高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 功 功率 動能定理課時作業(yè) 新人教版

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1、高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 功 功率 動能定理課時作業(yè) 新人教版 一、單項選擇題 1. 如圖所示，光滑斜面的頂端固定一彈簧，一小球向右滑行，并沖上固定在地面上的斜面．設(shè)小球在斜面最低點A的速度為v，壓縮彈簧至C點時彈簧最短，C點距地面高度為h，則從A到C的過程中彈簧彈力做功是(　　) A．mgh－mv2 B.mv2－mgh C．－mgh D．－(mgh＋mv2) 解析：小球從斜面底端到最高點C的過程中，重力、彈簧彈力做功，C點為最高點，即vC＝0，由動能定理得：－mgh＋W彈＝0－mv2，W彈＝mgh－mv2，故A正確． 答案：A 2. 如圖所示，木板可繞固定水

2、平軸O轉(zhuǎn)動．木板從水平位置OA緩慢轉(zhuǎn)到OB位置，木板上的物塊始終相對于木板靜止．在這一過程中，物塊的重力勢能增加了2 J．用FN表示物塊受到的支持力，用Ff表示物塊受到的摩擦力．在此過程中，以下判斷正確的是(　　) A．FN和Ff對物塊都不做功 B．FN對物塊做功為2 J，F(xiàn)f對物塊不做功 C．FN對物塊不做功，F(xiàn)f對物塊做功為2 J D．FN和Ff對物塊所做功的代數(shù)和為0 解析：由做功的條件可知：只要有力，并且物塊沿力的方向有位移，那么該力就對物塊做功．由受力分析知，支持力FN做正功，但摩擦力Ff方向始終和速度方向垂直，所以摩擦力不做功．由動能定理知WFN－mgh＝0，故支持力FN

3、做功為mgh. 答案：B 3．(xx·福建卷) 如圖，在豎直平面內(nèi)，滑道ABC關(guān)于B點對稱，且A、B、C三點在同一水平線上．若小滑塊第一次由A滑到C，所用的時間為t1，第二次由C滑到A，所用的時間為t2，小滑塊兩次的初速度大小相同且運動過程始終沿著滑道滑行，小滑塊與滑道的動摩擦因數(shù)恒定，則(　　) A．t1t2 D．無法比較t1、t2的大小 解析：設(shè)初速度為v0，第一次到達B點的速率為vB1，到達C點的速率為vC1，A到B由動能定理可得：－WfBA1＝mv－mv，－WfBC1＝mv－mv，第二次到達B點的速率為vB2，到達A點的速率為v

4、A2，B到A由動能定理可得：－WfBA2＝mv－mv，－WfCB2＝mv－mv，因為小滑塊對滑道的壓力與速度有關(guān)，對于BC部分，速度越大，壓力越大，摩擦力越大，所以WfBC1vB2，vC1>vA2，可以判斷出t1

5、刻達到最大速度v3，以后勻速運動．下列判斷正確的是(　　) A．從0至t3時間內(nèi)，列車一直勻加速直線運動 B. t2時刻的加速度大于t1時刻的加速度 C．在t3時刻以后，機車的牽引力為零 D．該列車所受的恒定阻力大小為 解析：0～t1時間內(nèi)，列車勻加速，t1～t3時間內(nèi)，加速度變小，故A、B錯；t3以后列車勻速運動，牽引力等于阻力，故C錯；勻速運動時Ff＝F牽＝，故D正確． 答案：D 5．質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩種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v－t圖象如圖所示，則下列說法正確的是(　　) A．F1、F2大

6、小相等 B．F1、F2對A、B做功之比為21 C．A、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12 解析：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：F1－Ff1＝2ma，F(xiàn)f1＝2m×0.5a，對B：F2－Ff2＝0.5ma，F(xiàn)f2＝ma，解得F1＝3ma，F(xiàn)2 ＝1.5ma，F(xiàn)f2＝Ff1.A錯誤，C正確．外力F1、F2做功分別為：W1＝F1l1，W2＝F2l2，由圖線圍成的面積可知l1＝0.5l2，故W1W2＝11，B錯誤．兩物體運動位移相同，故摩擦力做功之比為F

7、f1lFf2l＝11，D錯誤． 答案：C 二、多項選擇題 6．一個質(zhì)量為0.3 kg的物體沿水平面做直線運動，如圖所示，圖線a表示物體受水平拉力時的v－t圖象，圖線b表示撤去水平拉力后物體繼續(xù)運動的v－t圖象，下列說法中正確的是(　　) A．水平拉力的大小為0.1 N，方向與摩擦力方向相同 B．水平拉力對物體做功的數(shù)值為1.2 J C．撤去拉力后物體還能滑行7.5 m D．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1 解析：圖線a表示的v－t圖象加速度較大，說明物體所受的拉力與摩擦力方向相同，則F＋Ff＝maa＝0.2 N，圖線b表示物體只在摩擦力作用下做勻減速運動，有Ff＝m

8、ab＝0.1 N，解得F＝Ff＝0.1 N，A正確；有水平拉力時，物體位移為x＝×3 m＝12 m，故拉力做功的數(shù)值為W＝Fx＝1.2 J，B正確；撤去拉力后物體能滑行13.5 m，C錯誤；動摩擦因數(shù)μ＝＝，D項錯誤． 答案：AB 7．運動員以一定的初速度將冰壺沿水平面推出，由于摩擦阻力的作用，其動能隨位移變化圖線如圖所示．已知冰壺質(zhì)量為19 kg，g取10 m/s2，則以下說法正確的是(　　) A. μ＝0.05 B. μ＝0.01 C．滑行時間t＝5 s D．滑行時間t＝10 s 解析：對冰壺由動能定理得：－μmgx＝0－mv， 得：μ＝＝＝0.01，B正確．冰壺運動時

9、：a＝μg＝0.1 m/s2，由運動學(xué)公式x＝at2得：t＝10 s，D正確． 答案：BD 8．如圖所示，MPQ為豎直面內(nèi)一固定軌道，MP是半徑為R的1/4光滑圓弧軌道，它與水平軌道PQ相切于P點，Q端固定一豎直擋板，PQ長為x.一小物塊在M端由靜止開始沿軌道下滑，與擋板發(fā)生一次碰撞后以碰前速率反向彈回，最后停在距Q點為l的地方，重力加速度為g.則(　　) A．物塊由靜止滑至圓弧軌道P點時速度大小為 B．物塊由靜止滑至圓弧軌道P點時對軌道壓力的大小為mg C．物塊與PQ段的動摩擦因數(shù)μ值可能是 D．物塊與PQ段的動摩擦因數(shù)μ值可能是 解析：設(shè)物塊滑至P點時的速度為v，根據(jù)動能

10、定理有mgR＝mv2－0，解得v＝，選項A正確；設(shè)物塊到達P點時，軌道對它的支持力大小為FN，根據(jù)牛頓第二定律有FN－mg＝m，解得FN＝3mg，根據(jù)牛頓第三定律，物塊對軌道壓力的大小F′N＝FN＝3mg，選項B錯誤；若物塊與Q處的豎直擋板相撞后，向左運動一段距離，停在距Q為l的地方．設(shè)該點為O，物塊從M運動到O的過程，根據(jù)動能定理有mgR－μmg(x＋l)＝0－0，解得μ＝，選項C錯誤；若物塊與Q處的豎直擋板相撞后，向左運動沖上圓弧軌道，后又返回水平軌道，停在距Q為l的O點，全程應(yīng)用動能定理有mgR－μmg(2x＋x－l)＝0－0，解得μ＝，選項D正確． 答案：AD 三、計算題 9．(

11、xx·四川卷) 嚴重的霧霾天氣，對國計民生已造成了嚴重的影響，汽車尾氣是形成霧霾的重要污染源，“鐵腕治污”已成為國家的工作重點．地鐵列車可實現(xiàn)零排放，大力發(fā)展地鐵，可以大大減少燃油公交車的使用，減少汽車尾氣排放．若一地鐵列車從甲站由靜止啟動后做直線運動，先勻加速運動20 s達最高速度72 km/h，再勻速運動80 s，接著勻減速運動15 s到達乙站停住．設(shè)列車在勻加速運動階段牽引力為1×106 N，勻速運動階段牽引力的功率為6×103 kW，忽略勻減速運動階段牽引力所做的功． (1)求甲站到乙站的距離； (2)如果燃油公交車運行中做的功與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同，求公交車排

12、放氣態(tài)污染物的質(zhì)量．(燃油公交車每做1焦耳功排放氣態(tài)污染物3×10－6克) 解析：(1)設(shè)列車勻加速直線運動階段所用的時間為t1，距離為s1；在勻速直線運動階段所用的時間為t2，距離為s2，速度為v；在勻減速直線運動階段所用的時間為t3，距離為s3；甲站到乙站的距離為s.則 s1＝vt1① s2＝vt2② s3＝vt3③ s＝s1＋s2＋s3④ 聯(lián)立①②③④式并代入數(shù)據(jù)得s＝1 950 m．⑤ (2)設(shè)列車在勻加速直線運動階段的牽引力為F，所做的功為W1；在勻速直線運動階段的牽引力的功率為P，所做的功為W2.設(shè)燃油公交車做的功W與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同時，排放的氣態(tài)污

13、染物質(zhì)量為M.則 W1＝F·s1⑥ W2＝P·t2⑦ W＝W1＋W2⑧ M＝(3×10－9 kg·J－1)·W⑨ 聯(lián)立①⑥⑦⑧⑨式并代入數(shù)據(jù)得M＝2.04 kg. 答案：(1)1 950 m　(2)2.04 kg 10．(xx·山東卷)如圖甲所示，物塊與質(zhì)量為m的小球通過不可伸長的輕質(zhì)細繩跨過兩等高定滑輪連接．物塊置于左側(cè)滑輪正下方的表面水平的壓力傳感裝置上，小球與右側(cè)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(shù)記為初始值．現(xiàn)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(shù)為初始值的1.25倍；再將小球由

14、靜止釋放，當(dāng)運動至最低位置時，傳感裝置的示數(shù)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(zhì)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． 解析：(1)設(shè)開始時細繩的拉力大小為T1，傳感裝置的初始值為F1，物塊質(zhì)量為M，由平衡條件得 對小球，T1＝mg① 對物塊，F(xiàn)1＋T1＝Mg② 當(dāng)細繩與豎直方向的夾角為60°時，設(shè)細繩的拉力大小為T2，傳感裝置的示數(shù)為F2，據(jù)題意可知，F(xiàn)2＝1.25F1，由平衡條件得 對小球，T2＝mgcos60°③ 對物塊，F(xiàn)2＋T2＝Mg④ 聯(lián)立①②③④式，代入數(shù)據(jù)得 M＝3m.⑤

15、(2)設(shè)小球運動至最低位置時速度的大小為v，從釋放到運動至最低位置的過程中，小球克服阻力所做的功為Wf，由動能定理得mgl(1－cos60°)－Wf＝mv2⑥ 在最低位置，設(shè)細繩的拉力大小為T3，傳感裝置的示數(shù)為F3，據(jù)題意可知，F(xiàn)3＝0.6F1，對小球，由牛頓第二定律得 T3－mg＝m⑦ 對物塊，由平衡條件得 F3＋T3＝Mg⑧ 聯(lián)立①②⑤⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)得 Wf＝0.1mgl.⑨ 答案：(1)3m　(2)0.1mgl 11．如圖所示，傾角為θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段長為3L.有若干個相同的小方塊沿斜面靠在一起，但不粘接，總長為L.將它們由靜止釋放，釋

16、放時下端距A為2L.當(dāng)下端運動到A下面距A為L/2時物塊運動的速度達到最大． (1)求物塊與粗糙斜面的動摩擦因數(shù)； (2)求物塊停止時的位置； (3)要使所有物塊都能通過B點，由靜止釋放時物塊下端距A點至少要多遠？ 解析：(1)當(dāng)整體所受合外力為零時，物塊速度最大，設(shè)整體質(zhì)量為m，則mgsinθ＝μmgcosθ， 得μ＝2tanθ. (2)設(shè)物塊停止時下端距A點的距離為x，根據(jù)動能定理 mg(2L＋x)sinθ－μmgcosθL－μmgcosθ(x－L)＝0， 解得x＝3L，即物塊的下端停在B端． (3)設(shè)靜止時物塊的下端距A的距離為x′，物塊的上端運動到A點時速度為v，根據(jù)動能定理mg(L＋x′)sinθ－μmgcosθL＝mv2， 物塊全部滑上AB部分后，小方塊間無彈力作用，取最上面一小塊為研究對象，設(shè)其質(zhì)量m0，運動到B點時速度正好減到0，根據(jù)動能定理 m0g3Lsinθ－μm0g3Lcosθ＝0－m0v2，得x′＝3L. 答案：(1)2tanθ　(2)物塊的下端停在B端　(3)3L