优化方案高三物理二轮复习 第一部分 专题二 功与能 第1讲 功、功率与动能定理课时演练知能提升.doc

专题二 功与能 第1讲 功、功率与动能定理一、选择题1(2015太原一模)如图所示，质量m1 kg、长l0.8 m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相齐板与桌面间的动摩擦因数为0.4.现用f5 n的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力f做的功至少为(g取10 m/s2)()a1 j b1.6 jc2 j d4 j解析：选b木板中心到达桌子边缘时即可翻下，则wfmg0.4110 j1.6 j，故b正确2(2015襄阳一模)用竖直向上大小为30 n的力f，将2 kg 的物体由沙坑表面静止提升1 m时撤去力f，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20 cm.若忽略空气阻力，g取10 m/s2.则物体克服沙坑的阻力所做的功为()a20 j b24 jc34 j d54 j解析：选c对全程应用动能定理得：fhmgdwf0即301 j2100.2 jwf0wf34 j，故c正确3(2015荆州一模)一个质量为m的物块，在几个共点力的作用下静止在光滑水平面上现把其中一个水平方向的力从f突然增大到3f，并保持其他力不变，则从这时开始t s末，该力的瞬时功率是()a bc d解析：选b物块受到的合力为2f，根据牛顿第二定律有2fma，在合力作用下，物块做初速度为零的匀加速直线运动，速度vat，该力大小为3f，则该力的瞬时功率p3fv，解以上各式得p，b正确4(多选)(2015华中师大附中一模)开口向上的半球形曲面的截面如图所示，直径ab水平一小物块在曲面内a点以某一速率开始下滑，曲面内各处动摩擦因数不同，因摩擦作用物块下滑时速率不变，则下列说法正确的是()a物块运动的过程中加速度始终为零b物块所受合外力大小不变，方向时刻在变化c在滑到最低点c以前，物块所受摩擦力大小逐渐变小d滑到最低点c时，物块所受重力的瞬时功率达到最大解析：选bc由于物块做匀速圆周运动，所受合外力大小不变，方向时刻指向圆心，提供圆周运动的向心力，产生向心加速度，a错误，b正确；在下滑的过程中，物块受力如图所示，则摩擦力等于重力沿切线方向的分力，即ffmgcos ，随着物块下滑，角越来越大，物块所受摩擦力越来越小，c正确；滑到最低点时，速度沿水平方向，此时重力的瞬时功率pmgvcos ，由于速度的方向与重力方向垂直，因此重力的瞬时功率恰好等于零，d错误5一人用恒定的力f，通过图示装置拉着物体沿光滑水平面运动，a、b、c是其运动路径上的三个点，且acbc若物体从a到c、从c到b的过程中，人拉绳做的功分别为wfa、wfb，物体动能的增量分别为ea、eb，不计滑轮质量和摩擦，下列判断正确的是()awfawfb，eaebbwfawfb，eaebcwfawfb，eaebdwfawfb，eaeb解析：选b如图，f做的功等于f1做的功，物体由a向b运动的过程中，f1逐渐减小，又因为acbc，由wf1l知wfawfb；对物体只有f做功，由动能定理知eaeb，故b正确6质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为p，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为()a bc d解析：选c设汽车所受摩擦力为ff，以v行驶时有：ff，以行驶时，f牵，由牛顿第二定律得：ma，a，故c正确7(多选)一辆汽车在平直公路上以速度v0开始加速行驶，经过一段时间t，前进距离l，此时恰好达到其最大速度vm，设此过程中汽车发动机始终以额定功率p工作，汽车所受阻力恒为ff，则在这段时间里，发动机所做的功为()affvmt bptcmvfflmv dfft解析：选abc发动机牵引力为变力，而牵引力的功率恒定，则可用wpt求变力做功，选项b正确；根据pf牵vffvm，所以wffvmt，选项a正确；根据动能定理，wfflmvmv，解得wmvmvffl，选项c正确8.(2015高考全国卷，t17，6分)如图，一半径为r、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径poq水平一质量为m的质点自p点上方高度r处由静止开始下落，恰好从p点进入轨道质点滑到轨道最低点n时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小用w表示质点从p点运动到n点的过程中克服摩擦力所做的功则()awmgr，质点恰好可以到达q点bwmgr，质点不能到达q点cwmgr，质点到达q点后，继续上升一段距离dwmgr，质点到达q点后，继续上升一段距离解析：选c设质点到达n点的速度为vn，在n点质点受到轨道的弹力为fn，则fnmg，已知fnfn4mg，则质点到达n点的动能为eknmvmgr.质点由开始至n点的过程，由动能定理得mg2rwfekn0，解得摩擦力做的功为wfmgr，即克服摩擦力做的功为wwfmgr.设从n到q的过程中克服摩擦力做功为w，则ww.从n到q的过程，由动能定理得mgrwmvmv，即mgrwmv，故质点到达q点后速度不为0，质点继续上升一段距离选项c正确9(2015河北衡水中学三模)如图所示，质量为0.1 kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飞离桌面，最终落在水平地面上，已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5，桌面高0.45 m，若不计空气阻力，取g10 m/s2，则()a小物块的初速度是5 m/sb小物块的水平射程为1.2 mc小物块在桌面上克服摩擦力做8 j的功d小物块落地时的动能为0.9 j解析：选d小物块在桌面上克服摩擦力做功wfmgl2 j，c错在水平桌面上滑行，由动能定理得wfmv2mv，解得v07 m/s，a错小物块飞离桌面后做平抛运动，有xvt、hgt2，解得x0.9 m，b错设小物块落地时动能为ek，由动能定理得mghekmv2，解得ek0.9 j，d正确10(2015山西模拟)用传感器研究质量为2 kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到06 s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示下列说法正确的是()a06 s内物体先向正方向运动，后向负方向运动b06 s内物体在4 s时的速度最大c物体在24 s内速度不变d04 s内合力对物体做的功等于06 s内合力做的功解析：选d由vat可知，at图象中，图线与坐标轴所围面积表示质点的速度，06 s内物体的速度始终为正值，故一直为正方向，a项错；t5 s时，速度最大，b项错；24 s内加速度保持不变且不为零，速度一定变化，c项错；04 s内与06 s内图线与坐标轴所围面积相等，故物体4 s末和6 s末速度相同，由动能定理可知，两段时间内合力对物体做功相等，d项正确二、计算题11(2015海淀区一模)如图所示，水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上，圆弧轨道b端的切线沿水平方向质量m1.0 kg的滑块(可视为质点)在水平恒力f10.0 n的作用下，从a点由静止开始运动，当滑块运动的位移x0.50 m时撤去力f.已知a、b之间的距离x01.0 m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数0.10，g取10 m/s2.求：(1)在撤去力f时，滑块的速度大小(2)滑块通过b点时的动能(3)滑块通过b点后，能沿圆弧轨道上升的最大高度h0.35 m，求滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做的功解析：(1)滑动摩擦力ffmg设撤去力f前滑块的加速度为a1，根据牛顿第二定律得：fmgma1解得：a19.0 m/s2设滑块运动位移为0.50 m时的速度大小为v，根据运动学公式得：v22a1x解得：v3.0 m/s.(2)设滑块通过b点时的动能为ekb，从a到b运动过程中，由动能定理得：fxffx0ekb解得：ekb4.0 j.(3)设滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做功为wff，由动能定理得：mghwff0ekb解得：wff0.50 j.答案：(1)3.0 m/s(2)4.0 j(3)0.50 j12(2015福建厦门质检)如图所示，在竖直方向上a、b两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，a放在水平地面上；b、c两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连，c放在固定的光滑斜面上用手拿住c，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行已知a、b的质量均为m，斜面倾角为37，重力加速度为g，滑轮的质量和摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态c释放后沿斜面下滑，当a刚要离开地面时，b的速度最大，(sin 370.6，cos 370.8)求：(1)从开始到物体a刚要离开地面的过程中，物体c沿斜面下滑的距离；(2)c的质量；(3)a刚要离开地面时，c的动能解析：(1)设开始时弹簧压缩的长度为xb，则有kxbmg设当物体a刚要离开地面时，弹簧的伸长量为xa，则有kxamg当物体a刚要离开地面时，物体b上升的距离与物体c沿斜面下滑的距离相等，为：hxaxb解得：h.(2)物体a刚要离开地面时，以b为研究对象，物体b受到重力mg、弹簧的弹力kxa、细线的拉力ft三个力的作用，设物体b的加速度为a，根据牛顿第二定律：对b有：ftmgkxama对c有：mcgsin ftmcab获得最大速度时，有：a0解得：m