2017版高考物理二轮复习高分突破专题三功和能第10课时功功率动能定理及其应用.docx

第10课时功功率动能定理及其应用一、选择题(在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1如图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新对提包的拉力没有做功的是()解析根据功的概念及功的两个因素可知，只有同时满足力及在力的方向上有位移两个条件时，力对物体才做功，A、C、D做功，B没有做功，选B。答案B2如图1所示，在人乘电梯从1楼到20楼过程中，经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯对人的支持力的做功情况是()A加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B加速时做正功，匀速和减速时做负功C加速和匀速时做正功，减速时做负功D始终做正功解析在加速、匀速、减速的过程中，支持力与人的位移方向始终相同，所以支持力始终对人做正功，故D正确。答案D3物体在合外力作用下做直线运动的vt图象如图2所示。下列表述正确的是()图2A在01 s内，合外力做正功B在02 s内，合外力总是做负功C在12 s内，合外力不做功D在03 s内，合外力总是做正功解析根据物体的vt图象可知，在01 s内，物体做匀加速运动，速度增加，合外力(加速度)方向与运动方向相同，合外力做正功，故选项A对，B错，在13 s内，速度减小，合外力(加速度)方向与运动方向相反，合外力做负功，故选项C、D错。答案A4一个物体自光滑圆弧面下滑后冲上水平粗糙传送带，传送带顺时针转动，则物体受到的摩擦力对物体做功情况不可能是()图3A不做功B先做负功后不做功C先做负功后做正功D先做正功后不做功解析 当物体的速度等于传送带速度时，则物体不受摩擦力，此时摩擦力不做功，故A正确；刚开始物体的速度大于传送带的速度，摩擦力向左，则摩擦力做负功，物体做减速运动，当两者速度相等时，摩擦力不做功，故B正确；如果摩擦力做了负功后，物体速度减小，当速度减小到与传送带相等时，摩擦力就不做功了，速度不变，一直运动，之后摩擦力不可能做正功，故C错误；当物体的速度小于传送带速度时，出现相对滑动，则物体要受到向右的滑动摩擦力，摩擦力做正功，速度增大，当两者速度相等时，摩擦力不做功，故D正确。答案C5如图4所示，拖拉机耕地时一般比在道路上行驶时速度慢，这样做的主要目的是()图4A节省燃料 B提高柴油机的功率C提高传动机械的效率 D增大拖拉机的牵引力解析拖拉机耕地时受到的阻力比在路面上行驶时大得多，根据PFv，在功率一定的情况下，减小速度，可以获得更大的牵引力，D正确。答案D6如图5所示是甲、乙两物体做功与所用时间的关系图象，那么甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比()图5AP甲P乙 BP甲P乙CP甲P乙 D无法判定解析根据功率的定义式P可知，在功与所用时间的关系图象中，直线的斜率表示该物体的功率。因此，由图线斜率可知P甲P乙，B正确。答案B7一质量为m的滑块，以速度v在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度变为2v(方向与原来相反)，在这段时间内，水平力所做的功为 ()A.mv2 Bmv2C.mv2 Dmv2解析由动能定理得：WFm(2v)2mv2mv2，A正确。答案A8一辆汽车以v16 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行s13.6 m，如果以v28 m/s的速度行驶，在同样的路面上急刹车后滑行的距离s2应为()A6.4 m B5.6 m C7.2 m D10.8 m解析急刹车后，车只受摩擦阻力的作用，且两种情况下摩擦力大小是相同的，汽车的末速度皆为零。Fs10mv，Fs20mv，联立以上两式得。故得汽车滑行距离s2s1()23.6 m6.4 m。答案A二、选择题(在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的)9如图6所示，质量为m的物体在水平恒力F的推动下，从山坡底部A处由静止开始运动至高为h的坡顶B处，获得的速度为v，A、B间的水平距离为s，下列说法正确的是()图6A物体克服重力所做的功是mghB合力对物体做的功是mv2C推力对物体做的功是FsmghD物体克服阻力做的功是mv2mghFs解析设物体克服阻力做的功为W，由动能定理得FsmghWmv20，得WFsmghmv2，故D错误；因为F是水平恒力，s是水平位移，推力对物体做的功可由WFs计算，故C错误；由动能定理知，B正确；物体克服重力所做的功为mgh，A正确。答案AB10一物体静止在粗糙水平面上，某时刻受到一沿水平方向的恒定拉力作用开始沿水平方向做直线运动，已知在第1 s内合力对物体做的功为45 J，在第1 s末撤去拉力，物体整个运动过程的vt图象如图7所示，g取10 m/s2，则()图7A物体的质量为5 kgB物体与水平面间的动摩擦因数为0.1 C第1 s内摩擦力对物体做的功为60 JD第1 s内拉力对物体做的功为60 J解析由动能定理有45 J，第1 s末速度v3 m/s，解出m10 kg，故A错误；撤去拉力后加速度的大小a m/s21 m/s2，摩擦力fma10 N，又fmg，解出0.1，故B正确；第1 s内物体的位移x1.5 m，第1 s内摩擦力对物体做的功Wfx15 J，故C错误；第1 s内加速度的大小a1 m/s23 m/s2，设第1 s内拉力为F，则Ffma1，第1 s内拉力对物体做的功WFx60 J，故D正确。答案BD11一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端。已知小物块的初动能为E，它返回到斜面底端的动能为，小物块上滑到最大位移的中点时速度为v。若木块以2E的初动能冲上斜面，则有()A返回斜面底端时的动能为EB返回斜面底端时的动能为C小物块上滑到最大位移的中点时速度为vD小物块上滑到最大位移的中点时速度为2v解析以初动能E冲上斜面至最大位移中点的过程运用动能定理得mv2E，设以初动能E冲上斜面的初速度为v0，则以初动能2E冲上斜面时，初速度为v0，加速度相同，根据v2v2ax可知第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍，所以上升过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，整个上升、返回过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，即为E。以初动能2E冲上斜面至最大位移中点的过程运用动能定理得mv22EE，所以返回斜面底端时的动能为E，故选项A正确，B错误；由联立解得vv，故选项C正确，D错误。答案AC三、非选择题12如图8所示，QB段为一半径为R1 m的光滑圆弧轨道，AQ段为一长度为L1 m的粗糙水平轨道，两轨道相切于Q点，Q在圆心O的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内。物块P的质量为m1 kg(可视为质点)，P与AQ间的动摩擦因数0.1，若物块P以速度v0从A点滑上水平轨道，到C点后又返回A点时恰好静止。(取g10 m/s2)求：图8(1)v0的大小；(2)物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力。解析(1)在整个过程中由动能定理可知：mg2L0mvv0 m/s2 m/s。(2)从A到Q的过程中由动能定理可知：mgLmvmv在Q点由牛顿第二定律可得：FNmgm联立解得：FN12 N由牛顿第三定律可知物块P第一次刚通过Q点时对轨道的压力为12 N，方向竖直向下。答案(1)2 m/s(2)12 N，方向竖直向下13如图9所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量m100 kg的料车沿30角的斜面由底端以加速度a2 m/s2匀加速拉到顶端，斜面长是4 m。若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，求这一过程中：(取g10 m/s2)图9 (1)人拉绳子的力做的功和物体的重力做的功； (2)料车运动到斜面顶端时克服重力做功的瞬时功率。解析(1)2Fmgsin 30maWFF2l联立可得WF2 800 J 重力做功WGmglsin 302 000 J。 (2)料车运动到顶端时克服重力做功的功率： Pmgvcos 60 v22al 联立上式可得P2 000 W。答案(1)2 800 J2 000 J(2)2 000 W14如图10甲所示，在倾角为30的足够长的光滑斜面AB的A处连接一粗糙水平面OA，OA长为4 m。有一质量为m的滑块，从O处由静止开始受一水平向右的力F作用。F只在水平面上按图乙所示的规律变化。滑块与OA间的动摩擦因数0.25，g取10 m/s2，试求：图10(1)滑块运动到A处的速度大小；(2)不计滑块在A处的速率变化，滑块冲上斜面AB的长度是多少？解析(1)由题图乙知，在前2 m内，F12mg做正功，在第3 m内，F2