高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 功 功率 動能定理課時(shí)作業(yè) 新人教版

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1、高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 功 功率 動能定理課時(shí)作業(yè) 新人教版 一、單項(xiàng)選擇題 1. 如圖所示，光滑斜面的頂端固定一彈簧，一小球向右滑行，并沖上固定在地面上的斜面．設(shè)小球在斜面最低點(diǎn)A的速度為v，壓縮彈簧至C點(diǎn)時(shí)彈簧最短，C點(diǎn)距地面高度為h，則從A到C的過程中彈簧彈力做功是(　　) A．mgh－mv2 B.mv2－mgh C．－mgh D．－(mgh＋mv2) 解析：小球從斜面底端到最高點(diǎn)C的過程中，重力、彈簧彈力做功，C點(diǎn)為最高點(diǎn)，即vC＝0，由動能定理得：－mgh＋W彈＝0－mv2，W彈＝mgh－mv2，故A正確． 答案：A 2. 如圖所示，木板可繞固定水

2、平軸O轉(zhuǎn)動．木板從水平位置OA緩慢轉(zhuǎn)到OB位置，木板上的物塊始終相對于木板靜止．在這一過程中，物塊的重力勢能增加了2 J．用FN表示物塊受到的支持力，用Ff表示物塊受到的摩擦力．在此過程中，以下判斷正確的是(　　) A．FN和Ff對物塊都不做功 B．FN對物塊做功為2 J，F(xiàn)f對物塊不做功 C．FN對物塊不做功，F(xiàn)f對物塊做功為2 J D．FN和Ff對物塊所做功的代數(shù)和為0 解析：由做功的條件可知：只要有力，并且物塊沿力的方向有位移，那么該力就對物塊做功．由受力分析知，支持力FN做正功，但摩擦力Ff方向始終和速度方向垂直，所以摩擦力不做功．由動能定理知WFN－mgh＝0，故支持力FN

3、做功為mgh. 答案：B 3．(xx·福建卷) 如圖，在豎直平面內(nèi)，滑道ABC關(guān)于B點(diǎn)對稱，且A、B、C三點(diǎn)在同一水平線上．若小滑塊第一次由A滑到C，所用的時(shí)間為t1，第二次由C滑到A，所用的時(shí)間為t2，小滑塊兩次的初速度大小相同且運(yùn)動過程始終沿著滑道滑行，小滑塊與滑道的動摩擦因數(shù)恒定，則(　　) A．t1t2 D．無法比較t1、t2的大小 解析：設(shè)初速度為v0，第一次到達(dá)B點(diǎn)的速率為vB1，到達(dá)C點(diǎn)的速率為vC1，A到B由動能定理可得：－WfBA1＝mv－mv，－WfBC1＝mv－mv，第二次到達(dá)B點(diǎn)的速率為vB2，到達(dá)A點(diǎn)的速率為v

4、A2，B到A由動能定理可得：－WfBA2＝mv－mv，－WfCB2＝mv－mv，因?yàn)樾』瑝K對滑道的壓力與速度有關(guān)，對于BC部分，速度越大，壓力越大，摩擦力越大，所以WfBC1vB2，vC1>vA2，可以判斷出t1

5、刻達(dá)到最大速度v3，以后勻速運(yùn)動．下列判斷正確的是(　　) A．從0至t3時(shí)間內(nèi)，列車一直勻加速直線運(yùn)動 B. t2時(shí)刻的加速度大于t1時(shí)刻的加速度 C．在t3時(shí)刻以后，機(jī)車的牽引力為零 D．該列車所受的恒定阻力大小為 解析：0～t1時(shí)間內(nèi)，列車勻加速，t1～t3時(shí)間內(nèi)，加速度變小，故A、B錯(cuò)；t3以后列車勻速運(yùn)動，牽引力等于阻力，故C錯(cuò)；勻速運(yùn)動時(shí)Ff＝F牽＝，故D正確． 答案：D 5．質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩種物體分別在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面運(yùn)動，撤去F1、F2后受摩擦力的作用減速到停止，其v－t圖象如圖所示，則下列說法正確的是(　　) A．F1、F2大

6、小相等 B．F1、F2對A、B做功之比為21 C．A、B受到的摩擦力大小相等 D．全過程中摩擦力對A、B 做功之比為12 解析：設(shè)A加速時(shí)加速度大小為a，則減速時(shí)加速度大小為0.5a，B加速時(shí)加速度大小為0.5a，減速時(shí)加速度大小為a.根據(jù)牛頓第二定律，對A：F1－Ff1＝2ma，F(xiàn)f1＝2m×0.5a，對B：F2－Ff2＝0.5ma，F(xiàn)f2＝ma，解得F1＝3ma，F(xiàn)2 ＝1.5ma，F(xiàn)f2＝Ff1.A錯(cuò)誤，C正確．外力F1、F2做功分別為：W1＝F1l1，W2＝F2l2，由圖線圍成的面積可知l1＝0.5l2，故W1W2＝11，B錯(cuò)誤．兩物體運(yùn)動位移相同，故摩擦力做功之比為F

7、f1lFf2l＝11，D錯(cuò)誤． 答案：C 二、多項(xiàng)選擇題 6．一個(gè)質(zhì)量為0.3 kg的物體沿水平面做直線運(yùn)動，如圖所示，圖線a表示物體受水平拉力時(shí)的v－t圖象，圖線b表示撤去水平拉力后物體繼續(xù)運(yùn)動的v－t圖象，下列說法中正確的是(　　) A．水平拉力的大小為0.1 N，方向與摩擦力方向相同 B．水平拉力對物體做功的數(shù)值為1.2 J C．撤去拉力后物體還能滑行7.5 m D．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1 解析：圖線a表示的v－t圖象加速度較大，說明物體所受的拉力與摩擦力方向相同，則F＋Ff＝maa＝0.2 N，圖線b表示物體只在摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動，有Ff＝m

8、ab＝0.1 N，解得F＝Ff＝0.1 N，A正確；有水平拉力時(shí)，物體位移為x＝×3 m＝12 m，故拉力做功的數(shù)值為W＝Fx＝1.2 J，B正確；撤去拉力后物體能滑行13.5 m，C錯(cuò)誤；動摩擦因數(shù)μ＝＝，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：AB 7．運(yùn)動員以一定的初速度將冰壺沿水平面推出，由于摩擦阻力的作用，其動能隨位移變化圖線如圖所示．已知冰壺質(zhì)量為19 kg，g取10 m/s2，則以下說法正確的是(　　) A. μ＝0.05 B. μ＝0.01 C．滑行時(shí)間t＝5 s D．滑行時(shí)間t＝10 s 解析：對冰壺由動能定理得：－μmgx＝0－mv， 得：μ＝＝＝0.01，B正確．冰壺運(yùn)動時(shí)

9、：a＝μg＝0.1 m/s2，由運(yùn)動學(xué)公式x＝at2得：t＝10 s，D正確． 答案：BD 8．如圖所示，MPQ為豎直面內(nèi)一固定軌道，MP是半徑為R的1/4光滑圓弧軌道，它與水平軌道PQ相切于P點(diǎn)，Q端固定一豎直擋板，PQ長為x.一小物塊在M端由靜止開始沿軌道下滑，與擋板發(fā)生一次碰撞后以碰前速率反向彈回，最后停在距Q點(diǎn)為l的地方，重力加速度為g.則(　　) A．物塊由靜止滑至圓弧軌道P點(diǎn)時(shí)速度大小為 B．物塊由靜止滑至圓弧軌道P點(diǎn)時(shí)對軌道壓力的大小為mg C．物塊與PQ段的動摩擦因數(shù)μ值可能是 D．物塊與PQ段的動摩擦因數(shù)μ值可能是 解析：設(shè)物塊滑至P點(diǎn)時(shí)的速度為v，根據(jù)動能

10、定理有mgR＝mv2－0，解得v＝，選項(xiàng)A正確；設(shè)物塊到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，軌道對它的支持力大小為FN，根據(jù)牛頓第二定律有FN－mg＝m，解得FN＝3mg，根據(jù)牛頓第三定律，物塊對軌道壓力的大小F′N＝FN＝3mg，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若物塊與Q處的豎直擋板相撞后，向左運(yùn)動一段距離，停在距Q為l的地方．設(shè)該點(diǎn)為O，物塊從M運(yùn)動到O的過程，根據(jù)動能定理有mgR－μmg(x＋l)＝0－0，解得μ＝，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若物塊與Q處的豎直擋板相撞后，向左運(yùn)動沖上圓弧軌道，后又返回水平軌道，停在距Q為l的O點(diǎn)，全程應(yīng)用動能定理有mgR－μmg(2x＋x－l)＝0－0，解得μ＝，選項(xiàng)D正確． 答案：AD 三、計(jì)算題 9．(

11、xx·四川卷) 嚴(yán)重的霧霾天氣，對國計(jì)民生已造成了嚴(yán)重的影響，汽車尾氣是形成霧霾的重要污染源，“鐵腕治污”已成為國家的工作重點(diǎn)．地鐵列車可實(shí)現(xiàn)零排放，大力發(fā)展地鐵，可以大大減少燃油公交車的使用，減少汽車尾氣排放．若一地鐵列車從甲站由靜止啟動后做直線運(yùn)動，先勻加速運(yùn)動20 s達(dá)最高速度72 km/h，再勻速運(yùn)動80 s，接著勻減速運(yùn)動15 s到達(dá)乙站停?。O(shè)列車在勻加速運(yùn)動階段牽引力為1×106 N，勻速運(yùn)動階段牽引力的功率為6×103 kW，忽略勻減速運(yùn)動階段牽引力所做的功． (1)求甲站到乙站的距離； (2)如果燃油公交車運(yùn)行中做的功與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同，求公交車排

12、放氣態(tài)污染物的質(zhì)量．(燃油公交車每做1焦耳功排放氣態(tài)污染物3×10－6克) 解析：(1)設(shè)列車勻加速直線運(yùn)動階段所用的時(shí)間為t1，距離為s1；在勻速直線運(yùn)動階段所用的時(shí)間為t2，距離為s2，速度為v；在勻減速直線運(yùn)動階段所用的時(shí)間為t3，距離為s3；甲站到乙站的距離為s.則 s1＝vt1① s2＝vt2② s3＝vt3③ s＝s1＋s2＋s3④ 聯(lián)立①②③④式并代入數(shù)據(jù)得s＝1 950 m．⑤ (2)設(shè)列車在勻加速直線運(yùn)動階段的牽引力為F，所做的功為W1；在勻速直線運(yùn)動階段的牽引力的功率為P，所做的功為W2.設(shè)燃油公交車做的功W與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同時(shí)，排放的氣態(tài)污

13、染物質(zhì)量為M.則 W1＝F·s1⑥ W2＝P·t2⑦ W＝W1＋W2⑧ M＝(3×10－9 kg·J－1)·W⑨ 聯(lián)立①⑥⑦⑧⑨式并代入數(shù)據(jù)得M＝2.04 kg. 答案：(1)1 950 m　(2)2.04 kg 10．(xx·山東卷)如圖甲所示，物塊與質(zhì)量為m的小球通過不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩跨過兩等高定滑輪連接．物塊置于左側(cè)滑輪正下方的表面水平的壓力傳感裝置上，小球與右側(cè)滑輪的距離為l.開始時(shí)物塊和小球均靜止，將此時(shí)傳感裝置的示數(shù)記為初始值．現(xiàn)給小球施加一始終垂直于l段細(xì)繩的力，將小球緩慢拉起至細(xì)繩與豎直方向成60°角，如圖乙所示，此時(shí)傳感裝置的示數(shù)為初始值的1.25倍；再將小球由

14、靜止釋放，當(dāng)運(yùn)動至最低位置時(shí)，傳感裝置的示數(shù)為初始值的0.6倍．不計(jì)滑輪的大小和摩擦，重力加速度的大小為g.求： (1)物塊的質(zhì)量； (2)從釋放到運(yùn)動至最低位置的過程中，小球克服空氣阻力所做的功． 解析：(1)設(shè)開始時(shí)細(xì)繩的拉力大小為T1，傳感裝置的初始值為F1，物塊質(zhì)量為M，由平衡條件得 對小球，T1＝mg① 對物塊，F(xiàn)1＋T1＝Mg② 當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí)，設(shè)細(xì)繩的拉力大小為T2，傳感裝置的示數(shù)為F2，據(jù)題意可知，F(xiàn)2＝1.25F1，由平衡條件得 對小球，T2＝mgcos60°③ 對物塊，F(xiàn)2＋T2＝Mg④ 聯(lián)立①②③④式，代入數(shù)據(jù)得 M＝3m.⑤

15、(2)設(shè)小球運(yùn)動至最低位置時(shí)速度的大小為v，從釋放到運(yùn)動至最低位置的過程中，小球克服阻力所做的功為Wf，由動能定理得mgl(1－cos60°)－Wf＝mv2⑥ 在最低位置，設(shè)細(xì)繩的拉力大小為T3，傳感裝置的示數(shù)為F3，據(jù)題意可知，F(xiàn)3＝0.6F1，對小球，由牛頓第二定律得 T3－mg＝m⑦ 對物塊，由平衡條件得 F3＋T3＝Mg⑧ 聯(lián)立①②⑤⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)得 Wf＝0.1mgl.⑨ 答案：(1)3m　(2)0.1mgl 11．如圖所示，傾角為θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段長為3L.有若干個(gè)相同的小方塊沿斜面靠在一起，但不粘接，總長為L.將它們由靜止釋放，釋

16、放時(shí)下端距A為2L.當(dāng)下端運(yùn)動到A下面距A為L/2時(shí)物塊運(yùn)動的速度達(dá)到最大． (1)求物塊與粗糙斜面的動摩擦因數(shù)； (2)求物塊停止時(shí)的位置； (3)要使所有物塊都能通過B點(diǎn)，由靜止釋放時(shí)物塊下端距A點(diǎn)至少要多遠(yuǎn)？ 解析：(1)當(dāng)整體所受合外力為零時(shí)，物塊速度最大，設(shè)整體質(zhì)量為m，則mgsinθ＝μmgcosθ， 得μ＝2tanθ. (2)設(shè)物塊停止時(shí)下端距A點(diǎn)的距離為x，根據(jù)動能定理 mg(2L＋x)sinθ－μmgcosθL－μmgcosθ(x－L)＝0， 解得x＝3L，即物塊的下端停在B端． (3)設(shè)靜止時(shí)物塊的下端距A的距離為x′，物塊的上端運(yùn)動到A點(diǎn)時(shí)速度為v，根據(jù)動能定理mg(L＋x′)sinθ－μmgcosθL＝mv2， 物塊全部滑上AB部分后，小方塊間無彈力作用，取最上面一小塊為研究對象，設(shè)其質(zhì)量m0，運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)速度正好減到0，根據(jù)動能定理 m0g3Lsinθ－μm0g3Lcosθ＝0－m0v2，得x′＝3L. 答案：(1)2tanθ　(2)物塊的下端停在B端　(3)3L