高三物理二轮复习 第一部分 诊断卷（七）专题二 功和能 第一讲 功和功率 动能定理.doc

考点一功和功率1.考查功的大小计算(2015沈阳期中)如图1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)()图1a1 jb1.6 jc2 j d4 j2考查机车的启动与牵引问题(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3考查功率的分析与计算 (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()图2af2f1v1v2 bf2f1v1f1v1v2 df2f1v1mgr，质点不能到达q点cwmgr，质点到达q点后，继续上升一段距离dwmgr，质点到达q点后，继续上升一段距离12考查动能定理与圆周运动的综合如图11所示，倾斜轨道ab的倾角为37，cd、ef轨道水平，ab与cd通过光滑圆弧管道bc连接，cd右端与竖直光滑圆周轨道相连。小球可以从d进入该轨道，沿轨道内侧运动，从e滑出该轨道进入ef水平轨道。小球由静止从a点释放，已知ab长为5r，cd长为r，重力加速度为g，小球与倾斜轨道ab及水平轨道cd、ef的动摩擦因数均为0.5，sin 370.6，cos 370.8，圆弧管道bc入口b与出口c的高度差为1.8r。求：(在运算中，根号中的数值无需算出)图11(1)小球滑到斜面底端c时速度的大小。(2)小球刚到c时对轨道的作用力。(3)要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径r应该满足什么条件？答 案1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vv，d正确。3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v1v2，即b、d正确。4选a由pt图像知：0t1内汽车以恒定功率p1行驶，t1t2内汽车以恒定功率p2行驶。设汽车所受牵引力为f，则由pfv得，当v增加时，f减小，由a知a减小，又因速度不可能突变，所以选项b、c、d错误，选项a正确。5选cd由物体的速度图像和动能定理可知在02 s内物体先加速后减速，合外力先做正功后做负功，a错；根据动能定理得03 s内合外力做功为零，12 s内合外力做负功，c对，b错；在01 s内比13 s内合外力做功快，d对。6选bda物体所受的合外力等于b对a的摩擦力，对物体a应用动能定理，则有b对a的摩擦力所做的功等于a的动能的增量，b对；a对b的摩擦力与b对a的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于a在b上滑动，a、b相对地的位移不等，故二者做功不等，c错；对长木板b应用动能定理，wfwfekb，即wfekbwf就是外力f对b做的功，等于b的动能增量与b克服摩擦力所做的功之和，d对；由前述讨论知b克服摩擦力所做的功与a的动能增量(等于b对a的摩擦力所做的功)不等，故a错。7选c在q点质点受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，两力的合力充当向心力，所以有nmgm，n2mg，联立解得v，下落过程中重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可得mgrwfmv2，解得wfmgr，所以克服摩擦力做功为mgr，c正确。8解析：(1)当推力f最大时，加速度最大，由牛顿第二定律，得：fmmgmam可解得：am15 m/s2。(2)由图像可知：f随x变化的函数方程为f8020x速度最大时，合力为0，即fmg所以x3 m。(3)位移最大时，末速度一定为0由动能定理可得：wfmgx0由图像可知，力f做的功为wffmxm804 j160 j所以x8 m。答案：(1)15 m/s2(2)3 m(3)8 m9选a物块从a点释放，恰好能滑动到c点，物块受重力、支持力、滑动摩擦力。设斜面ac长为l，运用动能定理列出等式：mglsin 1mgcos l2mgcos l000解得：tan ，故选a。10选b根据几何关系可知，足球做平抛运动的竖直高度为h，水平位移为x水平 ，则足球位移的大小为：x ，选项a错误；由hgt2，x水平v0t，可得足球的初速度为v0，选项b正确；对小球应用动能定理：mgh，可得足球末速度v，选项c错误；初速度方向与球门线夹角的正切值为tan ，选项d错误。11选c设质点到达n点的速度为vn，在n点质点受到轨道的弹力为fn，则fnmg，已知fnfn4mg，则质点到达n点的动能为eknmvn2mgr。质点由开始至n点的过程，由动能定理得mg2rwfekn0，解得摩擦力做的功为wfmgr，即克服摩擦力做的功为wwfmgr。设从n到q的过程中克服摩擦力做功为w，则ww。从n到q的过程，由动能定理得mgrwmvq2mvn2，即mgrwmvq2，故质点到q点后速度不为0，质点继续上升一段距离。选项c正确。12解析：(1)设小球到达c点时速度为v，小球从a运动至c过程，由动能定理，有：mg(5rsin 371.8r)mgcos 375rmvc2可得：vc 。(2)小球沿bc轨道做圆周运动，设在c点时轨道对球的作用力为fn，由牛顿第二定律，有：fnmgm其中r满足：rrsin 531.8r联立上式可得：fn6.6mg由牛顿第三定律可得，球对轨道的作用力为6.6mg，方向竖直向下。(3)要使小球不脱离轨道，有两种情况：情况一：小球能滑过圆周轨道最高点，进入ef轨道，则小球在最高点应满足：mmg小球从c直到此最高点过程，由动能定理，有：mgrmg2rmvp2mvc2可得：rr0.92r情