【步步高】高考物理大二轮专题复习与增分策略 题型专练 专练7 功 功率和功能关系.doc

【步步高】2014高考物理大二轮专题复习与增分策略 题型专练 专练7 功 功率和功能关系(限时：45分钟)一、单项选择题1 质量相同的甲、乙两木块仅在摩擦力作用下沿同一水平面滑动，它们的动能位移(ekx)的关系如图1所示，则两木块的速度时间(vt)的图象正确的是()图1答案d解析由动能定理，ffxekek0变化为：ekek0ffx.由它们的动能ek位移x的关系图线可知，甲、乙两木块初动能不同，所受摩擦力ff相同所以甲、乙两木块初速度不同，加速度相等，两木块的速度时间的图象正确的是d.2 悬崖跳水是一项极具挑战性的极限运动，需要运动员具有非凡的胆量和过硬的技术跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设质量为m的运动员刚入水时的速度为v，水对他的阻力大小恒为f，那么在他减速下降深度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()a他的动能减少了fhb他的重力势能减小了mghmv2c他的机械能减少了fhd他的机械能减少了mgh答案c解析在他减速下降深度为h的过程中，所受合外力为fmg，由动能定理，他的动能减少了(fmg)h，他的重力势能减小了mgh，选项a、b错误由功能关系，他的机械能减少了fh，选项c正确，d错误3 质量为1 kg的物体静止于光滑水平面上，t0时刻起，物体受到向右的水平拉力f作用，第1 s内f2 n，第2 s内f1 n下列判断正确的是()a2 s末物体的速度为4 m/sb2 s内物体的位移为3 mc第1 s末拉力的瞬时功率最大d第2 s末拉力的瞬时功率最大答案c解析由牛顿第二定律知第1 s内物体的加速度大小为2 m/s2，第2 s内的加速度大小为1 m/s2，则第1 s末物体的速度大小为v1a1t12 m/s，第2 s末物体的速度大小为v2v1a2t23 m/s，选项a错误；2 s内物体的位移为xa1t(v1t2a2t)3.5 m，选项b错误；第1 s末拉力的瞬时功率为p1f1v14 w，第2 s末拉力的瞬时功率为p2f2v23 w，选项c正确，选项d错误4 如图2所示，分别用恒力f1、f2将质量为m的物体，由静止开始，沿相同的、固定的粗糙斜面由底端推到顶端，f1沿斜面向上，f2沿水平方向已知两次所用时间相等，则在两个过程中()图2a恒力f1作用时，物体的加速度大b物体机械能增量相同c物体克服摩擦力做功相同d恒力f1、f2对物体做功相同答案b解析根据两次所用时间相等，都是沿相同的、固定的粗糙斜面由底端推到顶端，则在两个过程中物体加速度相同由v22ax知两次的末速度相等，所以物体机械能增量相同，选项a错误，b正确f2沿水平方向时，摩擦力较大，物体克服摩擦力做功较多，选项c错误由动能定理wfwfwgek知恒力f2做功较多，d选项错误5 一质量为2 kg的物体，在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速运动，当运动一段时间后，拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，图3中给出了拉力随位移变化的关系图象已知重力加速度g 10 m/s2，则根据以上信息不能精确得出或估算得出的物理量有()图3a物体与水平面间的动摩擦因数b合外力对物体所做的功c物体匀速运动时的速度d物体运动的时间答案d解析根据题意及图象所给信息可知，当水平拉力为7 n时物体匀速运动，即滑动摩擦力大小为7 n，所以可求物体与水平面间的动摩擦因数；合外力对物体做的功即为拉力和摩擦力做功之和，由图象可得物体减速阶段的位移，所以摩擦力的功可求，再由图象面积的物理意义估算水平拉力做的功，合外力对物体做的功可求；由动能定理可得物体匀速运动时的速度；因为物体减速阶段为非匀变速运动，所以不能求物体运动的时间，本题选d.6 如图4所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面设物体在斜面最低点a的速度为v，压缩弹簧至c点时弹簧最短，c点距地面高度为h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则小球在c点时弹簧的弹性势能为()图4amghmv2 b.mv2mghcmghmv2 dmgh答案b解析取a点所在的平面为参考平面，根据机械能守恒定律有mv2mghep，解得epmv2mgh，选项b正确7 如图5所示，质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于o点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h，若全过程中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的是()图5a弹簧与杆垂直时，小球速度最大b弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大c小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mghd小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量大于mgh答案b解析弹簧与杆垂直时，弹性势能最小，小球重力势能和动能之和最大，选项a错误，b正确由机械能守恒定律，小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量等于mgh，选项c、d错误8 有一竖直放置的“t”形架，表面光滑，滑块a、b分别套在水平杆与竖直杆上，a、b用一不可伸长的轻细绳相连，a、b质量相等，且可看做质点，如图6所示，开始时细绳水平伸直，a、b静止由静止释放b后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60时，滑块b沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接a、b的绳长为()图6a. b.c. d.答案d解析由静止释放b后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60时，滑块b沿细绳方向的分速度为vcos 60.此时a的速度为.b下滑高度hlcos 60，由机械能守恒定律，mghmv2m()2，联立解得l，选项d正确二、多项选择题9 (2013新课标20)目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是()a卫星的动能逐渐减小b由于地球引力做正功，引力势能一定减小c由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变d卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小答案bd解析在卫星轨道半径逐渐变小的过程中，地球引力做正功，引力势能减小；气体阻力做负功，机械能逐渐转化为内能，机械能减小，选项b正确，c错误卫星的运动近似看作是匀速圆周运动，根据gm得v ，所以卫星的速度逐渐增大，动能增大，选项a错误减小的引力势能一部分用来克服气体阻力做功，一部分用来增加动能，故d正确10跳伞运动员从悬停的直升机上跳下，经过一段时间后拉开绳索开启降落伞，如图7所示是跳伞过程中的vt图象若将人和伞看成一个系统，则()图7a系统先加速运动，接着减速运动，最后匀速运动b系统受到的合外力始终向下c阻力对系统始终做负功d系统的机械能守恒答案ac解析由速度图象可知，系统先加速运动，接着减速运动，最后匀速运动，系统受到的合外力先向下后向上最后为零，选项a正确，b错误阻力与速度方向相反，对系统始终做负功，系统的机械能不守恒，选项c正确，d错误11空中花样跳伞是流行于全世界的一种极限运动假设某跳伞运动员从静止在空中的飞机上无初速跳下，沿竖直方向下落，运动过程中，运动员受到的空气阻力随着速度的增大而增大，运动员的机械能与位移的关系图象如图8所示，其中0x1过程中的图线为曲线，x1x2过程中的图线为直线根据该图象，下列判断正确的是()图8a0x1过程中运动员受到的空气阻力是变力，且不断增大bx1x2过程中运动员做匀速直线运动cx1x2过程中运动员做变加速直线运动d0x1过程中运动员的动能不断增大答案abd解析根据功能关系，阻力对运动员做的功等于运动员机械能的减少量，则有ee0ffx.图线为曲线时阻力是变力，图线为直线时阻力是恒力，可见0x1过程中运动员加速下降，阻力不断增大，选项a、d正确；x1x2过程中运动员匀速下降，选项b正确，c错误12如图9甲所示，物体受到水平推力f的作用在粗糙水平面上做直线运动通过力传感器和速度传感器监测到推力f、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示取g10 m/s2.则()图9a物体的质量m1.0 kgb物体与水平面间的动摩擦因数0.20c第2 s内物体克服摩擦力做的功w2.0 jd前2 s内推力f做功的平均功率1.5 w答案cd解析第2 s内，根据速度时间图象可知，物体的加速度为a2 m/s2，第3 s内，物体做匀速直线运动，fffmg2 n，根据牛顿第二定律有3 nmgma，解得m0.5 kg，0.40，a、b选项错误；第2 s内物体运动的位移为1 m，摩擦力为2 n，克服摩擦力做的功w2.0 j，c选项正确；前2 s内推力f做功为3 j，平均功率 w1.5 w，d选项正确13如图10所示，木块b上表面是水平的，木块a置于b上并与b保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中()图10aa所受的合外力对a不做功bb对a的弹力做正功cb对a的摩擦力做正功da对b不做功答案cd解析ab一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，设斜面倾角为，则加速度为gsin .由于a速度增大，由动能定理，a所受的合外力对a做正功，b对a的摩擦力做正功，b对a的弹力做负功，选项a、b错误，c正确a对b不做功，选项d正确14如图11所示，在倾角为的光滑斜面上有一轻质弹簧，其一端固定在斜面下端的挡板上，另一端与质量为m的物体接触(未连接)，物体静止时弹簧被压缩了x0.现用力f缓慢沿斜面向下推动物体，使弹簧在弹性限度内再被压缩2x0后保持物体静止，然后撤去f，物体沿斜面向上运动的最大距离为4.5x0，则在撤去f后到物体上升到最高点的过程中()图11a物体的动能与重力势能之和不变b弹簧弹力对物体做功的功率一直增大c弹簧弹力对物体做的功为4.5mgx0sin d物体从开始运动到速度最大的过程中克服重力做的功为2mgx0sin 答案cd解析在运动过程中有弹簧的弹性势能转化为物体的动能与重力势能，选项a错误；根据功能关系知，选项c正确；弹簧弹力对物体做功的功率先增大后减小，选项b错误；物体在弹簧压缩量为x0处速度最大，这时物体从静止开始沿斜面向上运动了2x0，克服重力做功为2mgx0sin ，选项d正确