高考復習指導高三物理二輪復習 專題五 功、功率和動能定理限時規(guī)范訓練.docVIP

專題五 功、功率和動能定理限時規(guī)范訓練單獨成冊(時間：45分鐘)1(2015高考浙江卷)(多選)我國科學家正在研制航母艦載機使用的電磁彈射器艦載機總質(zhì)量為3.0104 kg，設(shè)起飛過程中發(fā)動機的推力恒為1.0105 n；彈射器有效作用長度為100 m，推力恒定要求艦載機在水平彈射結(jié)束時速度大小達到80 m/s.彈射過程中艦載機所受總推力為彈射器和發(fā)動機推力之和，假設(shè)所受阻力為總推力的20%，則()a彈射器的推力大小為1.1106 nb彈射器對艦載機所做的功為1.1108 jc彈射器對艦載機做功的平均功率為8.8107 wd艦載機在彈射過程中的加速度大小為32 m/s2解析：選abd.對艦載機應(yīng)用運動學公式v2022ax，即8022a100，得加速度a32 m/s2，選項d正確；設(shè)總推力為f，對艦載機應(yīng)用牛頓第二定律可知：f20%fma，得f1.2106n，而發(fā)動機的推力為1.0105n，則彈射器的推力為f推(1.21061.0105)n1.1106n，選項a正確；彈射器對艦載機所做的功為wf推l1.1108j，選項b正確；彈射過程所用的時間為t s2.5 s，平均功率p w4.4107 w，選項c錯誤2(多選)質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點靜止于光滑水平面上，從t0時起，第1 s內(nèi)受到2 n的水平外力作用，第2 s內(nèi)受到同方向的1 n的外力作用下列判斷正確的是()a02 s末外力的平均功率是 wb第2 s末外力的瞬時功率最大c第2 s內(nèi)外力所做的功是 jd第1 s內(nèi)與第2 s內(nèi)質(zhì)點動能增加量的比值是解析：選ad.第1 s內(nèi)，加速度a12 m/s2，v1a1t12 m/s，s1a1t1 m；第2 s內(nèi)，a21 m/s2，v2v1a2t23 m/s，s2v1t2a2t2.5 m.外力做功的平均功率為 w w，故選項a正確；第2 s末外力的瞬時功率為p2f2v213 w3 w，第1 s末的瞬時功率p1f1v122 w4 w，故選項b錯誤；第2 s內(nèi)外力做的功為w2f2s212.5 j，故選項c錯誤；第1 s內(nèi)與第2 s內(nèi)質(zhì)點動能增加量的比值為ek1ek2f1s1f2s222.545，故選項d正確3質(zhì)量分別為2m和m的a、b兩物體分別在水平恒力f1和f2的作用下沿水平面運動，撤去f1、f2后受摩擦力的作用減速到停止，其vt圖象如圖所示，則下列說法正確的是()af1、f2大小相等bf1、f2對a、b做功之比為21ca、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12解析：選c.設(shè)a加速時加速度大小為a，則減速時加速度大小為0.5a，b加速時加速度大小為0.5a，減速時加速度大小為a.根據(jù)牛頓第二定律，對a：f1ff12ma，ff12m0.5a.對b：f2ff20.5ma，ff2ma.解得f13ma，f21.5ma，ff2ff1，a錯誤、c正確外力f1、f2做功分別為：w1f1x1，w2f2x2，由圖線圍成的面積可知x10.5x2，故w1w211，b錯誤兩物體運動位移相同，故摩擦力做功之比為ff1xff2x11，d錯誤4(多選)我國自行研制的新一代88輪式裝甲車已達到西方國家第三代戰(zhàn)車的水平，將成為中國軍方快速部署型輕裝甲部隊的主力裝備設(shè)該裝甲車的質(zhì)量為m，若在平直的公路上從靜止開始加速，前進較短的距離s速度便可達到最大值vm.設(shè)在加速過程中發(fā)動機的功率恒定為p，裝甲車所受阻力恒為ff，當速度為v(vmv)時，所受牽引力為f.以下說法正確的是()a裝甲車速度為v時，裝甲車的牽引力做功為fsb裝甲車的最大速度vmc裝甲車速度為v時加速度為ad裝甲車從靜止開始達到最大速度vm所用時間t解析：選bc.裝甲車在加速過程中，其牽引力f，隨著速度的增大，牽引力逐漸減小，故裝甲車速度為v時，裝甲車的牽引力做功可能大于fs，也可能小于fs，a錯誤；裝甲車勻速運動時速度最大，故vm，b正確；裝甲車速度為v時，由牛頓第二定律得fffma，解得a，c正確；裝甲車加速過程由動能定理得ptffsmv，解得t，d錯誤5(多選)質(zhì)量為2103 kg、發(fā)動機額定功率為80 kw的汽車在平直公路上行駛；若汽車所受阻力大小恒為4103 n，則下列判斷中正確的有()a汽車的最大動能是4105 jb汽車以加速度2 m/s2勻加速啟動，啟動后第2 s末時發(fā)動機實際功率是32 kwc汽車以加速度2 m/s2做初速度為0的勻加速運動中，達到最大速度時摩擦力做功為4105 jd若汽車保持額定功率啟動，則當汽車速度為5 m/s時，其加速度為6 m/s2解析：選abd.汽車的最大速度為vm20 m/s，最大動能為ekmmv4105 j，a正確；汽車以加速度2 m/s2勻加速啟動，啟動后第2 s末時的速度是4 m/s，此時的牽引力fffma8103 n，功率為pfv32 kw，b正確；勻加速運動的末速度為v110 m/s，位移x25 m，所以摩擦力做功wffx1105 j，c錯誤；若汽車保持額定功率啟動，當汽車速度為5 m/s時，其牽引力大小是f1.6104 n，加速度a6 m/s2，d正確6. (2014高考大綱全國卷)一物塊沿傾角為的斜坡向上滑動當物塊的初速度為v時，上升的最大高度為h，如圖所示；當物塊的初速度為時，上升的最大高度記為h.重力加速度大小為g.物塊與斜坡間的動摩擦因數(shù)和h分別為()atan 和b.tan 和ctan 和 d.tan 和解析：選d.由動能定理有mghmgcos 0mv2mghmgcos 0m()2解得(1)tan ，h，故d正確7(2015江西盟校三聯(lián))如圖所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力f推動下，從山坡(粗糙)底部a處由靜止起運動至高為h的坡頂b，獲得的速度為v，a、b之間的水平距離為s，重力加速度為g.下列說法正確的是()a小車重力所做的功是mghb合外力對小車做的功是mv2c推力對小車做的功是mv2mghd阻力對小車做的功是fsmv2mgh解析：選b.小車重力所做的功為mgh，a錯誤由動能定理得合外力對小車做的功wmv2，b正確推力對小車做的功為fs，c錯誤根據(jù)動能定理，阻力對小車做的功為(fsmv2mgh)，故d錯誤8. 如圖所示，用輕質(zhì)細繩懸掛一質(zhì)量為m0.5 kg的小圓球，圓球套在可沿水平方向移動的框架槽內(nèi)，框架槽豎直放置在水平面上自細繩靜止在豎直位置開始，框架槽在水平力f20 n的恒力作用下移至圖中位置，此時細繩與豎直方向的夾角30，繩長l0.2 m，不計一切摩擦，g取10 m/s2.(1)求水平力f做的功；(2)若不計框架槽的質(zhì)量，求小球在此位置的速度的大??；(3)若框架槽的質(zhì)量為0.2 kg，求小球在此位置的速度的大小解析：(1)水平力做的功wflsin 2 j.(2)設(shè)小球在此位置的速度為v1，由動能定理有flsin mgl(1cos )mv，v1 2.73 m/s.(3)設(shè)小球的速度為v2，如圖所示設(shè)框架槽對小球做的功為w，框架槽的質(zhì)量為m1，對框架槽，由動能定理有flsin wm1(v2cos )2，對小球，由動能定理有wmgl(1cos )mv，聯(lián)立解得v22.40 m/s.答案：(1)2 j(2)2.73 m/s(3)2.40 m/s9如圖所示，粗糙水平地面與半徑為r0.5 m的光滑半圓軌道bcd相連接，且在同一豎直平面內(nèi)，o是bcd的圓心，bod在同一豎直線上質(zhì)量為m1 kg的小物塊在水平恒力f15 n的作用下，從a點由靜止開始做勻加速直線運動，當小物塊運動到b點時撤去f，小物塊沿半圓軌道運動恰好能通過d點，已知a、b間的距離為3 m，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)小物塊運動到b點時的速度大??；(2)小物塊離開d點后落到地面上的點與b點之間的距離；(3)小物塊在水平面上從a運動到b的過程中克服摩擦力做的功解析：(1)小物塊恰能通過d點，在d點由牛頓第二定律得：mgm小物塊由b運動到d的過程由動能定理得：mg2rmvmv解得：vb5 m/s(2)小物塊經(jīng)過d點后做平拋運動，則：水平方向：xvdt豎直方向：2rgt2解得：x1 m(3)小物塊在水平面上由a運動到b的過程由動能定理得：fxabwfmv解得：wf32.5 j.答案：(1)5 m/s(2)1 m(3)32.5 j10我們中國有了自己的航空母艦“遼寧號”，航空母艦上艦載機的起飛問題一直備受關(guān)注某學習小組的同學通過查閱資料對艦載機的起飛進行了模擬設(shè)計如圖，艦載機總質(zhì)量為m，發(fā)動機額定功率為p，在水平軌道運行階段所受阻力恒為f.艦載機在a處以額定功率啟動，同時開啟電磁彈射系統(tǒng)，它能額外給艦載機提供水平向右、大小為f的恒定推力經(jīng)歷時間t1，艦載機運行至b處，速度達到v1，電磁彈射系統(tǒng)關(guān)閉艦載機繼續(xù)以額定功率加速運行至c處，經(jīng)歷的時間為t2，速度達到v2.此后，艦載機進入傾斜曲面軌道，在d處離開航母起飛請根據(jù)以上信息求解下列問題(1)電磁彈射系統(tǒng)關(guān)閉的瞬間艦載機的加速度大??；(2)水平軌道ac的長度；(3)若不啟用電磁彈射系統(tǒng)，艦載機在a處以額定功率啟動，經(jīng)歷時間t到達c處，假設(shè)速度大小仍為v2，則艦載機的質(zhì)量應(yīng)比啟用電磁彈射系統(tǒng)時減少多少？(該問ac間距離用x表示)解析：(1)根據(jù)功率表達式可得f1由牛頓第二運動定律f1fma得a(2)艦載機在a處以額定功率啟動，同時開啟電磁彈射系統(tǒng)，它能額