2019版高考物理复习第一部分专题二能量与动量专题强化练(五)功和功率动能定理.pdf

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1、专题强化练(五)功和功率 动能定理考点1功和功率的计算1.(2018天津五区联考)如图所示，某质点运动的vt图象为正弦曲线从图象可以判断()A质点做曲线运动B在t1时刻，合外力的功率最大C在t2t3时间内，合外力做负功D在0t1和t2t3时间内，合外力的平均功率相等解析：质点运动的vt图象描述的是质点的直线运动，选项 A 错误；在t1时刻，加速度为零，合外力为零，合外力功率的大小为零，选项B 错误；由题图可知，在t2t3时间内，物体的速度增大，动能增大，由动能定理可知，合外力做正功，故 C 错误；在0t1和t2t3时间内，动能的变化量相同，故合外力的功相等，则合外力的平均功率相等，选项D 正确

2、答案：D2一物体静止在粗糙水平地面上现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v.若将水平拉力的大小改为F2.物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v.对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则(AWF24WF1，Wf22Wf1BWF24WF1，Wf22Wf1CWF24WF1，Wf2.根据功的计算公式WFl，可知Wf1Wf2，WF1WF2，22224故选项C 正确，选项A、B、D 错误答案：C3(2018哈尔滨模拟)如图所示，在倾角为的斜面(足够长)上某点，以速度v0水平抛出一个质量为m的小球，则在

3、小球从抛出至离开斜面最大距离时，其重力的瞬时功率为(重力加速度为g)()Amgv0sin 1B.mgv0sin 2vCmg0cos Dmgv0tan 解析：由物体的运动轨迹可以知道，物体离斜面的距离先变大再减小，当小球速度方向与斜面平行时，小球与斜面间的距离最大，即此时速度与水平方向夹角为，将小球在与斜面间的距离最大的位置分解速度，根据几何关系得：vygtv0tan ，距斜面距离最大时重力的瞬时功率为Pmgvymgv0tan ，故D 正确答案：D考点2机车的启动问题4(2018辽宁段考)一辆跑车在行驶过程中的最大输出功率与速度大小的关系如图，已知该车质量为2103kg，在某平直路面上行驶，阻力

4、恒为3103N若汽车从静止开始以恒定加速度2 m/s2做匀加速运动，则此匀加速过程能持续的时间大约为()A8 sB14 sC26 sD38 s解析：由图可知，跑车的最大输出功率大约为 200 kW.根据牛顿第二定律得，牵引力FP200 000Ffma(3 0002 0002)N7 000 N，则匀加速过程最大速度vm m/sF7 000vm28.628.6 m/s，则匀加速过程持续的时间tas14.3 s故B 正确，A、C、D 错误2答案：B5.(2018徐州模拟)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定1的牵引功率，其加速度a和速度的倒数 图象如图所示若已知汽车的质量，则根

5、据图象所v给的信息，不能求出的物理量是()A汽车的功率B汽车行驶的最大速度C汽车所受到的阻力D汽车运动到最大速度所需的时间P1FPf解析：由FFfma，PFv可得：a ，对应题图图线可知，|k|40，已mvmm1知汽车的质量，故可求出汽车的功率P，由a0 时0.05，可得：vm20 m/s，再由vmvmPFf，可求出汽车受到的阻力Ff，但无法求出汽车运动到最大速度的时间故选 D.答案：D6(2018天津卷)我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919 首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程，假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移x1.6103m 时才

6、能达到起飞所要求的速度v80 m/s，己知飞机质量m7.0104kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1 倍，重力加速度取g10 m/s2，求飞机滑跑过程中(1)加速度a的大小；(2)牵引力的平均功率P.解析：(1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有v22ax，解得a2 m/s2.(2)设飞机滑跑受到的阻力为F阻，根据题意可得F阻0.1mg，设发动机的牵引力为F，根据牛顿第二定律有FF阻ma，v设飞机滑跑过程中的平均速度为v，有v.2在滑跑阶段，牵引力的平均功率PFv.联立得P8.4106W.答案：(1)2 m/s2(2)8.4106W考点3动能定理的应用7(2018江苏卷)从地面

7、竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图象是()121解析：小球做竖直上抛运动时，速度vv0gt，根据动能 公式得Ekmvm(v0gt)2，22故图象A 正确答案：A8.(多选)(2016全国卷)如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P.它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W.重力加速度大小为g.设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则()2（mgRW）AamR2mgRWBamR3mgR2WCNR2（mgRW）DNR1mgRWmv2，则速度

8、v2解析：质点P下滑到最低点的过程中，由动能定理得2（mgRW）v22（mgRW），在最低点的向心加速度a，选项A 正确，选项B 错误；mRmR3mgR2W在最低点时，由牛顿第二定律得Nmgma，N，选项C 正确，选项D 错误R答案：AC9.如图为某同学建立的一个测量动摩擦因数的模型物块自左侧斜面上A点由静止滑下，滑过下面一段平面后，最高冲至右侧斜面上的B点实验中测量出了三个角度，左右斜面的倾角 和 及AB连线与水平面的夹角.物块与各接触面间动摩擦因数相同且为 ，忽略物块在拐角处的能量损失，以下结论正确的是()A tan C tan B tan D tan 2解析：对全过程运用动能定理，结合摩

9、擦力做功的大小，求出动摩擦因数大小设AB的水平长度为x，竖直高度差为h，对A到B的过程运用动能定理得mghmgcos ACmgCEmgcos EB0，因为ACcos CEEBcos x，则有mghmgxh0，解得 tan ，故C 正确x答案：C1110如图，在竖直平面内由圆弧AB和 圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B42RR平滑连接AB弧的半径为R，BC弧的半径为.一小球在A点正上方与A相距 处由静止开始24自由下落，经A点沿圆弧轨道运动(1)求小球在B、A两点的动能之比；(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点解析：(1)小球下落过程由动能定理得：小球下落至A点的过程：Rmg Ek

10、A0，4小球下落到B点的过程：mgRREkB0，4EkB5由以上两式联立解得：EkA1.(2)小球恰好经过C点时，由牛顿第二定律得：v20mgm，R2解得：v0gR2.小球由开始下落至C点的过程，由动能R12定理得：mg mvC0，42解得：vCgR2.由于vCv0，故小球恰好可以沿轨道运动到C点答案：(1)51(2)见解析11图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面一质量为m的游客(视为质点)可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力(1)若游客从A点由静

11、止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点，OD2R，求游客滑到B点时的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf.(2)若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道，求P点离水面的高度h(提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心v2力与其速率的关系为F向m)R解析：(1)游客从B点滑离轨道后做平抛运动，有2RvBt，12Rgt，2由式得vB 2gR.从A到B，根据动能定理，有1mg(HR)Wfmv2B0，2由式得Wf(mgH2mgR)(2)设OP与OB间夹角为，游客在P点时的速度为vP，从B到P由机械能守恒定律，有1mg(RRcos )mv2P0，2过P点时，根据向心力公式，2vP有mgcos m，Rhcos ，R2由式解得hR.32答案：(1)2gR(mgH2mgR)(2)R3