高三物理一轮复习收尾二轮专题突破检测功功率动能定理

1、学习必备欢迎下载功功率动能定理45 分钟100 分一、挑选题 本大题共8 小题 , 每道题 8 分, 共 64 分；多项题已在题号后标出1. 如下列图 , 三个固定的斜面底边长度相等, 斜面倾角分别为30°、 45°、 60°, 斜面的表面情形都一样；完全相同的三物体 可视为质点 a 、b、c 分别从三斜面的顶部滑究竟部, 在此过程中 a. 物体 a 克服摩擦力做的功最多b. 物体 b 克服摩擦力做的功最多c. 物体 c 克服摩擦力做的功最多d. 三物体克服摩擦力做的功一样多2.2021 ·福建高考 如图 , 表面光滑的固定斜面顶端安装肯定滑轮 , 小物

2、块 a、b 用轻绳连接并跨过滑轮 不计滑轮的质量和摩擦 ；初始时刻 ,a 、b 处于同一高度并恰好处于静止状态； 剪断轻绳后 ,a 下落、b 沿斜面下滑 , 就从剪断轻绳到物块着地, 两物块 a. 速率的变化量不同b. 机械能的变化量不同c. 重力势能的变化量相同d. 重力做功的平均功率相同3. 多项 2021 ·长宁一模 自动电梯以恒定速度v 0匀速上升 , 一个质量为m 的人沿电梯匀速往上走, 在时间 t 内走过此电梯； 电梯长为l , 电梯斜面倾角为 , 就a. 电梯对该人做功为mgl sin b. 电梯对该人做功为mgv0tsinmglsinc. 重力的功率为td. 重力的功

3、率为mgv0sin 学习必备欢迎下载4.2021 ·德阳一模 太阳能汽车是靠太阳能来驱动的汽车；当太阳光照耀到汽车上方的光电板上时 , 光电板中产生的电流经电动机带动汽车前进；设汽车在平直的大路上由静止开头匀加速行驶 , 经过时间 t, 速度为 v 时功率达到额定功率 , 并保持不变；之后汽车又连续前进了距离 s, 达到最大速度 vmax；设汽车质量为m,运动过程中所受阻力恒为 f, 就以下说法正确选项 a. 汽车的额定功率为 fvb. 汽车匀加速运动过程中 , 克服阻力做功为 fvt2c. 汽车从静止开头到速度达到最大值的过程中 , 牵引力所做的功为 m - mvd. 汽车从静止开

4、头到速度达到最大值的过程中, 合力所做的功为m5. 多项 2021 ·宁波一模 将一个苹果斜向上抛出, 苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、 3；图中曲线为苹果在空中运动的轨迹；如不计空气阻力的影响, 以下说法正确选项a. 苹果通过第1 个窗户所用的时间最短b. 苹果通过第3 个窗户的平均速度最大c. 苹果通过第1 个窗户重力做的功最大d. 苹果通过第3 个窗户重力的平均功率最小6.2021 ·安溪一模 质量为 m的物块在平行于斜面的力 f 作用下 , 从固定斜面的底端 a 由静止开头沿斜面上滑 , 经 b 点时速率为 v, 此时撤去 f, 物块滑回斜面底端时速率也

5、为 v, 斜面倾角为 ,a 、b 间距离为 s, 就 a. 整个过程中重力做功为mgssin b. 整个过程中物块克服摩擦力做功为fs2c. 上滑过程中克服重力做功为fs-mvd. 从撤去 f 到物块滑回斜面底端, 摩擦力做功为-mgssin 7.2021 ·广元三模 如下列图 , 竖直平面内有一个半径为r 的半圆形轨道 oqp,其中 q是半圆形轨道的中点, 半圆形轨道与水平轨道oe在 o点相切；质量为 m的小球沿水平轨道运动, 通过 o点进入半圆形轨道, 恰好能够通过最高点p, 然后落到水平轨道上, 不计一切摩擦阻力；以下说法不 正确选项 a. 小球落地时的动能为2.5mgr学习必

6、备欢迎下载b. 小球落地点离o点的距离为2rc. 小球运动到半圆形轨道最高点p 时, 向心力恰好为零d. 小球到达q点的速度大小为8. 多项 某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机, 将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中, 以达到节能的目 的；某次测试中 , 汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机, 测出了汽车动能ek 与位移 x 的关系图像如图, 其中是关闭储 能装置时的关系图线, 是开启储能装置时的关系图线；已知汽车的质量为1000kg, 设汽车运动过程中所受地面阻力恒定, 空气阻力不计；依据图像所给的信息可求出a. 汽车行驶过程中所受地面的阻力为1 000 nb. 汽车的额定功率

7、为80 kwc. 汽车加速运动的时间为22.5 s5d. 汽车开启储能装置后向蓄电池供应的电能为5× 10 j二、运算题 本大题共2 小题 , 共 36 分；需写出规范的解题步骤9.18分2021 ·宁波二模 有一质量为m=0.2kg 的小球 , 从水平轨道上的a 点动身 , 经过一段横截面是圆形、 内部光滑的固定管道后离开管道 小球半径略小于管道半径, 管道由呈抛物线状的bc段、呈圆弧形的cde和呈圆形的 ef段组成 ,c 点、e 点为连接点 ,e 点与圆心o在同一水平线上,co 与水平方向夹角为30° ,bc段的高度为h1=0.2m,cde和 ef 段的半径均

8、为r=0.3m, 如下列图；小球与水平轨道间的动摩擦因数 =0.2,ab段长度为l =0.5m, 小球半径和管道的内径均远小于上述高度或半径, 管壁厚度不计 , 全部管道与水平轨道在同一竖直面内, 重力加速度g=10m/s2；(1) 如要使小球恰能从管道的f 端离开 , 求小球从a 点动身的最小速度;(2) 如小球以最小速度的2 倍从 a 点动身 , 求小球经过c 点的速度和经过最低点d 点时小球对管道的压力;(3) 如要使小球落到离f 端水平距离为0.5m 的 m点, 求小球从a 点动身的速度为多大；10.18分2021 ·嘉兴一模 20xx 年我们中国有了自己的航空母舰“辽宁号”

9、, 航空母舰上舰载机的起飞学习必备欢迎下载问题始终备受关注；某学习小组的同学通过查阅资料对舰载机的起飞进行了模拟设计；如图, 舰载机总质量为 m,发动机额定功率为 p, 在水平轨道运行阶段所受阻力恒为 f ；舰载机在 a 处以额定功率启动 , 同时开启电磁弹射系统 , 它能额外给舰载机供应水平向右、 大小为 f 的恒定推力； 经受时间 t 1, 舰载机运行至 b 处, 速度达到 v1, 电磁弹射系统关闭；舰载机连续以额定功率加速运行至 c 处 , 经受的时间为 t 2, 速度达到 v 2；此后 , 舰载机进入倾斜曲面轨道 , 在 d 处离开航母起飞；请依据以上信息求解以下问题；1 电磁弹射系统

10、关闭的瞬时舰载机的加速度；2水平轨道ac的长度；3如不启用电磁弹射系统, 舰载机在a 处以额定功率启动, 经受时间t到达 c处 , 假设速度大小仍为v2, 就舰载机的质量应比启用电磁弹射系统时削减多少. 该问 ac间距离用 x 表示 答案解析1. 【解析】 选 d；设斜面倾角为 , 斜面底边长为x 0, 就物体下滑过程中克服阻力做功w= mgcos= mgx0, 可见 w与斜面倾角 无关 ,d 正确；2. 【解题指南】解答此题时应明确以下三点:(1) 矢量和标量的描述不同；(2) 对平均功率的运算公式的懂得；(3) 据平稳状态得两物块的质量关系；【解析】 选 d；设 a、 b 离地高度为h,

11、由于斜面表面光滑,a 、b 运动过程机械能守恒；机械能不变, 物块着地时速率相等, 均为, 因此速率变化量相等,a 、b 错；由于初始时刻a、 b 处于同一高度并处于静止状态 , 因此有 mag=mbgsin , 重力势能变化量不相等,c 错；从剪断轻绳到两物块着地过程的平均速度大小为=, 就=mag,=mbgsin ,=, 应选 d；3. 【解析】 选 b、c；在人走过此电梯的过程中, 人的动能未变 , 但重力势能增加了mgl sin ；在此时间t内电梯只运动了v 0t 的位移 , 也就是说电梯只能把人送到v 0tsin 的高度 , 所以 b 正确 ,a 错误 ; 重力的作用学习必备欢迎下载

12、点在人身上 , 故 c 正确 ,d 错误；4. 【解析】 选 d；当汽车达到最大速度时牵引力与阻力平稳, 功率为额定功率, 额定功率为p 额 =fv max, 就可知选项 a 错误 ; 汽车匀加速行驶过程中通过的位移x=vt, 克服阻力做功为w= fvt,选项 b 错误 ; 依据动能定理可得 wf-wf =m-0,w f =fvt+fs,可知选项c错误、 d 正确；5. 【解析】 选 a、d；由 wg=mgh可知 , 苹果通过3 个窗户重力做的功相等, 选项 c 错误 ; 斜抛运动在竖直方向 上是匀减速运动, 设苹果在竖直方向上的平均速度为v y, 就>>, 选项a 正确 , 选项

13、b 错误 ; 由=mg得 , 选项 d 正确；6. 【解析】 选 d；由于物块又回到了a 点, 故在整个过程中其总位移为零, 重力做功为零,a 错; 对整个过程fffg利用动能定理得fs-w =mv2 -0, 故 w=fs-mv2,b错 ; 在上滑过程中, 由动能定理知fs-w-w =0 得2wg=fs-wf =fs+mv,c错; 从撤去f 到物块滑回斜面底端, 由动能定理得mgssin +w f =0, 故 wf =-mgs sin ,d 对；27. 【解析】 选 c；小球恰好通过p 点, 就有 mg=m, 得 v0 =；依据动能定理有mg· 2r=mv-m, 得2mv=2.5mg

14、r,a 正确；由平抛运动学问得t=, 落地点与o点距离 x=v 0t=2r,b 正确；p 处小球重力供应2向心力 ,c 错误；从q到 p 由动能定理得 -mgr=m8. 【解题指南】解答此题时应把握以下关键点:(1) 明确 ek-x 图像的意义 , 知道直线斜率的意义；(2) 明确最大动能时对应汽车的匀速运动状态；(3) 敏捷运用动能定理列方程求解；- m, 解得 v q=,d 正确；k【解析】 选 b、c、d；由题图可知, 汽车的最大动能是e =8× 105j=m, 因此 , 汽车运动过程中的最大速度为 v m=40m/s, 在关闭发动机过程中, 关闭储能装置时, 汽车动能全部转化

15、为内能, 就 f 阻·s=m, 依据图学习必备欢迎下载阻阻像知 s=4 ×102m,那么 f=2× 103n, 当汽车速度达到最大时, 牵引力等于阻力, 即 f=f=2×103n, 汽车的额定3功率为 p 额=f·vm=f 阻·vm=2 × 10 × 40w=80kw选, 项 a错误 , 选项 b 正确 ; 在汽车加速运动过程中, 依据动能定理得 ,p 额· t-f阻· s1=m, 其中 s 1=500m,加速时间t=22.5s,选项 c 正确 ; 依据开启储能装置时的关系图5325线知 ,e=

16、ek -f阻 ·s =8× 10 j-2 × 10 ×1.5 × 10 j=5× 10 j, 选项 d 正确；【方法技巧】两种功率表达式的比较1. 功率的定义式:p=, 所求出的功率是时间t 内的平均功率；2. 功率的运算式:p=fvcos , 其中 是力与速度间的夹角, 该公式有两种用法:(1) 求某一时刻的瞬时功率；这时 f 是该时刻的作用力大小,v 取瞬时值 , 对应的 p为 f 在该时刻的瞬时功率；(2) 当 v 为 某段位移 时间 内的平均速度时, 就要求这段位移 时间 内 f 必需为恒力 , 对应的 p 为 f 在该段时间

17、内的平均功率；9. 【解析】 1 由于要求小球恰能从管道的f 端离开 , 只要小球在管口f 端时的速度为零即可, 设小球从a点动身的最小速度为v 1；2分对小球从a到 f 过程中 , 由动能定理得 :- mgl -mgr+rsin30 ° -h 1=0-m2分解得 :v 1=m/s1分(2) 当小球以最小速度的2 倍2m/s 从 a 点动身时 , 设小球经过c 点和 d 点的速度分别为v 2、v 3；对小球从a到 c 过程中 , 由动能定理得 :- mgl2+mgh1=m-m2v12分解得 :v 2=m/s1分对小球从a到 d 过程中 , 由动能定理得 :2- mgl +mgh1+r

18、-rsin30 ° =m-m2v 12分又小球在d点受到重力 mg 和轨道的弹力f n 作用 , 这两个力供应小球做圆周运动的向心力；由向心力公式得:f n-mg=m2分学习必备欢迎下载由上述两式解得:f n=24n所以小球对轨道的压力大小为24n, 方向竖直向下；1分(3) 要使小球落到m点 , 设小球从a 点动身的速度为v 4, 当其到达f 点时的速度为v5；由平抛运动可知: x=v5t1分2r=gt 21分又小球从a到 f 过程中 , 由动能定理得 :- mgl -mgr+rsin30 ° -h 1=m-m2分由上述三式解得:v 4=m/s1分答案 : 1m/s2m/s24 n3m/s10. 【解析】 1 依据功率表达式可得f1= 2 分由牛顿其次运动定律f1-f=ma 2 分得 a=- 1 分(2) 舰载机在a 处以额定功率启动, 同时开启电磁弹射系统, 它能额外给舰载机供应水平向右、大小为f 的恒 定推力；经受时间t 1 , 舰载机运行至b 处, 速度达到v 1,ab 长度设为x1, 由动能定理pt 1+fx1-fx 1=m 3 分电磁弹射系统关闭； 舰载机连续以额定功率加速运行至c处