專題二第5講保分小題自主演練

1、專題二 功和能第5講 功、功率和動能定理1關(guān)于運動物體所受的合外力、合外力做的功及動能變化的關(guān)系，下列說法正確的是()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，則動能一定越大D動能不變，則物體合外力一定為零解析：由WFlcos 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90，故A正確，B錯誤；由動能定理WEk可知，合外力做功越多，動能變化量越大，但動能不一定越大，動能不變，合外力做功為零，但合外力不一定為零，C、D均錯誤答案：A2(多選)如圖所示，質(zhì)量相同的甲、乙兩個小物塊，甲從豎直固定的光滑圓弧軌道頂端由靜止滑下，軌道半

2、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)底端時速度相同B兩物塊運動到底端的過程中重力做功相同C兩物塊到達(dá)底端時動能相同D兩物塊到達(dá)底端時，甲物塊重力做功的瞬時功率大于乙物塊重力做功的瞬時功率解析：根據(jù)動能定理得mgRmv2，兩物塊到達(dá)底端的動能相等，速度大小相等，但是速度的方向不同，故選項A錯誤，C正確；兩物塊運動到底端的過程中，下落的高度相同，重力做功相同，故選項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，瞬時功率為零，則乙物塊重力做功的瞬時功率大于甲物塊重力做功的瞬時功率，故選項D錯誤答案：BC3.如圖所示，一半徑為R

3、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)點自軌道端點P由靜止開始滑下，滑到最低點Q時，對軌道的正壓力為2mg，重力加速度大小為g.質(zhì)點自P滑到Q的過程中，克服摩擦力所做的功為()(導(dǎo)學(xué)號 57180027)A.mgRB.mgRC.mgR D.mgR解析：在Q點，F(xiàn)Nmg，所以v，由P到Q根據(jù)動能定理得mgRWmv2，解得WmgR，故C正確答案：C4.如圖所示，豎直平面內(nèi)的軌道和都由兩段細(xì)直桿連接而成，兩軌道長度相等用相同的水平恒力將穿在軌道最低點B的靜止小球，分別沿和推至最高點A，所需時間分別為t1、t2；動能增量分別為Ek1、Ek2.假定球在經(jīng)過軌道轉(zhuǎn)折點前后速度的大小不變，且球與

4、、軌道間的動摩擦因數(shù)相等，則()(導(dǎo)學(xué)號 57180028)AEk1Ek2，t1t2 BEk1Ek2，t1t2CEk1Ek2，t1t2 DEk1Ek2，t1t2解析：兩軌道長度相等，球與、軌道間的動摩擦因數(shù)相等，用相同的水平恒力使它們到達(dá)最高點，則水平恒力做功相等，摩擦力做功相等，重力做功相等，根據(jù)動能定理知，動能的增量相等，即Ek1Ek2.作出小球在軌道、上運動的vt圖象如圖所示，則t1t2.故選B.答案：B一、單項選擇題1.如圖所示，有一長為L、質(zhì)量均勻分布的長鐵鏈，其總質(zhì)量為M，下端位于斜面的B端，斜面長為3L，其中AC段、CD段、DB段長均為L，CD段與鐵鏈的動摩擦因數(shù)為，其余部分均可

5、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 57180113)A.B.C.MgL D.MgL解析：拉力做功最小時，鐵鏈重心到達(dá)水平面時的速度剛好為零，對從開始拉鐵鏈到鐵鏈的重心到達(dá)水平面的過程運用動能定理得WFminMgLsin 60Mgcos 60L00，解得WFminMgL，故D項正確答案：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接，有一質(zhì)量為m的物體由斜面的A點靜止滑下，物體與斜面和地面間的動摩擦因數(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點時速度恰好為零，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

6、條件不變，則物體能沿BD斜面上升的最大高度為()A(84) m B(82) mC. m D8 m解析：由A點到C點，利用動能定理可得mghmgcos 45hmglBC0，解得0.5，設(shè)沿BD斜面上升的最大高度為h，則由動能定理可得mg(hh)mgcos 45hmgcos 302h0，解得h(84)m，A正確，B、C、D錯誤答案：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始運動，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，下列說法正確的是()(導(dǎo)學(xué)號 57180114)At3t4時間內(nèi)，小球豎直向下做勻減速直線運動Bt0t2時間內(nèi)，

7、合力對小球先做正功后做負(fù)功C0t2時間內(nèi)，小球的平均速度一定為Dt3t4時間內(nèi)，拉力做的功為(v4v3)g(t4t3)解析：根據(jù)題意，向上為正方向，故在t3t4時間內(nèi)，小球豎直向上做勻減速直線運動，故選項A錯誤t0t2時間內(nèi)，速度一直增大，根據(jù)動能定理可以知道，合力對小球一直做正功，故選項B錯誤.0t2時間內(nèi)，小球的平均速度等于位移與時間的比值，不一定為，故選項C錯誤根據(jù)動能定理，在t3t4時間內(nèi)：WFmg(t4t3)mvmv，整理可得WF(v4v3)g(t4t3)，故選項D正確答案：D4(2017濰坊模擬)如圖所示，水平地面上有一個坑，其豎直截面為半圓，O為圓心，AB為沿水平方向的直徑若在A

8、點以初速度v1沿AB方向平拋一小球，小球?qū)糁锌颖谏系淖畹忘cD點；若A點小球拋出的同時，在C點以初速度v2沿BA方向平拋另一相同質(zhì)量的小球并也能擊中D點已知COD60，且不計空氣阻力，則()(導(dǎo)學(xué)號 57180115)A兩小球同時落到D點B兩小球在此過程中動能的增加量相等C在擊中D點前瞬間，重力對兩小球做功的功率相等D兩小球初速度之比v1v23解析：根據(jù)hgt2得，t，兩球下降的高度之比為21，則運動的時間之比為1.由幾何關(guān)系知，兩球的水平位移之比為2 ，則兩球的初速度之比為3，故D正確，A錯誤因為兩小球下降的高度不同，重力做功不同，根據(jù)動能定理知，動能的增加量不相等，故B錯誤兩球下落的高度之

9、比為21，則落到D點的豎直速度不相等，根據(jù)Pmgvy可知，重力的瞬時功率不相等，C錯誤故選D.答案：D二、多項選擇題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的跳臺上以速度v1起跳，最后以速度v2進入水中， 若不計空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是()A小明同學(xué)起跳過程中，跳臺對他的支持力做功為mvB小明同學(xué)起跳過程中，跳臺對他的支持力做功為mvC小明同學(xué)起跳時所做的功等于mvD小明同學(xué)起跳時所做的功等于mvmgh解析：小明同學(xué)起跳過程中，跳臺對他的支持力做功為零，選項A、B錯誤；小明同學(xué)起跳時所做的功等于他的動能的增量mv，選項C正確；根

10、據(jù)機械能守恒定律可知，mvmghmv，則小明同學(xué)起跳時所做的功等于mvmgh，選項D正確；故選CD.答案：CD6(2017衡陽聯(lián)考)一輛汽車在平直的公路上運動，運動過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v1及該車所能達(dá)到的最大速度v3，運動過程中所受阻力恒定，則根據(jù)圖象所給的信息，下列說法正確的是()(導(dǎo)學(xué)號 57180116)A汽車行駛中所受的阻力為B汽車勻加速運動的過程中牽引力的沖量大小為C速度為v2時的加速度大小為D若速度為v2時牽引力恰為，則有v22v1解析：根據(jù)牽引力和速度的圖象以及功率公式PFv得汽車運動中

11、的最大功率為F1v1.汽車所能達(dá)到的最大速度時加速度為零，所以此時阻力等于牽引力，所以阻力Ff，選項A正確根據(jù)牛頓第二定律，有恒定加速度時，加速度a，加速的時間t，則汽車勻加速運動的過程中牽引力的沖量大小為IF1t，故選項B正確速度為v2時的牽引力是，對汽車受力分析，受重力、支持力、牽引力和阻力，根據(jù)牛頓第二定律，速度為v2時加速度大小為a，故選項C錯誤若速度為v2時牽引力恰為，則，則v22v1，選項D正確故選ABD.答案：ABD7(2017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、寬度為d0.2 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

12、邊緣平行，橡膠帶的上邊緣到斜面的頂端距離為L0.4 m，現(xiàn)將質(zhì)量為m1 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釋放已知矩形板與橡膠帶之間的動摩擦因素為0.5，重力加速度g取10 m/s2，不計空氣阻力，矩形板由斜面頂端靜止釋放下滑到完全離開橡膠帶的過程中(此過程矩形板始終在斜面上)，下列說法正確的是()A矩形板受到的摩擦力為Ff4 NB矩形板的重力做功為 WG3.6 JC產(chǎn)生的熱量為Q0.8 JD矩形板的上邊緣穿過橡膠帶下邊緣時速度大小為 m/s解析：矩形板在滑過橡膠帶的過程中對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錯誤；重力做功WGmg(Ld)si

13、n 3.6 J，所以B正確；產(chǎn)生的熱量等于克服摩擦力做功Q2mgcos d0.8 J，所以C正確；根據(jù)動能定理：WGQmv20，解得v m/s，所以D正確答案：BCD三、計算題8(2017衡水模擬)一輛汽車的質(zhì)量為m，其發(fā)動機的額定功率為P0，從某時刻起汽車以速度v0在水平公路上沿直線勻速行駛，此時汽車發(fā)動機的輸出功率為，接著汽車開始沿直線勻加速行駛，當(dāng)速度增加到時，發(fā)動機的輸出功率恰好為P0.如果汽車在水平公路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)汽車勻加速行駛所經(jīng)歷的時間和通過的距離解析：(1)汽車以速度v0在水平公路

14、上沿直線勻速行駛時發(fā)動機的輸出功率為，可知kv0v0汽車在水平公路上沿直線行駛所能達(dá)到的最大功率P0kvmvm解得vm2v0.(2)當(dāng)汽車速度增加到時，設(shè)牽引力為F，汽車的加速度為a，P0F由牛頓第二定律得Fkma汽車勻加速行駛所經(jīng)歷的時間t解得t汽車勻加速行駛通過的距離xv0tat2.答案：(1)2v0(2)9.如圖所示，在傾角37的絕緣斜面所在空間存在著豎直向上的勻強電場，場強E4.0103 N/C，在斜面底端有一與斜面垂直的絕緣彈性擋板質(zhì)量m0.20 kg的帶電滑塊從斜面頂端由靜止開始滑下，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h0.24 m，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)0.30

15、，滑塊帶電荷量q5.0104C，重力加速度g取10 m/s2，sin 370.60，cos 370.80.求：(導(dǎo)學(xué)號 57180117)(1)滑塊從斜面最高點滑到斜面底端時的速度大??；(2)滑塊在斜面上運動的總路程s和系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q.解析：(1)滑塊沿斜面滑下的過程中，受到的滑動摩擦力Ff(mgqE)cos 370.96 N，設(shè)到達(dá)斜面底端時的速度為v，根據(jù)動能定理得(mgqE)hFfmv2，解得v2.4 m/s.(2)滑塊最終將靜止在斜面底端，因此重力勢能和電勢能的減少量等于克服摩擦力做的功(mgqE)hFfs.解得滑塊在斜面上運動的總路程s1 m，QFfs0.96 J.答案：(1)2.

16、4 m/s(2)1 m0.96 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M1.0 kg，長度為L1.0 m，它們與地面間的動摩擦因數(shù)均為10.10.木板1的左端放有一塊質(zhì)量為m1.0 kg的小鉛塊(可視為質(zhì)點)，它與木板間的動摩擦因數(shù)為20.25.現(xiàn)突然給鉛塊一個水平向右的初速度，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v02.0 m/s時，鉛塊相對地面滑動的距離是多大？(2)若鉛塊的初速度v13.0 m/s，鉛塊停止運動時與木板2左端的距離是多大？解：(1)取水平向右為正方向，相對木板滑動時，鉛塊與木板間的滑動摩擦力的大小為Ff2mg2.5 N，當(dāng)鉛塊在木板1上滑動時，兩塊木板與地面間的最大靜摩擦力的大小為Ff11(2Mm)g3.0 N，因為FfFf1，所以鉛塊在木板1上運動時，兩塊木板都保持靜止設(shè)鉛塊能在木板1上停止運動，相對木板1運動的距離為x，則Ffx0mv，解得x0.8 m，因為xL，所以假設(shè)成立，鉛塊相對地面滑動的距離也為0.8 m.(2)鉛塊剛離開木板1時兩塊木