《2019届高考物理二轮复习 专题限时训练5功功率动能定理-有答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考物理二轮复习 专题限时训练5功功率动能定理-有答案（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 专题限时训练专题限时训练 5 5 功、功率、动能定理功、功率、动能定理 时间：45 分钟 一、单项选择题 1(2018全国名校联考)如图所示，静止在水平地面上的物体，受到一水平向右的拉力F作用，F是随 时间先逐渐增大后逐渐减小的变力，力F的大小随时间的变化如表所示，表格中的Ffm为物体与地面间的最大 静摩擦力，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则( C ) t(时刻) 01 s2 s3 s4 s F(数值) 0Ffm2FfmFfm0 A.第 2 s 末物体的速度最大 B第 2 s 末摩擦力的功率最大 C第 3 s 末物体的动能最大 D在 03 s 时间内，拉力F先做正功后做负功 解析：在 01
2、 s 时间内，物体所受水平拉力小于最大静摩擦力，物体静止；在 13 s 时间内，物体受 到的拉力大于最大静摩擦力，物体一直做加速运动，3 s 末物体的速度达到最大，动能最大，故 A、B 项错误， C 项正确；拉力F始终与位移方向相同，一直做正功，故 D 项错误 2(2018济宁模拟)如图所示的竖直轨道，其圆形部分半径分别是R和 ，质量为m的小球通过这段轨 R 2 道时，在A点时刚好对轨道无压力，在B点时对轨道的压力为mg.则小球由A点运动到B点的过程中摩擦力 对小球做的功为( A ) AmgR BmgR 9 8 CmgR DmgR 5 4 4 3 解析：在A处对小球由牛顿第二定律得mgm，vA
3、，在B处对小球由牛顿第二定律得mgFNm v2A RgR ，又FNmg，解得vB，小球由A到B的过程由动能定理得mg(2R2 )Wfmvmv，解得 v2B R 2gR R 2 1 22B 1 22A WfmgR，故 A 正确 3(2018江西师大附中模拟)如图所示，竖直放置的等螺距螺线管高为h，该螺线管是用长为l的硬质 直管(内径远小于h)弯制而成一光滑小球从上端管口由静止释放，关于小球的运动，下列说法正确的是( C ) A小球到达下端管口时的速度大小与l有关 B小球到达下端管口时重力的功率为mg 2gh 2 C小球到达下端的时间为 2l2 gh D小球在运动过程中受管道的作用力大小不变 解析
4、：在小球到达下端管口的过程中只有重力做功，故根据动能定理可知mghmv2，解得v，小 1 22gh 球到达下端管口时的速度大小与h有关，与l无关，故 A 错误；到达下端管口的速度为v，速度沿管 2gh 道的切线方向，故重力的瞬时功率为Pmgcos，为小球到达下端管口时速度方向与重力方向的夹角， 2gh 故 B 错误；小球在管内下滑的加速度为a，设下滑所需时间为t，则lat2，t，故 C 正确； gh l 1 2 2l a 2l2 gh 小球运动速度越来越大，做的是螺旋圆周运动，根据Fn可知，支持力越来越大，故 D 错误 mv2 R 4一物体静止在粗糙水平地面上现用一大小为F1的水平拉力拉动物体
5、，经过一段时间后其速度变为v.若 将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为 2v.对于上述两个过程，用WF1、WF2分 别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则( C ) AWF24WF1，Wf22Wf1 BWF24WF1，Wf22Wf1 CWF2.根据功的计算公式WFl，可知 1 2 1 2 F2 2 Wf1Wf2，WF1WF2，故选项 C 正确，选项 A、B、D 错误 1 2 1 4 5(2018保定模拟)一物体放在粗糙程度相同的水平面上，受到水平拉力的作用，由静止开始沿直线运 动，物体的加速度a和速度的倒数 的关系如图所示
6、物体的质量为m1 kg，不计空气阻力，重力加速度g 1 v 取 10 m/s2，下列说法正确的是( A ) A物体与水平面之间的动摩擦因数为 0.1 B物体速度为 1.5 m/s 时，加速度大小为 2 m/s2 C拉力的最大功率为 6 W D物体匀加速运动的时间为 1 s 解析：由图象可知物体速度为 01 m/s 过程中做加速度为 2 m/s2的匀加速直线运动，在速度为 13 m/s 过程中，拉力以恒定的功率拉动物体，由牛顿第二定律得 Ffma，从图中代入数据得， P v PFf0，PFf2，解得P3 W，Ff1 N，故 C 错误；又Ffmg，解得物体与水平面之间的动摩擦因 1 3 数0.1，
7、故 A 正确；将P3 W，Ff1 N，m1 kg，v1.5 m/s 代入 Ffma，解得a1 m/s2，即物 P v 3 体速度为 1.5 m/s 时，加速度大小为 1 m/s2，故 B 错误；从图象可知物体速度为 01 m/s 过程中做加速度 为 2 m/s2的匀加速直线运动，匀加速的时间为t0.5 s，故 D 错误 v a 6(2018山东临沂市一模)如图甲所示，质量m2 kg 的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕 在半径R0.5 m 的薄圆筒上t0 时刻，圆筒由静止开始绕竖直的中心轴转动，其角速度随时间的变化规 律如图乙所示，小物体和地面间的动摩擦因数0.1，重力加速度g取 10
8、m/s2，则( D ) A小物体的速度随时间的变化关系满足v4t B细线的拉力大小为 2 N C细线拉力的瞬时功率满足P4t D在 04 s 内，细线拉力做的功为 12 J 解析：根据题图乙可知，圆筒匀加速转动，角速度随时间变化的关系式为：t，圆周边缘线速度与物 体前进速度大小相同，根据vR得：vR0.5t，故 A 错误；物体运动的加速度a0.5 v t 0.5t t m/s2，根据牛顿第二定律得：Fmgma，解得：F20.5 N0.1210 N3 N，故 B 错误；细线拉力 的瞬时功率PFv30.5t1.5t，故 C 错误；物体在 4 s 内运动的位移：xat2 0.542 m4 m， 1
9、2 1 2 在 04 s 内，细线拉力做的功为：WFx34 J12 J，故 D 正确 二、多项选择题 7(2018中山二模)在距水平地面 10 m 高处，以 10 m/s 的速度水平抛出一质量为 1 kg 的物体，已知 物体落地时的速度为 16 m/s，取g10 m/s2，则下列说法正确的是( BC ) A抛出时人对物体做功为 150 J B自抛出到落地，重力对物体做功为 100 J C飞行过程中物体克服阻力做功 22 J D物体自抛出到落地时间为 s 2 解析：根据动能定理，抛出时人对物体做的功W1mv50 J，选项 A 错误；自抛出到落地，重力对物 1 22 1 体做功WGmgh100 J
10、，选项 B 正确；根据动能定理有mghWfEk2Ek1，得物体克服阻力做的功Wfmgh mvmv22 J，选项 C 正确；由于空气阻力的影响，物体不做平抛运动，竖直分运动不是自由落体运动， 1 22 2 1 22 1 无法求解物体运动的时间，选项 D 错误 8如图所示，AB为半径R0.50 m 的四分之一圆弧轨道，B端距水平地面的高度h0.45 m一质量 m1.0 kg 的小滑块从圆弧道A端由静止释放，到达轨道B端的速度v2.0 m/s.忽略空气的阻力取g10 m/s2.则下列说法正确的是( BC ) A小滑块在圆弧轨道B端受到的支持力大小FN16 N B小滑块由A端到B端的过程中，克服摩擦力
11、所做的功W3 J C小滑块的落地点与B点的水平距离x0.6 m 4 D小滑块的落地点与B点的水平距离x0.3 m 解析：小滑块在B端时，根据牛顿第二定律有FNmgm，解得FN18 N，A 错误；根据动能定理有 v2 R mgRWmv2，解得WmgRmv23 J，B 正确；小滑块从B点做平抛运动，水平方向上xvt，竖直方向 1 2 1 2 上hgt2，解得xv0.6 m，C 正确，D 错误 1 2 2h g 9如图所示，竖直平面内有一个半径为R的半圆形轨道OQP，其中Q是半圆形轨道的中点，半圆形轨道 与水平轨道OE在O点相切，质量为m的小球沿水平轨道运动，通过O点后进入半圆形轨道，恰好能够通过最
12、 高点P，然后落到水平轨道上，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是(g为重力加速度)( ABD ) A小球落地时的动能为mgR 5 2 B小球落地点离O点的距离为 2R C小球运动到半圆形轨道最高点P时，向心力恰好为零 D小球到达Q点的速度大小为 3gR 解析：小球恰好能够通过P点，由mgm得v0.小球从P点至落地过程，根据动能定理得 v2 0 RgR mg2Rmv2mv，解得mv22.5mgR，A 正确；由平抛运动知识得t，落地点与O点距离 1 2 1 22 0 1 2 4R g xv0t2R，B 正确；小球在P处时重力提供向心力，C 错误；小球从Q到P，由动能定理得mgRm() 1 2gR
13、2 mv，解得vQ，D 正确 1 22Q3gR 10如图甲所示，小物块静止在倾角37的粗糙斜面上现对物块施加一个沿斜面向下的推力F， 力F的大小随时间t的变化情况如图乙所示，物块的速率v随时间t的变化规律如图丙所示，sin37 0.6，cos370.8，重力加速度g取 10 m/s2.下列说法正确的是( AD ) A物块的质量为 1 kg B物块与斜面间的动摩擦因数为 0.7 C03 s 时间内力F做功的平均功率为 0.32 W D03 s 时间内物块克服摩擦力做的功为 5.12 J 解析：由速度图象知在 13 s 时间内，物块做匀加速直线运动，则 0.8 Nmgsinmgcosma，a m/
14、s20.4 m/s2.在 34 s 时间内，物块匀速运动，受力平衡，则 0.80 31 mgcosmgsin0.4 N，解得m1 kg，0.8，选项 A 正确，B 错误；01 s 时间内，物块静止， 力F不做功，13 s 时间内，力F0.8 N，物块的位移x 0.422 m0.8 m,03 s 内力F做功的平均 1 2 功率为 W0.213 W，选项 C 错误；03 s 时间内物块克服摩擦力做的功为 Fx t3 0.8 0.8 3 5 mgcosx5.12 J，选项 D 正确 三、计算题 11下表是一辆电动车的部分技术指标，其中的额定车速是指电动车满载的情况下，在平直道路上以额 定功率匀速行驶
15、时的速度. 额定车速 18 km/h 电源输出电压 36 V 整车质量 40 kg 充电时间68 h 载重 80 kg 电动机的额 定输出功率 180 W 电源 136 V/12 Ah 电动机的额定 工作电压/电流 36 V/6 A 请根据表中的数据，完成下列问题(g取 10 m/s2) (1)在行驶的过程中，电动车受到的阻力是车重(包括载重)的k倍，假定k是定值，试推算k的大小； (2)若电动车以额定功率行驶，求速度为 3 m/s 时的加速度是多少？ 解析：(1)由表可得到P出180 W，车速v18 km/h5 m/s，由P出Fv，匀速直线运动时有Ff，其 中fk(Mm)g，解得k0.03. (2)当车速v3 m/s 时，牵引力F，由牛顿第二定律知Fk(Mm)g(mM)a，解得 P出 v a0.2 m/s2. 答案：(1)0.03 (2)0.2 m/s2 12(2018常州模拟)高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像现利用这架照相机对某款家 用汽车的加速性能进行研究，如图为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中汽车的实际长度为 4 m，照相机每两次曝光的时间间隔为 2.0 s已知该汽车
