高考物理二轮复习专题能力训练5 功 功率 动能定理Word格式文档下载.docx

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4.如图所示,一倾角为45°

的粗糙斜面与粗糙水平轨道平滑对接,有一质量为m的物体由斜面的A点静止滑下,物体与斜面和地面间的动摩擦因数相同。

已知A距离地面的高度为4m,当物体滑至水平地面的C点时速度恰好为0,且B、C距离为4m。

若将BC水平轨道抬起,与水平面间夹角为30°

其他条件不变,则物体能沿BD斜面上升的最大高度为（）

A.（8-4

）m

B.（8-2

）m

C.

m

D.8m

5.下列各图是反映汽车从静止开始匀加速启动,最后做匀速运动的过程中,其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象,（汽车运动过程中所受阻力恒定）其中不正确的是（）

6.如图所示,跳水运动员最后踏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中,下列说法正确的是（）

A.运动员到达最低点时,其所受外力的合力为0

B.在这个过程中,运动员的动能一直在减小

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,运动员所受重力对她做的功大于跳板的作用力对她做的功

7.某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛,起跳直至着地过程如图所示。

测量得到比赛成绩是2.5m,目测空中脚离地最大高度约0.8m,忽略空气阻力,则起跳过程该同学所做功约为（）

A.65J

B.350J

C.700J

D.1250J

二、不定项选择题

8.在离水平地面h高处将一质量为m的小球水平抛出,在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为Ff,落地前瞬间小球距抛出点的水平距离为x,速率为v,那么,在小球运动的过程中（）

A.重力做的功为mgh

B.克服空气阻力做的功为Ff·

C.落地时,重力的瞬时功率为mgv

D.重力势能和机械能都逐渐减少

9.（2017·

四川资阳一模）右图为牵引力F和车速倒数的关系图象。

若汽车质量为2×

103kg,由静止开始沿平直公路行驶,且行驶中阻力恒定,其最大车速为30m/s,则下列说法正确的是（）

A.汽车所受阻力为2×

103N

B.汽车车速为15m/s,功率为3×

104W

C.汽车匀加速的加速度为3m/s2

D.汽车匀加速所需时间为5s

10.低碳、环保是未来汽车的发展方向。

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为电能并储存在蓄电池中,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的关系图象如图所示,其中①是关闭储能装置时的关系图线,②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的阻力恒定,空气阻力不计。

根据图象和所给的信息可求出（）

A.汽车行驶过程中所受地面的阻力为1000N

B.汽车的额定功率为80kW

C.汽车加速运动的时间为22.5s

D.汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×

105J

三、非选择题

11.如图所示,某物块（可看成质点）从A点沿竖直光滑的圆弧轨道由静止开始滑下,圆弧轨道的半径R=0.25m,末端B点与水平传送带相切,物块由B点滑上粗糙的传送带。

若传送带静止,物块滑到传送带的末端C点后做平抛运动,落到水平地面上的D点,已知C点到地面的高度h=5m,C点到D点的水平距离为x1=1m,g取10m/s2。

求:

（1）物块滑到B点时速度的大小;

（2）物块滑到C点时速度的大小;

（3）若传送带顺时针匀速转动,则物块最后的落地点可能不在D点。

试讨论物块落地点到C点的水平距离x与传送带匀速运动的速度v的关系,并作出x-v的图象。

12.如图甲所示,物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接。

物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上,小球与右侧滑轮的距离为l。

开始时物块和小球均静止,将此时传感装置的示数记为初始值。

现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力,将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60°

角,如图乙所示,此时传感装置的示数为初始值的1.25倍;

再将小球由静止释放,当运动至最低位置时,传感装置的示数为初始值的。

不计滑轮的大小和摩擦,重力加速度的大小为g。

（1）物块的质量;

（2）从释放到运动至最低位置的过程中,小球克服空气阻力所做的功。

13.（2016·

天津理综）我国将于2022年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。

如图所示,质量m=60kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a=3.6m/s2匀加速滑下,到达助滑道末端B时速度vB=24m/s,A与B的竖直高度差H=48m。

为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧。

助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5m,运动员在B、C间运动时阻力做功W=-1530J,g取10m/s2。

（1）求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小。

（2）若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,则C点所在圆弧的半径R至少应为多大。

14．如图所示，用一块长L1＝1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面，桌子高H＝0.8m，长L2＝1.5m。

斜面与水平桌面的夹角θ可在0～60°

间调节后固定。

将质量m＝0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ1＝0.05，物块与桌面间的动摩擦因数为μ2，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失。

（重力加速度取g＝10m/s2；

最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

（1）求θ角增大到多少时，物块能从斜面开始下滑；

（用正切值表示）

（2）当θ角增大到37°

时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数μ2；

（已知sin37°

＝0.6，cos37°

＝0.8）

（3）继续增大θ角，发现θ＝53°

时物块落地点与墙面的距离最大，求此最大距离xm。

15．（2016·

天津高考）我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。

如图所示，质量m＝60kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a＝3.6m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度vB＝24m/s，A与B的竖直高度差H＝48m。

为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧。

助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h＝5m，运动员在B、C间运动时阻力做功W＝－1530J，取g＝10m/s2。

（1）求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；

（2）若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大。

参考答案

1.【解析】大圆环光滑，则大圆环对小环的作用力总是沿半径方向，与速度方向垂直，故大圆环对小环的作用力一直不做功；

开始时大圆环对小环的作用力背离圆心，最后指向圆心。

【答案】A

2.【解析】向上滑动的过程中，根据动能定理有

，同理，下滑过程中，由动能定理可得：

，故C正确；

ABD错误。

【答案】C

3.B　4.A　5.B　6.C　7.C　8.AD　9.AD

10.BD

11.答案

（1）

m/s　

（2）1m/s

（3）见解析

解析

（1）从A到B,由动能定理得mgR=

解得v1=

m/s。

（2）从C到D做平抛运动,竖直方向上有h=gt2,解得t=1s

水平方向上有x1=v2t,v2=1m/s。

（3）若物体在传送带上一直加速,到C点时速度为v3,由运动学规律有

=-2as,

=2as,代入数据解得v3=3m/s,

讨论:

a.若传送带逆时针转动:

x=x1=1m

b.若传送带顺时针转动:

Ⅰ.当0<

v≤1m/s时,x=x1=1m

Ⅱ.当1m/s<

v≤3m/s时,x=vt=v（x的大小与v的数值相同）

Ⅲ.当v>

3m/s时,x=v2t=3m

图象如图所示

12.答案

（1）3m　

（2）0.1mgl

解析

（1）设开始时细绳的拉力大小为FT1,传感装置的初始值为F1,物块质量为m0,由平衡条件得

对小球,FT1=mg①

对物块,F1+FT1=m0g②

当细绳与竖直方向的夹角为60°

时,设细绳的拉力大小为FT2,传感装置的示数为F2,据题意可知,F2=1.25F1,由平衡条件得

对小球,FT2=mgcos60°

③

对物块,F2+FT2=m0g④

联立①②③④式,代入数据得

m0=3m。

⑤

（2）设小球运动至最低位置时速度的大小为v,从释放到运动至最低位置的过程中,小球克服阻力所做的功为Wf,由动能定理得

mgl（1-cos60°

）-Wf=mv2⑥

在最低位置,设细绳的拉力大小为FT3,传感装置的示数为F3,根据题意可知,

F3=0.6F1,对小球,由牛顿第二定律得

FT3-mg=m

⑦

对物块,由平衡条件得

F3+FT3=m0g⑧

联立①②⑤⑥⑦⑧式,代入数据得

Wf=0.1mgl。

⑨

13.答案

（1）144N　

（2）12.5m

解析

（1）运动员在AB上做初速度为0的匀加速运动,设AB的长度为x,则有

=2ax①

由牛顿第二定律有

mg

-Ff=ma②

联立①②式,代入数据解得

Ff=144N;

③

（2）设运动员到达C点时的速度为vC,在由B到达C的过程中,由动能定理有

mgh+W=

④

设运动员在C点所受的支持力为FN,由牛顿第二定律有FN-mg=m

由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,联立④⑤式,代入数据解得

R=12.5m。

⑥

14.【解析】

（1）为使小物块下滑，mgsinθ≥μ1mgcosθ

θ满足的条件：

tanθ≥0.05，即当θ＝arctan0.05时物块从斜面开始下滑。

（2）克服摩擦力做功Wf＝μ1mgL1cosθ＋μ2mg（L2－L1cosθ），

由动能定理得mgL1sinθ－Wf＝0，代入数据得μ2＝0.8。

（3）由动能定理得mgL1sinθ－Wf＝

mv2，

代入数据得v＝1m/s，H＝

gt2，t＝0.4s，x1＝vt，x1＝0.4m，xm＝x1＋L2＝1.9m。

【答案】

（1）tanθ≥0.05　

（2）0.8　（3）1.9m

15.【解析】

（1）运动员在AB上做初速度为零的匀加速运动，设AB的长度为x，则有：

v

＝2ax①

由牛顿第二定律有：

－Ff＝ma②

联立①②式，代入数据解得：

Ff＝144N③

（2）设运动员到达C点时的速度为vC，在由B到达C的过程中，

由动能定理有：

mgh＋W＝

mv

－

④

设运动员在C点所受的支持力为FN，

FN－mg＝m

⑤

由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，联立④⑤式，

代入数据解得R＝12.5m。

（1）144N　

（2）12.5m