2018年高考物理二輪復習第六章機械能專題6.1功和功率.docx

專題6.1 功和功率一選擇題1.（2018湖南師大附中質檢）如圖是利用太陽能驅動的小車，若小車在平直的水泥路上從靜止開始加速行駛，經過時間t前進距離s，速度達到最大值vm，在這一過程中電動機的功率恒為P，小車所受阻力恒為f，那么這段時間內( )A小車做勻加速運動 B小車做加速度逐漸減小的加速運動C電動機所做的功為mv D電動機所做的功為fsmv【參考答案】BD2運輸人員要把質量為m、體積較小的木箱拉上汽車，現將長為L的木板搭在汽車尾部與地面間，構成一固定斜面，然后把木箱沿斜面拉上汽車斜面與水平地面成30角，拉力與斜面平行，木箱與斜面間的動摩擦因數為，重力加速度為g.在將木箱運上汽車過程中，拉力至少做功為()AmgLBmgC.mgL(1) D.mgLmgL【參考答案】C3. (2016西安八校高三質檢)如圖所示，質量為m的物體靜止在傾角為的斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數為，現使斜面水平向左以速度v勻速移動距離l。(物體與斜面相對靜止)，以下說法正確的是()A斜面體對物體做的總功是0B重力對物體做的功為mglC摩擦力對物體做的功為mglcos D斜面對物體的支持力做功的功率為mgvcos 【參考答案】A【名師解析】由題意可知，物體處于平衡狀態(tài)，對物體受力分析可得，在豎直方向，mgFNcos Ffsin ，在水平方向，FNsin Ffcos ，解得，FNmgcos ，Ffmgsin ，斜面體對物體作用力的合力豎直向上與速度方向垂直，則作用力做的總功為零，A正確；重力方向豎直向下與速度方向垂直，重力不做功，B錯誤；摩擦力做的功WfFfcos lmglsin cos ，故C錯誤；支持力做功的功率為PFNsin vmgvsin cos ，故D錯誤。4(2016江蘇南京三校聯(lián)考)身高約1.7 m的高中男生在學校體育課完成“引體向上”的測試，該同學在1 min內完成了15次“引體向上”，每次“引體向上”都使自己的整個身體升高一個手臂的高度，且每次“引體向上”都需要2 s才能完成，則該同學在整個測試過程中克服重力的平均功率約為()A10 W B20 W C90 W D300 W【參考答案】C 5(2016貴州遵義高三一模)如圖所示，質量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達同一水平面，則()A重力對兩物體做的功相同B重力的平均功率相同C到達水平面時重力的瞬時功率PAPBD到達水平面時兩物體的動能相同，速度相同【參考答案】A【名師解析】由于兩個物體質量相同、下落高度相同，所以重力對兩物體做的功相同，選項A正確；由于時間不同，所以重力的平均功率不相同，選項B錯誤；兩物體的重力做功相等，由動能定理可知，兩物體到達水平面時動能相同，速度大小相同、方向不同，選項D錯誤；由瞬時功率的計算式可得PAmgvsin (為斜面傾角)，PBmgv，因此，到達水平面時重力的瞬時功率PAPB，選項C錯誤。6(2016遼寧大連高三一檢)物體靜止在光滑水平面上，先對物體施加一水平向右的恒力F1，經時間t后撤去F1，立即再對它施加一水平向左的恒力F2，又經時間3t后物體回到出發(fā)點，在這一過程中，F1、F2分別對物體做的功W1、W2間的關系是()AW1W211 BW1W223CW1W295 DW1W297【參考答案】D7.(2016湖北孝感高三模擬)質量為50 kg的某中學生參加學校運動會立定跳遠項目比賽，起跳直至著地過程如簡圖，經實際測量得知上升的最大高度是0.8 m，在最高點的速度為3 m/s，則起跳過程該同學所做功最接近(取g10 m/s2)()A225 J B400 J C625 J D850 J【參考答案】C【名師解析】由動能關系可得，該同學所做的功等于其機械能的增加量，而該同學在空中只受重力，機械能守恒，則Wmghmv2625 J，C項正確。8(2016江蘇南通高三期末)如圖所示，分別用恒力F1、F2先后將質量為m的物體由靜止開始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至頂端，兩次所用時間相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次力F2沿水平方向。則兩個過程()A物體與斜面摩擦生熱相同B物體機械能變化量相同CF1做的功與F2做的功相同DF1做功的功率比F2做功的功率大【參考答案】B二計算題1.（2018廣州一模）如圖，上表面光滑、下表面粗糙的木板放置于水平地面上，可視為質點的滑塊靜止放在木板的上表面。t = 0時刻，給木板一個水平向右的初速度v0，同時對木板施加一個水平向左的恒力F，經一段時間，滑塊從木板上掉下來。已知木板質量M =3kg，高h = 0.2m，與地面間的動摩擦因數=0.2；滑塊質量m =0.5kg，初始位置距木板左端L1=0.46m，距木板右端L2=0.14m；初速度v0=2m/s，恒力F = 8N，重力加速度g=10m/s2。求：（1）滑塊從離開木板開始到落至地面所用時間；（2）滑塊離開木板時，木板的速度大??；L1L2Fv0左右（3）從t = 0時刻開始到滑塊落到地面的過程中，摩擦力對木板做的功?！久}意圖】本題考查滑塊木板模型、牛頓運動定律、勻變速直線運動規(guī)律、做功及其相關的知識點?！久麕熃馕觥浚?）設滑塊從離開木板開始到落到地面所用時間為t0，以地面為參考系，滑塊離開木板后做自由落體運動，根據運動學公式知 得 （2）以木板為研究對象，向右做勻減速直線運動，由牛頓第二定律 得a1=5m/s2，則木板減速到零所經歷的時間 ，所經過的位移 該過程根據運動學公式 得t2=1.8s滑塊滑離瞬間木板的速度 （3）滑塊離開木板后，木板所受地面的支持力及摩擦力隨之改變，由牛頓第二定律 得a3=m/s2故木板在這段時間的位移為 整個過程摩擦力對木板做的功為得 2(2015山東理綜，23)(20分)如圖甲所示，物塊與質量為m的小球通過不可伸長的輕質細繩跨過兩等高定滑輪連接。物塊置于左側滑輪正下方的表面水平的壓力傳感裝置上，小球與右側滑輪的距離為l。開始時物塊和小球均靜止，將此時傳感裝置的示數記為初始值?，F給小球施加一始終垂直于l段細繩的力，將小球緩慢拉起至細繩與豎直方向成60角，如圖乙所示，此時傳感裝置的示數為初始值的1.25倍；再將小球由靜止釋放，當運動至最低位置時，傳感裝置的示數為初始值的0.6倍。不計滑輪的大小和摩擦，重力加速度的大小為g。求：(1)物塊的質量；(2)從釋放到運動至最低位置的過程中，小球克服空氣阻力所做的功?！敬鸢浮?1)3m(2)0.1mgl【名師解析】(1)設開始時細繩的拉力大小為FT1，傳感裝置的初始值為F1，物塊質量為M，由平衡條件得對小球，FT1mg對物塊，F1FT1Mg當細繩與豎直方向的夾角為60時，設細繩的拉力大小為FT2，傳感裝置的示數為F2，據題意可知，F21.25F1，由平衡條件得對小球，FT2mgcos 60對物塊，F2FT2Mg聯(lián)立式，代入數據得M3m對物塊，由平衡條件得F3FT3Mg聯(lián)立式，代入數據得Wf0.1mgl3（20分）（2016廣州模擬）質量m=4kg的物體，與水平地面間的動摩擦因數=0.1，沿水平地面向右做直線運動，經過A點時速度為6m/s。物體過A點時開始計時，對物體施加水平恒力F作用，經過0.5s物體向右移動了2.5m到達B點；若t時刻撤去水平恒力F，物體最后停在A的右方3.75m處。g=10m/s2。求：（1）撤去水平恒力F的時刻t ；（2）從物體經過A點到最終停止，水平恒力F做的功WF 。接下來要判斷在哪個階段撤去F。設物體從A點到速度為零的P點共經歷的時間為t2，通過的位移為，這段時間沒有撤去F。有： （1分） （1分）解得： （1分）說明物體向右運動階段沒有撤去F（評分：能判斷到這一點就給3分）設在t時刻撤去F，則在時間內，物體在F和水平向右方向的摩擦力()作用下，由P點向左作勻加速運動并到達M點。設其加速度大小為a2，設水平向右為正，有 （1分） （1分） （1分）在M點后，物體在摩擦力的作用下勻減速運動到停止在Q點，設其加速度大小為a3，有：（1分） （1分）依題意： （1分）聯(lián)立并代入數據，得： s （1分）（2）根據（1）的分析可知：WF=-FsAM （2分） 又：（2分）聯(lián)立并代入數據，得： WF= -51J （2分）4(12分)如圖所示，質量m=2kg的物體A在傾角=300的足夠長的固定斜面上，在沿斜面向上的力F=5N推力作用下，A從底端開始以初速度v0=8m/s向上運動，已知A與斜面之間的動摩擦因數為。經過一段時間t速度大小為2m/s。（取g=10m/s2）求：（1）時間t；（2）F在時間t內的平均功率；【名師解析】：（12分）（1）（6分）若是上滑，受力示意圖如圖。根據牛頓第二定律，得到 (2分）解得，代入數據得 (1分）若是下滑，上滑到最高點的時間根據牛頓第二定律，得到 (2分）解得，代入數據得。下滑時間為，故。(1分）答：經過時間1.5s或4s速度大小為2m/s。5(16分)（2016浙江省金麗衢十二校聯(lián)考）今年是我省“五水共治”全面鋪開之年，一場氣勢恢宏、聲勢浩大的全民治水攻堅戰(zhàn)在浙江大地全面打響，某地在“治污水”過程中，須對一污染井水進行排污處理，如圖所示為用于排污“龍頭”的示意圖，噴水口距離地面高度h=1.25m，抽水機的效率=70%，從距地面深為H=5m的井里抽水，使水充滿噴水口，并以恒定的速率從該“龍頭”沿水平噴出，噴水口的截面積為S=2cm2，其噴灌半徑R=10m，已知水的密度=1.0103kg/m3，不計空氣阻力。求:（1）污水從噴水口射出時的速率多大？ （2）在1s鐘內抽水機至少對水所做的功？ （3）抽水機的電動機的最小輸出功率為多少？【名師解析】（1）由平拋運動得： 故， 速度 （6分）（2）由功能關系可得：（6分）（3）（4分）6(20分) （2016浙江省金麗衢十二校聯(lián)考）目前，我國的高鐵技術已處于世界領先水平，它是由幾節(jié)自帶動力的車廂（動車）加幾節(jié)不帶動力的車廂（拖車）組成一個編組，稱為動車組。若每節(jié)動車的額定功率均為1.35104kw，每節(jié)動車與拖車的質量均為5104kg，動車組運行過程中每節(jié)車廂受到的阻力恒為其重力的0.075倍。若已知1節(jié)動車加2節(jié)拖車編成的動車組運行時的最大速度v0為466.7km/h。我國的滬昆高鐵是由2節(jié)動車和6節(jié)拖車編成動車組來工作的，其中頭、尾為動車，中間為拖車。當列車高速行駛時會使列車的“抓地力”減小不易制動，解決的辦法是制動時，常用“機械制動”與“風阻制動”配合使用，所謂“風阻制動”就是當檢測到車輪壓力非正常下降時，通過升起風翼（減速板）調節(jié)其風阻，先用高速時的風阻來增大“抓地力”將列車進行初制動，當速度較小時才采用機械制動。（所有結果保留2位有效數字）求:（1）滬昆高鐵的最大時速為多少km