高考物理二轮作业手册 第4讲 功、功率与动能定理

专题限时集训(四)[第4讲功、功率与动能定理](时间：40分钟)1．如图4－1所示，光滑固定斜面C倾角为θ，质量均为m的两物块A、B一起以某一初速度沿斜面向上做匀减速直线运动．已知物块A上表面是水平的，则在该减速运动过程中，下列说法正确的是()图4－1A．物块B对A的摩擦力做负功B．物块A对B的支持力做负功C．物块B的重力和摩擦力做功的代数和为0D．两物块A、B之间的摩擦力大小为mgsinθcosθ2．如图4－2所示，跳水运动员最后跳板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上，随跳板一同向下运动到最低点(B位置)．对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是()图4－2A．运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零B．在这个过程中，运动员的加速度一直在减小C．在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加D．在这个过程中，运动员所受重力做的功大于她克服跳板的弹力做的功3．如图4－3所示，虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等，现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示，点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点，若不计重力，则()图4－3A．M带负电，N带正电B．N在a点的速度与M在c点的速度大小不同C．M从O点运动到b点的过程中，电场力对它做的功等于零D．N在从O点运动到a点的过程中克服电场力做功4．如图4－4所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB、BC段，且2AB＝BC，小物块P(可视为质点)与AB、BC两段斜面之间的动摩擦因数分别为μ1、μ2.已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是()图4－4A．tanθ＝2μ1－μ2B．tanθ＝2μ2－μ1C．tanθ＝eq\f(2μ1＋μ2,3)D．tanθ＝eq\f(μ1＋2μ2,3)5．在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形abcd，顶点a和c处分别固定等量的异种电荷，如图4－5所示．若将一个带负电的粒子在外力F的作用下沿着对角线bd做匀速直线运动．粒子从b运动到d的过程中，下列说法正确的是()图4－5A．先从高电势到低电势，后从低电势到高电势B．电场力先做正功，后做负功C．电场力始终不做功D．外力F始终做正功6．质量相同的甲、乙两个木块仅在摩擦力作用下沿同一水平面滑动，它们的动能Ek－位移x的关系如图4－6所示，则两个木块的速度v－时间t图像正确的是()图4－67．如图4－7所示，在E＝103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电，场线平行，其半径R＝40cm,N为半圆形轨道最低点，P为QN圆弧的中点，一带10－4C负电荷的小滑块质量m＝10g，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.15，位于N点右侧1.5m的M处，要使小滑块恰能运动到圆轨道的最髙点Q，取g＝10m/s2(1)滑块应以多大的初速度v0向左运动？(2)求滑块通过P点时受到轨道的压力．图4－78．图4－8为利用传送带运送煤块的示意图．其中，传送带足够长，倾角θ＝37°，煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮顶端与运煤车底板间的竖直高度H＝1.8m，与运煤车车厢中心的水平距离x＝1.2m．现在传送带底端无初速释放一些煤块(可视为质点)，煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动，后与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动．要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车厢中心，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°(1)传送带匀速运动的速度v及主动轮的半径R；(2)煤块在传送带上做加速运动的过程中通过的距离s.图4－8

专题限时集训(四)1．D[解析]以A、B为整体，加速度a＝gsinθ，方向沿斜面向下，对B，摩擦力f＝macosθ＝mgsinθcosθ，方向水平向左，选项D正确；物块B对A的摩擦力水平向右，做正功，选项A错误；物块A对B的支持力竖直向上，做正功，选项B错误；物块B的重力做负功，摩擦力水平向左，也做负功，两力做功的代数和小于0，选项C错误．2．C[解析]跳板对运动员的弹力一直增大，当弹力等于运动员的重力时，合力为零，在此之前，运动员做加速度减小的加速运动，在此之后，运动员做加速度增大的减速运动，A、B错；跳板的形变量一直增大，其弹性势能增加，C对；由动能定理得运动员所受重力做的功等于她克服跳板的弹力做的功，D错．3．C[解析]O点电势高于C点，则电场方向垂直虚线向下，由粒子轨迹可知M带正电，N带负电，A错误；由动能定理得N在a点的速度与M在c点的速度大小相同，B错误；O点、b点在同一个等势面上，电场力对它做的功等于零，C正确；从O点运动到a点的过程中电场力对N做正功，D错误．4．D[解析]P由静止从A点到C点，由动能定理知mgsinθ(AB＋BC)－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(μ1mgcosθ))·AB－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(μ2mgcosθ))·BC＝0，而2AB＝BC，则tanθ＝eq\f(μ1＋2μ2,3)，选项D正确．5．C6．D[解析]由动能定理，－fx＝Ek－Ek0，则某位置动能Ek＝－fx－Ek0，由图像可知甲的初动能大，所受的摩擦力相同，则甲、乙加速度相同，甲的初速度大，速度图像正确的是图D.7．(1)7m/s(2)0.6N，[解析](1)设小球到达Q点时速度为v，由牛顿第二定律有mg＋qE＝meq\f(v2,R)滑块从开始运动到Q的过程中，由动能定理有－mg·2R－qE·2R－μ(mg＋qE)s＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)联立以上各式解得：v0＝7m(2)设滑块到达P点时的速度为v′，从开始到P点过程中，由动能定理有－(mg＋qE)R－μ(qE＋mg)s＝eq\f(1,2)mv′2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)设滑块在P点时受到的轨道的压力为N，由牛顿第二定律有N＝eq\f(mv′2,R)由以上各式解得：N＝0.6N，方向水平向右．8．(1)2m/s0.4m[解析](1)煤块在主动轮最高点水平抛出后做平抛运动，有x＝vtH＝eq\f(1,2