2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí)第五章能量和動(dòng)量夯基保分練(一)功和功率動(dòng)能定理

1、夯基保分練（一）功和功率動(dòng)能定理A 級(jí)一一保分練1. （2015 海南高考）假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的2 倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉?lái)的（）A. 4 倍 B. 2 倍 C. 3 倍 D. 2 倍解析：選 D 設(shè)f=kv,當(dāng)阻力等于牽引力時(shí)，速度最大，輸出功率變化前，有P=Fv=fv=kvv=kv2，變化后有 2P=Fv=kvv=kv2,聯(lián)立解得v= 2v, D 正 確。2. 一木塊前端有一滑輪，繩的一端系在右方固定處，水平穿過(guò)滑輪，另一端用恒力F拉住，保持兩股繩之間的夾角0不變，如圖所示，當(dāng)用力F拉繩使木塊前進(jìn)s時(shí)，力F對(duì) 木塊做的功（不計(jì)

2、繩重和滑輪摩擦）是（ ）_ II JA.Fscos0B.Fs（1+cos0） C.2Fscos0D.2Fs解析：選 B 根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)，可求出繩在F方向上的位移為x=s（1 + cos0），根 據(jù)恒力做功公式得W= Fx=Fs（1 + cos0），或可看成兩股繩都在對(duì)木塊做功W= Fs+Fscos0=Fs（1 + cos0），則選項(xiàng) B 正確。3. （2016 四川高考）韓曉鵬是我國(guó)首位在冬奧會(huì)雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動(dòng)員。他在一次自 由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對(duì)他做功1 900J,他克服阻力做功 100 J。韓曉鵬在此過(guò)程中（）A. 動(dòng)能增加了 1 900

3、JB. 動(dòng)能增加了 2 000 JAC.重力勢(shì)能減小了1 900 JD. 重力勢(shì)能減小了 2 000 J解析：選 C 根據(jù)動(dòng)能定理得韓曉鵬動(dòng)能的變化E= VG/+WW=1 900 J 100 J = 1 800JT|ljr JF 0，故其動(dòng)能增加了1 800 J，選項(xiàng)AB 錯(cuò)誤；根據(jù)重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系W= &，所以VGG= 1 900 JV0，故韓曉鵬的重力勢(shì)能減小了1 900 J，選項(xiàng) C正確，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。4.（多選）質(zhì)量不等，但有相同動(dòng)能的兩個(gè)物體，在動(dòng)摩擦因數(shù)相同的水平地面上滑行,直至停止，則（）A. 質(zhì)量大的物體滑行的距離大B. 質(zhì)量小的物體滑行的距離大2C. 它

4、們滑行的距離一樣大3D.它們克服摩擦力所做的功一樣多解析：選 BD 由動(dòng)能定理可知，摩擦力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化量，因兩物體具有相同的動(dòng)能，故兩物體滑行過(guò)程中克服摩擦力所做的功也相同，由W卩mgx可知,質(zhì)量越大的物體，滑行的距離x越小，故 B、D 選項(xiàng)正確。5. （2015 海南高考）如圖，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高；質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自軌道端點(diǎn)P由靜止開始滑下，滑到最低點(diǎn)Q時(shí)，對(duì)軌道的正壓力為 2mg121 1做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理可得mgR WmV，解得W/= qmgR所以克服摩擦力做功 mgRC正確。6.（2017山西康杰中學(xué)等四校聯(lián)考）質(zhì)量 20 kg 的物體

5、，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)。02 s 內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相反，24 s 內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相2同，物體的v-t圖像如圖所示。g取 10 m/s ,則（）解析：選 B 取物體初速度方向?yàn)檎较?，由題圖可知物體與水平面間存在摩擦力，由 題圖可知 02 s 內(nèi)，一Ff=ma且 a = 5 m/s;24 s 內(nèi)，一F+f=ma且a2= 1 m/s , 聯(lián)立以上兩式解得F= 60 N,f= 40 N, A 錯(cuò)誤；由P=Fv得 4 s 時(shí)拉力的瞬時(shí)功率為 120 W重力加速度大小為g。質(zhì)點(diǎn)自P滑到Q的過(guò)程中，克服摩擦力所做的功為（1A. 4mgR1B.mgR1nC. mgRD.mgR解析

6、：選在Q點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)受到豎直向下的重力和豎直向上的支持2C心力，所以有FNmg= mR,FN=2mg聯(lián)立解得v=pgR,下落過(guò)程中重力做正功，摩擦力A. 拉力F的大小B. 物體在 4 s 時(shí)拉力的瞬時(shí)功率為C. 4 s 內(nèi)拉力所做的功為 480 JD. 4s 內(nèi)物體克服摩擦力做的功為120 W320 J勺充當(dāng)向0-24B 正確；由W=Fx,02 s 內(nèi)，W=Fx1,24 s 內(nèi)，W=Fx2，由題圖可知X1= 10 mX2=2 m 代入數(shù)據(jù)解得，4 s 內(nèi)拉力所做的功為一 480 J , C 錯(cuò)誤；摩擦力做功W fs，摩擦力始 終與速度方向相反，故s為路程，由題圖可求得總路程為 12 m, 4s 內(nèi)物

7、體克服摩擦力做5的功為 480 J , D 錯(cuò)誤。7. （2015 全國(guó)卷n） 一汽車在平直公路上行駛。從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P隨時(shí)間t的變化如圖所示。假定汽車所受阻力的大小f恒定不變。下列描述該汽車的速度v隨時(shí)間t變化的圖線中，可能正確的是（ ）解析：選 A 由P-t圖像知：0ti內(nèi)汽車以恒定功率Pi行駛，tit2內(nèi)汽車以恒定功率FfF2行駛。設(shè)汽車所受牽引力為F,則由P=Fv得，當(dāng)v增加時(shí)，F(xiàn)減小，由a=斤知a減小，又因速度不可能突變，所以選項(xiàng)B、C D 錯(cuò)誤，選項(xiàng) A 正確。& （多選）（2016 浙江高考）如圖所示為一滑草場(chǎng)。某條滑道由上下兩段高均為h,與水平面傾角分別

8、為 45。和 37的滑道組成，滑草車與草地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑，經(jīng)過(guò)上、下兩段滑道后，最后恰好靜止于滑道 的底端（不計(jì)滑草車在兩段滑道交接處的能量損失，sin 37 =0.6 , cos 37 = 0.8）。則6A.動(dòng)摩擦因數(shù)=-C.載人滑草車克服摩擦力做功為mghB.載人滑草車最大速度為6D.載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為35g解析：選 AB 由題意知，上、下兩段滑道的長(zhǎng)分別為h _ _hsin 45 、S2sin 37，由7動(dòng)能定理(或功能關(guān)系)知：2mgh-卩mgscos 45 -卩mgscos 37 = 0,解得動(dòng)摩擦因數(shù) 卩=7,選項(xiàng)

9、A 正確；載人滑草車在上、下兩段滑道的加速度分別為ai=g(sin 45-卩 cos解析：(1)在 02 s 內(nèi)，拉力等于 4 N，最大靜摩擦力img等于 4 N，故物體靜止。 在 24 s內(nèi)，拉力F= 8 N，由牛頓第二定律得F- img= ma2解得a= 2 m/s1 瓜2位移為X1=ca( t) = 4 m24 s 末物體的速度大小v=aAt= 4 m/s4 s 末拉力的瞬時(shí)功率P=Fv= 8X4 W/= 32 W。(2)在 46 s 內(nèi)，拉力等于 4 N，滑動(dòng)摩擦力等于 4 N，故物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。位移X2=vt= 4x2 m= 8 m在 68 s 內(nèi)，拉力F= 8 N，物體的加速度

10、大小仍為a= 2 m/s2。12位移X3=vt+ a( t) = 12 m拉力所做的功W=FX3= 8X12 J = 96 J。(3)8 s 內(nèi)拉力做功W= 0+ 8X4 J + 4X8 J + 96 J = 160 J45 )=尋g, -g(sin 37cos 37 )12能定理知：mgh-imgscos 45= mv，解得F落h時(shí)的速D 錯(cuò)誤；載人滑草車克服摩擦力做的功與重力做功相等，即W= 2mgh選項(xiàng) C 錯(cuò)誤。9.質(zhì)量為 2 kg 的物體靜止在水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等。t= 0 時(shí)，物體受到方向不變的水平拉力(g取 10 m/s2)。求：的

11、大小在不同時(shí)間段內(nèi)有不同的值，具體情況如表格所示0.2，最大靜F的作用，F(xiàn)時(shí)間t(s)02244668拉力F(N)4848(1)4 s 末拉力的瞬時(shí)功率;68 s 內(nèi)拉力所做的功;(3)8 s 內(nèi)拉力的平均功率。3，選項(xiàng) B 正確,777777777777777777777777778W平均功率P= - = 20 W。9答案：(1)32 W (2)96 J (3)20 WB 級(jí)一一拔高練10. 一輛汽車在水平路面上勻速直線行駛，阻力恒為f。ti時(shí)刻駛?cè)胍欢巫枇?2f的解析：選 Ati之前，汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)， 牽引力與阻力相等，ti時(shí)刻后阻力變?yōu)?2f, 汽車做減速運(yùn)動(dòng)，由P= Fv可知，隨

12、著速度的減小， 牽引力逐漸增大，即汽車做加速度逐漸 減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力增大到2f時(shí)，汽車做勻速運(yùn)動(dòng)。t2時(shí)刻后，汽車駛出這段路，阻力恢復(fù)為f,這時(shí)牽引力大小為 2f大于阻力f,汽車做加速運(yùn)動(dòng)，由 P=Fv知，隨著速度 增大，牽引力逐漸減小，加速度逐漸減小。由以上分析可知，A 正確。11. （2017 徐州模擬）一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持恒1定的牽引功率，其加速度a和速度的倒數(shù)圖像如圖所示。若已知汽車的質(zhì)量，則根據(jù)圖像A. 汽車的功率B. 汽車行駛的最大速度C. 汽車所受到的阻力D. 汽車運(yùn)動(dòng)到最大速度所需的時(shí)間p1Fa=m-；-m，對(duì)應(yīng)題圖圖線可知,40,已知

13、汽車的質(zhì)量，故1P路段繼續(xù)行駛。t2時(shí)刻駛出這段路，阻力恢復(fù)為 及牽引力F隨時(shí)間t的變化圖像可能是（）f。行駛中汽車功率恒定，則汽車的速度v所給的信息，不能求出的物理量是解析：選 D 由FFf=ma P=Fv可得:P10可求出汽車的功率 P,由a= 0 時(shí)一 =0.05，可得：Vm= 20 m/s，再由v尸，可求出汽vmFf車受到的阻力Ff，但無(wú)法求出汽車運(yùn)動(dòng)到最大速度的時(shí)間。故選Db1112. (2017 四川內(nèi)江模擬)為了緩解城市交通擁堵問(wèn)題，某市交通部門在禁止行人步行的十字路口增設(shè)了長(zhǎng)度為 12 m 的“直行待行區(qū)”。如圖所示，當(dāng)其他車道的車輛右轉(zhuǎn)時(shí)， 直行道上的車輛可以提前進(jìn)入“直行待行區(qū)”；當(dāng)直行綠燈亮起時(shí)，可從“直行待行區(qū)”直行通過(guò)十字路口。如果該路段的限速為60 km/h,起的時(shí)間為 4 s，現(xiàn)某汽車司機(jī)駕駛質(zhì)量為1.5 t保留兩位有效數(shù)字)從提示進(jìn)入“直行待行區(qū)”到直行綠燈亮的小汽車，汽車的額定功率為63 kW,汽車的前端剛好立即由靜止開當(dāng)汽車的前端運(yùn)動(dòng)到“直行待行區(qū)”的前段線時(shí),正好直行的綠司機(jī)保持該加速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到額定功率后保持功率不變。汽車在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力為車重的0.2 倍，重力加速2度g取 10 m/s，則:十字路【(1)在前 4 s 時(shí)間內(nèi)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功是多少?I）_-f(2)從開始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò) 12 s 達(dá)到該路段的