2013高考物理 真题分类解析 专题6 功和功率

1 20132013 高考物理分类解析高考物理分类解析 20132013 高考物理分类解析高考物理分类解析 专题六 功和功率专题六 功和功率 1 2013 全国新课标理综 1 第 21 题 2012 年 11 曰 歼 15 舰载机在 辽宁号 航空 母舰上着舰成功 图 a 为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图 飞机着舰并成功钩住阻拦索后 飞机的动力系统立即关闭 阻拦系统通过阻拦索对飞机施 加 作用力 使飞机在甲板上短距离滑行后停止 某次降落 以飞机着舰为计时零点 飞机在 t 0 4s 时恰好钩住阻拦索中间位置 其着舰到停止的速度一时间图线如图 b 所示 假如无阻拦索 飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为 I000m 已知航母始终静止 重力 加速度的大小为 g 则 A 从着舰到停止 飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的 1 10 B 在 0 4s 2 5s 时间内 阻拦索的张力几乎不随时间变化 C 在滑行过程中 飞行员所承受的加速度大小会超过 2 5 g D 在 0 4s 2 5s 时间内 阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变 命题意图 本题考查力的合成 速度图像 牛顿第二定律 功率等基础知识点 意在考 查考生应用相关知识定量分析物理问题 解决问题的能力 答案 AC 解析 根据速度图象与横轴所夹面积表示位移可知 飞机着舰到停止的位移约为 100m 所 2 以从着舰到停止 飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的 1 10 选项 A 错误 由速度 图象可知 在 0 4s 2 5s 时间内 飞机加速度不变 大约为 30m s2 阻拦索对飞机阻力的 合力不变 由于阻拦索的夹角变小 阻拦索的张力变小 选项 B 错误 C 正确 在 0 4s 2 5s 时间内 由 P Fv 可知 阻拦系统对飞机做功的功率减小 选项 D 错误 2 2013 高考浙江理综第 17 题 如图所示 水平板上有质量m 1 0kg 的物块 受到随时 间t变化的水平拉力F作用 用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小 取 重力加速度g 10m s2 下列判断正确的是 A 5s 内拉力对物块做功为零 B 4s 末物块所受合力大小为 4 0N C 物块与木板之间的动摩擦因数为 0 4 D 6s 9s 内物块的加速度的大小为 2 0m s2 答案 D 解析 前 4s 物块所受静摩擦力逐渐增大 4s 内拉力对物块做功为零 选项 A 错误 4s 末物块所受拉力为 5N 摩擦力为 3N 所受合力大小为 2 0N 选项 B 错误 物块所受滑 动摩擦力为 3N 与地面的压力为 10N 由摩擦定律可得物块与木板之间的动摩擦因数为 0 3 选项 C 错误 6s 9s 内物块所受拉力为 5N 摩擦力为 3N 所受合力大小为 2 0N 由 牛顿第二定律 F ma 可得物块的加速度的大小为 2 0m s2 选项 D 正确 3 3 2013 高考安徽理综第 22 题 一物体放在水平地面上 如图 所示 已知物体所受水平 拉力 F 随时间的变化情况如图 2 所示 物体相应的速度随时间的变化关系如图 3 所示 v 求 1 0 8s 时间内拉力的冲量 2 0 6s 时间内物体的位移 3 0 10s 时间内 物体克服摩擦力所做的功 解析 1 由图 2 可知 I F1 t1 F2 t2 F3 t3 1 2N s 3 4N s 2 2N s 18N s 2 由图 3 可知 0 6s 时间内物体位移为 x 3m 6m 62 2 3 由图 3 可知 在 6 8s 时间内 物体做匀速运动 于是有摩擦力 f 2N 由图 3 可知 0 10s 时间内物体的总位移为 x 3m 15m 86102 2 物体克服摩擦力所做的功 W fx 2 15J 30J 4 2013 高考上海物理第 16 题 汽车以恒定功率沿公路做直线运动 途中通过一块沙地 汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力 且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的 阻力 汽车在驶入沙地前己做匀速直线运动 它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间 内 位移s随时间t的变化关系可能是 4 答案 B 解析 在驶入沙地后 由于阻力增大 速度减小 驶出沙地后阻力减小 速度增大 在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内 位移s随时间t的变化关系可能是 B 5 18 分 2013 高考北京理综第 23 题 蹦床比赛分成预备运动和比赛动作 最初 运动员静止站 在蹦床上 在预备运动阶段 他经过若干次蹦跳 逐渐增加上升高度 最终达到完成比赛 动作所需的高度 此后 进入比赛动作阶段 把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧 弹力大小 F kx x 为床面下沉的距离 k 为常量 质量 m 50kg 的运动员静止站在蹦床上 床面下沉 x0 0 10m 在预备运动中 假设运动员所 做的总功 W 全部用于其机械能 在比赛动作中 把该运动员视作质点 其每次离开床面做 竖直上抛运动的腾空时间均为 t 2 0s 设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为 xl 取重力加速度 g I0m s2 忽略空气阻力的影响 1 求常量 k 并在图中画出弹力 F 随 x 变化的示意图 2 求在比赛动作中 运动员离开床面后上升的最大高度 hm 3 借助 F x 图像可以确定弹力做功的规律 在此基础上 求 x1 和 W 的值 解析 1 床面下沉 x0 0 10m 时 运动员受力平衡 mg kx0 解得 k mg x0 5 0 103N m 弹力 F 随 x 变化的示意图如图所示 2 运动员从 x 0 处离开床面 开始腾空 其上升 下落时间相 等 hm g 2 5 0m 2 1 2 t 3 参考由速度 时间图象求位移的方法 F x 图象下的面积等于弹力做功 从 x 处到 x 0 弹力做功 WT WT x kx kx2 2 1 2 1 运动员从x1处上升到最大高度hm的过程 根据动能定理 有 kx12 mg hm x1 0 2 1 5 解得 x1 x0 1 1m m hxx 0 2 0 2 对整个预备过程 由题述条件以及功能关系 有 W kx02 mg hm x0 2 1 解得 W 2525J 2 5 103J 6 17 分 2013 高考四川理综第 10 题 在如图所示的竖直平面内 物体 A 和带正电的物体 B 用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接 分别静止于倾角 37 的光滑斜面上的 M 点和粗糙绝缘 水平面上 轻绳与对应平面平行 劲度系数 k 5N m 的轻弹簧一端固定在 O 点 一端用另一 轻绳穿过固定的光滑小环 D 与 A 相连 弹簧处于原长 轻绳恰好拉直 DM 垂直于斜面 水 平面处于场强 E 5 104N C 方向水平向右的匀强电场中 已知 A B 的质量分别为 mA 0 1kg mB 0 2kg B 所带电荷量 q 4 10 6C 设两物体均视为质点 不计滑轮质量和摩 擦 绳不可伸长 弹簧始终在弹性限度内 B 电量不变 取 g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 1 求 B 所受摩擦力的大小 2 现对 A 施加沿斜面向下的拉力 F 使 A 以加速度 a 0 6m s2开始作匀加速直线运动 A 从 M 到 N 的过程中 B 的电势能增加了 EP 0 06J 已知 DN 沿竖直方向 B 与水平面 间的动摩擦因数为 0 4 求 A 到达 N 点时拉力 F 的瞬时功率 6 6 解 1 拉力 F 作用之前 AB 处于静止状态 设 绳子张力为 FT B 所受摩擦力的大小为 f0 由 平衡条件 得 对 A 有 mAgsin FT 对 B 有 qE f0 FT 代入数据得 f0 0 4 N B A E O D N M 6 2 物体 A 由 M 点到 N 点的过程中 A B 两物体的位移均为 s A B 间绳子张 力为