2019届高考物理二轮复习第一部分专题整合专题二功能与动量第1讲功和功率动能定理课时检测.doc

第一部分专题二第1讲功和功率动能定理一、单项选择题1(2018邯郸模拟)某人用同一水平力先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进距离s，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进距离s，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则正确的是AW1W2，P1P2BW1W2，P1P2CW1W2，P1P2 DW1W2，P1P2解析由WFs可知两次拉力做功相同，但由于地面光滑时不受摩擦力，加速度较大，运动时间较短，由P可知P1P2，B正确。答案B2从地面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的关系图像是解析设小球抛出瞬间的速度大小为v0，抛出后，某时刻t小球的速度vv0gt，故小球的动能Ekmv2m(v0gt)2，结合数学知识知，选项A正确。答案A3(2018上海市静安区教学质量检测)物体在平行于斜面向上的拉力作用下，分别沿倾角不同的斜面的底端，匀速运动到高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则图2116A沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较多B沿倾角较大的斜面拉，克服重力做的功较多C无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同D无论沿哪个斜面拉，克服摩擦力做的功相同解析设斜面倾角为，高度为h，则斜面长度L。物体匀速被拉到顶端，根据功能关系WFmghmgcos Lmghmg，则h相同时，倾角较小则拉力做的功较多，选项A正确，C错误；克服重力做功为WGmgh，则克服重力做功相同，选项B错误；克服摩擦力做的功Wfmgcos Lmg，所以倾角越大，克服摩擦力做功越小，选项D错误；故选A。答案A4(2018辽宁实验中学第三次段考)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2117，已知该车质量为2103 kg，在某平直路面上行驶，阻力恒为3103 N。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图2117A8 s B14 sC26 s D38 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FFfma(3 0002 0002) N7 000 N，则匀加速过程最大速度vm m/s28.6 m/s，则匀加速过程持续的时间t s14.3 s。故B正确，A、C、D错误。答案B5质量为2 kg的物体，放在动摩擦因数为0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移s之间的关系如图2118所示，g10 m/s2，下列说法中正确的是图2118A此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15 WB此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6 WC此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6 WD此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15 W解析根据公式WFs可知物体在OA段受到的拉力大小为F1 N5 N，物体在AB段受到的拉力为F2 N2 N，运动过程中受到的滑动摩擦力为Ffmg0.1210 N2 N，所以在OA段做匀加速直线运动，在AB段做匀速直线运动，物体在OA段的加速度a m/s21.5 m/s2，在OA段运动的时间s1at，得t12 s，到达A点的速度vat11.52 m/s3 m/s，在3 m处，物体速度最大，拉力最大，此时拉力功率最大PF1v53 W15 W，D正确。答案D二、多项选择题6(2018江苏卷)如图2119所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块图2119A加速度先减小后增大B经过O点时的速度最大C所受弹簧弹力始终做正功D所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功解析物块在从A到B的运动过程中，弹簧对物块的弹力先大于摩擦力后小于摩擦力，其所受合外力先减小后增大，根据牛顿第二定律，物块的加速度先减小后增大，选项A正确；物块受到弹簧的弹力等于摩擦力时速度最大，此位置一定位于A、O之间，选项B错误；物块所受弹簧的弹力先做正功后做负功，选项C错误；对物块从A到B的运动过程，由动能定理可知，物块所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，选项D正确。答案AD7.(2018江西重点中学第二次联考)如图2120所示，质量相同的甲、乙两个小物块，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断正确的是图2120A两物块到达底端时速度相同B两物块运动到底端的过程中重力做功相同C两物块到达底端时动能相同D两物块到达底端时，甲物块重力做功的瞬时功率大于乙物块重力做功的瞬时功率解析根据动能定理得，mgRmv2，知两物块达到底端的动能相等，速度大小相等，但是速度的方向不同，故A错误，C正确；两物块运动到底端的过程中，下落的高度相同，质量相等，则重力做功相同，故B正确；两物块到达底端的速度大小相等，甲重力与速度方向垂直，瞬时功率为零，则乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率，故D错误。答案BC8(2018启东模拟)质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的vt图像如图2121所示，从t1时刻起牵引力的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则图2121A0t1时间内，汽车的牵引力等于mBt1t2时间内，汽车的功率等于(mFf)v1C汽车运动的最大速度v2(1)v1Dt1t2时间内，汽车的平均速度小于解析由题图可知，0t1阶段，汽车做匀加速直线运动，a，F1Ffma，联立得F1mFf，选项A错误；在t1时刻汽车达到额定功率PF1v1(mFf)v1，t1t2时间内，汽车保持额定功率不变，选项B正确；t2时，速度达到最大值v2，此时F2Ff，PF2v2，v2(1)v1，选项C正确；由vt图线与t轴所围面积表示位移的大小可知，t1t2时间内，汽车的平均速度大于，故选项D错误。答案BC三、计算题9(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x1.6103 m时才能达到起飞所要求的速度v80 m/s。已知飞机质量m7.0104 kg，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。求飞机滑跑过程中图2122 (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代入数据解得a2 m/s2(2)设飞机滑跑受到的阻力为F阻，依题意有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设飞机滑跑过程中的平均速度为，有在滑跑阶段，牵引力的平均功率PF联立式得P8.4106 W。答案(1)2 m/s2(2)8.4106 W10如图2123是翻滚过山车的模型，光滑的竖直圆轨道半径R2 m，入口的平直轨道AC和出口的平直轨道CD均是粗糙的，质量m2 kg的小车与水平轨道之间的动摩擦因数均为0.5，AB的长度l3 m，小车从A点由静止开始受到水平拉力F60 N的作用，在B点撤去拉力，g取10 m/s2。图2123(1)要使小车恰好通过圆轨道的最高点，求小车在C点的速度大小。(2)满足第(1)问的条件下，小车能沿着出口的平直轨道CD滑行多远的距离？(3)要使小车不脱离轨道，求平直轨道BC段的长度范围。解析(1)设小车在最高点的速度为v0，则有mg由C点到最高点由动能定理得mg2Rmvmv解得vC10 m/s。(2)小车由最高点滑下到最终停在轨道CD上，由动能定理有mg2Rmgx0mv联立解得x10 m。(3)小车经过C点的速度vC10 m/s就能做完整的圆周运动小车从A到C由动能定理得Flmg(lxBC)mv解得xBC5 m小车进入圆轨道时，上升的高度hR2 m时，小车沿圆轨道返回也不会脱离轨道，由动能定理有Flmg(lxBC)mgh0解得xBC11 m综上可得：xBC5 m或者xBC11 m时小车不脱离轨道。答案见解析11(2018衡水四调)如图2124所示，在竖直边界线O1O2左侧空间存在一竖直向下的匀强电场，电场强度E100 N/C，电场区域内有一固定的粗糙绝缘斜面AB，其倾角为30，A点距水平面的高度为h4 m。BC段为一粗糙绝缘平面，其长度为L m。斜面AB与水平面BC由一段极短的光滑小圆弧连接(图中未标出)，竖直边界线O1O2右侧区域固定一半径为R0.5 m的半圆形光滑绝缘轨道，CD为半圆形光滑绝缘轨道的直径，C、D两点紧贴竖直边界线O1O2，位于电场区域的外部(忽略电场对O1O2右侧空间的影响)。现将一个质量为m1 kg、电荷量为q0.1 C的带正电的小球(可视为质点)在A点由静止释放。且该小球与斜面AB和水平面BC间的动摩擦因数均为(取g10 m/s2)。求：图2124(1)小球到达C点时的速度大小；(2)小球到达D点时所受轨道的压力大小；(3)小球落地点距离C点的水平距离。解析(1)以小球为研究对象，由A点至C点的运动过程中，根据动能定理可得(mgEq)h(mgqE)cos 30(mgqE)Lmv0，解得vC2 m/s。(2)