2018年高考物理二輪復(fù)習(xí)專題二功和能第5講功、功率和動(dòng)能定理自主演練

1、第 5 講功、功率和動(dòng)能定理保分小題保分小題 自主演練自主演練1 關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力、合外力做的功及動(dòng)能變化的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（ ）A. 合外力為零，則合外力做功一定為零B. 合外力做功為零，則合外力一定為零C. 合外力做功越多，則動(dòng)能一定越大D. 動(dòng)能不變，則物體合外力一定為零一 】解析：由W Flcosa可知，物體所受合外力為零，合外力做功一定為零，但合外力做功為零，可能是a= 90,故 A 正確，B 錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理W= AEk可知，合外力做功越多，CJ動(dòng)能變化量越大，但動(dòng)能不一定越大，動(dòng)能不變，合外力做功為零，但合外力不一定為零，C D 均錯(cuò)誤.答案：A2.（多選）如圖所示

2、，質(zhì)量相同的甲、乙兩個(gè)小物塊，甲從豎直固定的光滑圓弧軌道頂端由靜止滑下，軌道半徑為R圓弧底端切線水平，乙從高為R的光滑斜面頂端由靜止滑下. 下 列判斷正確的是（）A. 兩物塊到達(dá)底端時(shí)速度相同B. 兩物塊運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)程中重力做功相同C. 兩物塊到達(dá)底端時(shí)動(dòng)能相同D. 兩物塊到達(dá)底端時(shí)，甲物塊重力做功的瞬時(shí)功率大于乙物塊重力做功的瞬時(shí)功率12解析：根據(jù)動(dòng)能定理得mgR=cmV,兩物塊到達(dá)底端的動(dòng)能相等，速度大小相等，但是2速度的方向不同，故選項(xiàng) A 錯(cuò)誤，C 正確；兩物塊運(yùn)動(dòng)到底端的過(guò)程中，下落的高度相同， 重力做功相同，故選項(xiàng) B 正確；兩物塊到達(dá)底端的速度大小相等，甲物塊重力與速度方向垂直

3、，瞬時(shí)功率為零，則乙物塊重力做功的瞬時(shí)功率大于甲物塊重力做功的瞬時(shí)功率，故選項(xiàng)D 錯(cuò)誤.答案：BC3.如圖所示，一半徑為R的半圓軌道豎直固定放置， 軌道兩端等高；質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自 軌道2端點(diǎn)P由靜止開(kāi)始滑下，滑到最低點(diǎn)Q時(shí)，對(duì)軌道的正壓力為 2mg重力加速度大小為g.質(zhì)點(diǎn)自P滑到Q的過(guò)程中，克服摩擦力所做的功為（）（導(dǎo)學(xué)號(hào) 57180027）3D. -4mgRmv12解析：在Q點(diǎn)，F(xiàn)Nmg=-R，所以v=由P到Q根據(jù)動(dòng)能定理得mgR_W= mV,1解得W=-mgR故 C 正確.丨rw答案：CVj4.如圖所示， 豎直平面內(nèi)的軌道i和n都由兩段細(xì)直桿連接而成，兩軌道長(zhǎng)度相等.用相同的水平恒力將穿在

4、軌道最低點(diǎn)B的靜止小球，分別沿i和n推至最高點(diǎn)A,所需時(shí)間分別為t1、t2；動(dòng)能增量分別為 Ed、丘2.假定球在經(jīng)過(guò)軌道轉(zhuǎn)折點(diǎn)前后速度的大小不變， 且球與I、n軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，則（）（導(dǎo)學(xué)號(hào) 57180028）C.EEk2,1112D. Ei1= AE2,11t2.故選彳 B.41.如圖所示，有一長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量均勻分布的長(zhǎng)鐵鏈，其總質(zhì)量為M下端位于斜面的BJ3端，斜面長(zhǎng)為 3L,其中AC段、CD段、DB段長(zhǎng)均為L(zhǎng),CC段與鐵鏈的動(dòng)摩擦因數(shù)為 三，其5余部分均可視為光滑，現(xiàn)用輕繩把鐵鏈沿斜面全部拉到水平面上，人至少要做的功為（）（導(dǎo)學(xué)號(hào) 57180113）解析：拉力做功最小時(shí)，鐵鏈重心到達(dá)

5、水平面時(shí)的速度剛好為零，對(duì)從開(kāi)始拉鐵鏈到鐵5鏈的重心到達(dá)水平面的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得WFinMg-L sin 60 卩 Mos 60L= 00，解得WFn=323MgL故 D 項(xiàng)正確.答案：D2如圖所示，一傾角為 45的粗糙斜面與粗糙水平軌道平滑對(duì)接，有一質(zhì)量為m的物體由斜面的A點(diǎn)靜止滑下，物體與斜面和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同.已知A距離地面的高度為 4 m,當(dāng)物體滑至水平地面的C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，且BC距離為 4 m 若將BC水平軌道抬起，與水平面間夾角為 30,其他條件不變，則物體能沿BD斜面上升的最大高度為（）A. （8 4 3） mB. （8 2 3） m4C.3 mD. 8 m解析： 由

6、A點(diǎn)到C點(diǎn)， 禾U用動(dòng)能定理可得mgh-卩mgcos 45 x2h卩mgbc= 0,解 得= 0.5，設(shè)沿BD斜面上升的最大高度為h,則由動(dòng)能定理可得mghh）卩m妙 os 45x2h卩mg-cos30 x2h= 0,解得h= （8 4 3）m, A 正確，B C、D 錯(cuò)誤.答案：A3.（2017 石家莊模擬）質(zhì)量為m的小球在豎直向上的拉力作用下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如圖所示（豎直向上為正方向，DE段為直線），已知重力加速度大小為g,下列說(shuō)法正確的是（）（導(dǎo)學(xué)號(hào) 57180114）A.113MgL8B.D.5 3MgL 8MgL42MgLC.MgL6A. t3t4時(shí)間內(nèi)，小球豎直向下做勻

7、減速直線運(yùn)動(dòng)B. tot2時(shí)間內(nèi)，合力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功V2c. ot2時(shí)間內(nèi)，小球的平均速度一定為q故選項(xiàng) A 錯(cuò)誤.tot2時(shí)間內(nèi)，速度一直增大，根據(jù)動(dòng)能定理可以知道，合力對(duì)小球一直做正功，故選項(xiàng) B 錯(cuò)誤.0t2時(shí)間內(nèi)，小球的平均速度等于位移與時(shí)間的比值，不一定為2，1 1故選項(xiàng) C 錯(cuò)誤.根據(jù)動(dòng)能定理，在t314時(shí)間內(nèi)：W mg一 2 (t4-13)=?mV,整理可得W=mV3；V4) (V4-V3)+g(t4-13)，故選項(xiàng) D 正確.答案：D4. (2017 濰坊模擬)如圖所示，水平地面上有一個(gè)坑，其豎直截面為半圓，0為圓心,AB為沿水平方向的直徑. 若在A點(diǎn)以初速度Vi沿AB

8、方向平拋一小球，小球?qū)糁锌颖谏系?最低點(diǎn)D點(diǎn)；若A點(diǎn)小球拋出的同時(shí)，在C點(diǎn)以初速度V2沿BA方向平拋另一相同質(zhì)量的小 球并也能擊中D點(diǎn).已知/CO60,且不計(jì)空氣阻力，則()(導(dǎo)學(xué)號(hào) 57180115)A. 兩小球同時(shí)落到 D 點(diǎn)B. 兩小球在此過(guò)程中動(dòng)能的增加量相等C.在擊中 D 點(diǎn)前瞬間，重力對(duì)兩小球做功的功率相等2 : 1.由幾何關(guān)系知，兩球的水平位移之比為2 :3 ,則兩球的初速度之比為6 : 3,故D. t3t4時(shí)間內(nèi)，拉力做的功為解析：根據(jù)題意，向上為正方向,m(V3+V4)(V4-V3)+g(t4-t3)故在t3t4時(shí)2 ： 1,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為D.兩小球初速度之比12解析：

9、根據(jù)h=2gt得,7D 正確，A 錯(cuò)誤.因?yàn)閮尚∏蛳陆档母叨炔煌?，重力做功不同，根?jù)動(dòng)能定理知，動(dòng)能的增 加量不相等，故 B 錯(cuò)誤.兩球下落的高度之比為 2 ： 1,則落到D點(diǎn)的豎直速度不相等，根8據(jù)P=mgv可知，重力的瞬時(shí)功率不相等，C 錯(cuò)誤.故選 D.答案：D二、多項(xiàng)選擇題5. （2017 武漢模擬）小明同學(xué)參加中學(xué)生跳水比賽，若他的質(zhì)量為m,當(dāng)他從離水面高為h的跳臺(tái)上以速度vi起跳，最后以速度V2進(jìn)入水中， 若不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是（）12A.小明同學(xué)起跳過(guò)程中，跳臺(tái)對(duì)他的支持力做功為2口&1B.小明同學(xué)起跳過(guò)程中，跳臺(tái)對(duì)他的支持力做功為2mV12C.小

10、明同學(xué)起跳時(shí)所做的功等于 *mV12D.小明同學(xué)起跳時(shí)所做的功等于 mVmgh解析：小明同學(xué)起跳過(guò)程中，跳臺(tái)對(duì)他的支持力做功為零，選項(xiàng)A、B 錯(cuò)誤；小明同學(xué)1212起跳時(shí)所做的功等于他的動(dòng)能的增量2mV,選項(xiàng) C 正確；根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，2mV+1212mgh=qmv，則小明同學(xué)起跳時(shí)所做的功等于mvmgh選項(xiàng) D 正確；故選 CD.答案：CD6. （2017 衡陽(yáng)聯(lián)考）一輛汽車在平直的公路上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牽引功率，其牽引力和速度的圖象如圖所示若已知汽車的質(zhì)量m牽引力F1和速度w及該車所能達(dá)到的最大速度V3,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力恒定，則根據(jù)圖象所給的信息

11、，下列說(shuō)法正確的是（） （導(dǎo)學(xué)號(hào) 57180116）A.汽車行駛中所受的阻力為F1V1V3B.汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中牽引力的沖量大小為mvv3V3V1C.速度為 V2時(shí)的加速度大小為F1V1m29D.若速度為V2時(shí)牽引力恰為 號(hào)，則有V2= 2V1解析：根據(jù)牽引力和速度的圖象以及功率公式P=Fv得汽車運(yùn)動(dòng)中的最大功率為F1V1.10FiVi汽車所能達(dá)到的最大速度時(shí)加速度為零，所以此時(shí)阻力等于牽引力，所以阻力Ff=，選V3FiFfFiFiVi項(xiàng) A 正確根據(jù)牛頓第二定律，有恒定加速度時(shí)，加速度a=飛-=Tn- m3,加速的時(shí)Vimvv3間t=a=Fi（V3-vi），則汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中牽引力

12、的沖量大小為 故選項(xiàng) B正確.速度為V2時(shí)的牽引力是，對(duì)汽車受力分析，受重力、支持力、牽引力和V2阻力，根據(jù)牛頓第二定律，速度為V2時(shí)加速度大小為a=mv mvFiFiViFi為V2時(shí)牽引力恰為o，貝U=o，則V2= 2vi，選項(xiàng) D 正確.故選 ABD.2V22答案：ABD7. （20 i 7 湖北七市聯(lián)考）如圖所示，傾角為 37的光滑斜面上粘貼有一厚度不計(jì)、寬 度為d=0.2 m 的橡膠帶，橡膠帶的上表面與斜面位于同一平面內(nèi)，其上、下邊緣與斜面的 上、下邊緣平行，橡膠帶的上邊緣到斜面的頂端距離為L(zhǎng)= 0.4 m 現(xiàn)將質(zhì)量為 mi kg、寬度為d的薄矩形板上邊緣與斜面頂端平齊且從斜面頂端靜止

13、釋放.已知矩形板與橡膠帶之間的動(dòng)摩擦因素為 0.5，重力加速度g取 1 0 m/s2f不計(jì)空氣阻力，矩形板由斜面頂端靜止釋 放下滑到完全離開(kāi)橡膠帶的過(guò)程中（此過(guò)程矩形板始終在斜面上），下列說(shuō)法正確的是（）A.矩形板受到的摩擦力為Ff= 4NB.矩形板的重力做功為WG= 3.6 JC. 產(chǎn)生的熱量為 Q= 0.8 J2 35D.矩形板的上邊緣穿過(guò)橡膠帶下邊緣時(shí)速度大小為一 m/s5解析：矩形板在滑過(guò)橡膠帶的過(guò)程中對(duì)橡膠帶的正壓力是變化的，所以矩形板受到的摩擦力是變化的，故 A 錯(cuò)誤；重力做功WG=mgL+d）sin0= 3.6 J，所以 B 正確；產(chǎn)生的熱1量等于克服摩擦力做功Qi=2X2mgc

14、os0d= 0.8 J，所以 C 正確；根據(jù)動(dòng)能定理：WQ=mV 0,解得v= 2 丫35m/s，所以 D 正確.25答案：BCD三、計(jì)算題I=Fit=mvv3V3ViFiviFiVi，故選項(xiàng) C 錯(cuò)誤.若速度11& （2017 衡水模擬）一輛汽車的質(zhì)量為m其發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為F0，從某時(shí)刻起汽12車以速度Vo在水平公路上沿直線勻速行駛，此時(shí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P5,接著汽車開(kāi)始沿直線勻加速行駛，當(dāng)速度增加到時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率恰好為P0.如果汽車在水平公路5上沿直線行駛中所受到的阻力與行駛速率成正比，求：(1) 汽車在水平公路上沿直線行駛所能達(dá)到的最大速率Vm；(2) 汽車勻加速行

15、駛所經(jīng)歷的時(shí)間和通過(guò)的距離.FbP解析：(1)汽車以速度V0在水平公路上沿直線勻速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為4,可知4=kvoVo汽車在水平公路上沿直線行駛所能達(dá)到的最大功率F0=kVm -Vm解得Vm= 2Vo.8vo(2)當(dāng)汽車速度增加到-丁時(shí)，設(shè)牽引力為F,汽車的加速度為58VOVo5汽車勻加速行駛所經(jīng)歷的時(shí)間t=a”8mV)解得t=3P3一1252mv汽車勻加速行駛通過(guò)的距離x=vot+at=.215P答案：238mv52mv)(1)2V01 23R15P09.如圖所示，在傾角0= 37的絕緣斜面所在空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=4.oxio3N/C ,在斜面底端有一與斜面垂直的

16、絕緣彈性擋板.質(zhì)量m= 0.20 kg 的帶電滑塊從斜面頂端由靜止開(kāi)始滑下，滑到斜面底端以與擋板相碰前的速率返回.已知斜面的高度h= 0.24 m，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩=0.30，滑塊帶電荷量q= 5.0 x104C,重力2加速度g取 10 m/s , sin 37 = 0.60 , cos 37 = 0.80.求：(導(dǎo)學(xué)號(hào) 57180117)1滑塊從斜面最高點(diǎn)滑到斜面底端時(shí)的速度大?。?滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的總路程s和系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q解析：(1)滑塊沿斜面滑下的過(guò)程中，受到的滑動(dòng)摩擦力Ff=(i(mg qE)cos 37 =0.96 N,a,Po=F由牛頓第二定律得8voF-k =ma55

17、1314解得V2= 2 m/s ,一Ff鉛塊在木板 2 上滑動(dòng)時(shí)，設(shè)鉛塊的加速度為a,木板 2 的加速度為a1,則a=m=12g=2.5 m/s設(shè)到達(dá)斜面底端時(shí)的速度為V,根據(jù)動(dòng)能定理得h12解得v= 2.4 m/s.(2)滑塊最終將靜止在斜面底端，因此重力勢(shì)能和電勢(shì)能的減少量等于克服摩擦力做的功（m葉qE）h=FfS.解得滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的總路程s= 1 m,QJ=FfS= 0.96J.答案：（1）2.4 m/s （2）1 m 0.96 J10如圖所示，兩塊相同的薄木板緊挨著靜止在水平地面上，每塊木板的質(zhì)量為M= 1.0kg,長(zhǎng)度為L(zhǎng)= 1.0 m，它們與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為11= 0.1

18、0.木板 1 的左端放有一塊質(zhì)量為 m= 1.0 kg 的小鉛塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，它與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為12= 0.25.現(xiàn)突然給鉛塊一個(gè)水平向右的初速度，使其在木板 1 上滑行.假設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度g取 10 m/s2.(1)當(dāng)鉛塊的初速度V0= 2.0 m/s 時(shí)，鉛塊相對(duì)地面滑動(dòng)的距離是多大?(2)若鉛塊的初速度V1= 3.0 m/s，鉛塊停止運(yùn)動(dòng)時(shí)與木板 2 左端的距離是多大？ 解：(1)取水平向右為正方向，相對(duì)木板滑動(dòng)時(shí)，鉛塊與木板間的滑動(dòng)摩擦力的大小為R =.吋2.5 N，當(dāng)鉛塊在木板 1 上滑動(dòng)時(shí)，兩塊木板與地面間的最大靜摩擦力的大小為Ff1=1（2 M+mg= 3.0 N ,FfFf1,所以鉛塊在木板 1 上運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩塊木板都保持靜止設(shè)鉛塊能在木板因?yàn)橥Ｖ惯\(yùn)動(dòng),相對(duì)木板 1 運(yùn)動(dòng)的距離為x，則Ffx= 0；mV,解得因?yàn)閤= 0.8 m ,JxL，所以假設(shè)成立，鉛塊相對(duì)地