高考物理二轮复习 第一板块 力学选择题 锁定9大命题区间 第7讲 掌握“两概念”“一模型”破解功和功率问题专题练.doc

专题检测（七） 掌握“两概念”“一模型”，破解功和功率问题1.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平。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 jb1.6 jc2 j d4 j解析：选b在薄板没有翻转之前，薄板与水平面之间的摩擦力fmg4 n。力f做的功用来克服摩擦力消耗的能量，而在这个过程中薄板只需移动的距离为，则做的功至少为wf1.6 j，所以b正确。2.多选如图所示，质量为m的小球(可视为质点)用长为l的细线悬于o点，自由静止在a位置，现用水平恒力f拉动小球。已知悬绳的最大偏角为，则力f的大小及力f做的功w为()afmgtan bfcwmgl(1cos ) dwmgltan 解析：选bc由动能定理得：mgl(1cos )w0，故wmgl(1cos )，c正确，d错误；而wflsin ，则f，a错误，b正确。3.(2017北京模拟)如图所示，质量为m的小球(可视为质点)用长为l的细线悬挂于o点，自由静止在a位置。现用水平力f缓慢地将小球从a位置拉到b位置后静止，此时细线与竖直方向夹角为60，细线的拉力为f1，然后放手让小球从静止返回，到a点时细线的拉力为f2，则()af1f22mgb从a到b，拉力f做功为f1lc从b到a的过程中，小球受到的合外力大小不变d从b到a的过程中，小球重力的瞬时功率一直增大解析：选a在b位置，根据平衡条件有f1sin 30mg，解得f12mg。从b到a，根据动能定理得mgl(1cos 60)mv2，根据牛顿第二定律得f2mgm，联立两式解得f22mg，故a项正确；从a到b，小球缓慢移动，根据动能定理得wfmgl(1cos 60)0，解得wfmgl，故b项错误；从b到a的过程中，小球的速度大小在变化，小球受到的合外力大小在变化，故c项错误；在b位置，重力的功率为零，在最低点，重力的方向与速度方向垂直，重力的功率为零，可知从b到a的过程中，重力的功率先增大后减小，故d项错误。4质量为m的物体，自高为h、倾角为的固定粗糙斜面顶端由静止开始匀加速滑下，到达斜面底端时的速度为v。重力加速度为g。下列说法正确的是()a物体下滑过程的加速度大小为b物体下滑到底端时重力的功率为mgvc物体下滑过程中重力做功为mv2d物体下滑过程中摩擦力做功为mv2mgh解析：选d由v22a，得a，故a错误；物体下滑到底端时重力功率pmgvsin ，故b错误；重力做功wmgh，由于有摩擦力做功mghwfmv2，故c错误，d正确。5.如图所示，a、b两物体的质量分别是m1和m2，用劲度系数为k的轻弹簧相连，处于竖直静止状态。现对a施加竖直向上的力f将a提起，稳定时b对地面无压力。当撤去f，a由静止向下运动至速度最大时，重力做功为()a. m12g2 b. m22g2c. m1(m1m2)g2 d. m2(m1m2)g2解析：选c开始时弹簧的压缩量为x1；当对a施加竖直向上的力f将a提起，b对地面无压力时，弹簧伸长量为x2；当撤去f，a由静止向下运动至速度最大时，此位置在a开始时的平衡位置，则此过程中重力做功为wm1g(x1x2)m1(m1m2)g2，选项c正确。6汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动。汽车所受阻力恒定，下列汽车功率p与时间t的关系图像中，能描述上述过程的是()解析：选c根据pfv，fffma，做匀加速运动时，vat，所以pfat，故功率与时间成正比，做匀速运动时，合力为零，即fff，pfvffv，可知汽车由匀加速运动变为匀速运动，要求牵引力f突然减小，功率突然减小，然后保持不变，选项c正确。7.多选位于水平面上的物体在水平恒力f1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力f2，物体做速度为v2的匀速运动，且f1与f2功率相同。则可能有()af2f1v1v2 bf2f1v1f1v1v2 df2f1v1v2解析：选bd根据平衡条件有f1mg，设f2与水平面间的夹角为，则有f2cos (mgf2sin )，得f2，因而两力大小关系不确定，但两种运动情况下，物体均做匀速运动，且拉力功率相同，因而克服摩擦力做功的功率也相同，显然第二种情况下，摩擦力较小，则有v1100 n，所以a、b两滑块不可能发生相对滑动，所以a、b的最大加速度am2.5 m/s2，故a、b错误；因为地面光滑，推力撤去后，两滑块一起做匀速运动，没有最大位移，故c错误；fx图像围成的面积表示推力f所做的功，推力f做功为w200 j，根据动能定理可得w(2m)vm2，解得vm m/s，故d正确。14多选(2018届高三江苏清江中学摸底)如图甲所示，用竖直向上的力f拉静止在水平地面上的一物体，物体在向上运动的过程中，其机械能e与位移x的关系如图乙，其中ab为曲线，其余部分为直线，下列说法正确的是()a0x1过程中，物体所受拉力不变bx1x2过程中，物体的加速度先减小后增大c0x3过程中，物体的动能先增大后减小d0x2过程中，物体克服重力做功的功率一直增大解析：选abc物体的重力势能epmgx，由动能定理可得，物体的动能ekfxmgx，物体的机械能eepekmgxfxmgxfx，即图线的斜率表示f；由0x1过程中斜率不变，故物体所受拉力不变，a正确；x1x2过程中，斜率变小，故拉力逐渐减小，直至为零，则加速度先减小后反向增大，b正确；由前面分析知，物体先向上匀加速，然后做加速度逐渐减小的加速运动，再做加速度逐渐增大的减速运动，总之0x3过程中，物体的速度先增大后减小，即动能先增大后减小，c正确；0x2过程中，物体速度先增大后减小，则克服重力做功的功率先增大后减小，d错误。教师备选题1(2015海南高考)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的()a4倍b2倍c. 倍 d. 倍解析：选d设fkv，当阻力等于牵引力时，速度最大，输出功率变化前，有pfvfvkvvkv2，变化后有2pfvkvvkv2，联立解得v v，d正确。2中车青岛四方机车厂，试验出时速高达605公里的高速列车。已知列车运行时的阻力包括车轮与轨道摩擦的机械阻力和车辆受到的空气阻力，若认为机械阻力恒定，空气阻力和列车运行速度的平方成正比，当列车以时速200公里行驶的时候，空气阻力占总阻力的70%，此时列车功率为1 000 kw，则高速列车时速在600公里时的功率大约是()a10 000 kw b20 000 kwc30 000 kw d40 000 kw解析：选b当列车时速为200 km/h时，列车功率为pfv，解得f，故f机30%f，f阻kv2，当列车速度达到600 km/h，p(f机kv2)v，联立解得p20 000 kw，b正确。3.如图所示，置于光滑水平面上的物块在水平恒力f的作用下由静止开始运动，其速度v、动能ek及拉力功率p随时间t或位移x的变化图像可能正确的是()解析：选c物块在水平恒力作用下由静止开始做匀加速直线运动，其加速度a，速度vatt，v t图像为过坐标原点的倾斜直线，选项a错误；由v22axx，可知抛物线开口向x轴正方向，选项b错误；动能ekmv2t2，选项c正确；功率pfvfatt，选项d错误。4.如图所示，将一个倾角为的光滑斜面体放在水平面上，一根长为l的轻质细绳悬挂着一个质量为m的小球，开始时小球与斜面体刚刚接触且细绳恰好竖直，现在用水平推力f缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面体平行，则下列说法中正确的是() a由于小球受到斜面的弹力始终与斜面垂直，故对小球不做功b细绳对小球的拉力始终与小球的运动方向垂直，故对小球不做功c小球受到的合外力对小球做功为零，故小球在该过程中机械能守恒d若水平面光滑，则推力做功为mgl(1cos )解析：选b小球受到斜面的弹力沿竖直方向有分量，故对小球做正功，a错误；细绳的拉力方向始终和小球的运动方向垂直，故对小球不做功，b正确；合外力对小球做的功等于小球动能的改变量，虽然合外力做功为零，但小球的重力势能增加，故小球在该过程中机械能不守恒，c错误；若水平面光滑，则推力做功为mgl(1sin )，d错误。5.(2017合肥二模)如图所示，两个完全相同的小球a、b，在同一高度处以相同大小的初速度v分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是()a两小球落地时的速度相同b两小球落地时，a球重力的瞬时功率较小c从开始运动至落地，a球重力做功较大d从开始运动至落地，重力对a小球做功的平均功率较小解析：选b根据机械能守恒定律得，mv2mghmv2，两小