3、零，故位移為零，推力不做功，A錯誤；第2 s內(nèi)推力為3 N，第3 s內(nèi)推力為2 N且物體做勻速直線運動，則可知摩擦力f＝2 N，物體第2 s內(nèi)的位移x＝1 m，則克服摩擦力所做的功W＝fx＝2 J，B正確；第1.5 s時推力為3 N，速度v＝1 m/s，則推力F做功的功率P＝3×1 W＝3 W，C錯誤；第2 s內(nèi)推力F做功的平均功率＝F＝3 W，D錯誤．
[答案] B
3．(2018·江蘇卷)(多選)如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，O點為彈簧在原長時物塊的位置．物塊由A點靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運動，最遠(yuǎn)到達(dá)B點．在從A到B的過程中，物塊( )
A．加速
4、度先減小后增大
B．經(jīng)過O點時的速度最大
C．所受彈簧彈力始終做正功
D．所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功
[解析] 物塊在從A到B的運動過程中，彈簧對物塊的彈力先大于摩擦力后小于摩擦力，其所受合外力先減小后增大，根據(jù)牛頓第二定律，物塊的加速度先減小后增大，選項A正確；物塊受到彈簧的彈力等于摩擦力時速度最大，此位置一定位于A、O之間，選項B錯誤；物塊所受彈簧的彈力先做正功后做負(fù)功，選項C錯誤；對物塊從A到B的運動過程，由動能定理可知，物塊所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功，選項D正確．
[答案] AD
4．(2018·四川重點中學(xué)檢測)(多選)質(zhì)量為m1的小環(huán)A套在光滑的
5、直角桿上，MN部分豎直，小環(huán)A與物塊B用細(xì)繩連接，如圖所示．物塊B的質(zhì)量為m2，小環(huán)A在M點由靜止釋放，MN間距為h，ON水平，OM與豎直方向夾角為θ，則有( )
A．小環(huán)A運動到N點時，小環(huán)A的速度為零
B．小環(huán)A運動到N點時，物塊B的速度為零
C．小環(huán)A運動到N點時，小環(huán)A的速度為
D．小環(huán)A從M點運動到N點的過程中，繩的拉力對A做的功為
[解析] 小環(huán)A到達(dá)N點時由速度的合成與分解可知，豎直速度v1不為零，水平速度v2為零，即B的速度為零，故A錯誤，B正確；由題圖中幾何關(guān)系可得：MO＝，NO＝htanθ，以AB為整體，由動能定理可知：－m1gh＋m2gh＝m1v2，v＝，
6、故C錯誤；對A由動能定理可知：W－m1gh＝m1v2－0，代入解得：W＝，故D正確，故選BD.
[答案] BD
5．(2018·山東淄博摸底考試)如圖所示，質(zhì)量為m的物體P以初速度v在水平面上運動，運動x距離后與一固定的橡皮泥塊Q相碰撞(碰后物體靜止)．已知物體運動時所受到的水平面的阻力大小恒為f，則下列說法正確的是( )
A．水平面阻力做的功為fx
B．物體克服水平面阻力做的功為－fx
C．橡皮泥塊對物體做的功為fx－mv2
D．物體克服橡皮泥塊的阻力做的功為mv2＋fx
[解析] 根據(jù)功的定義式，物體P受到的水平面的阻力做的功W1＝fxcos180°＝－fx，選項A錯誤
7、；物體克服水平面阻力做的功W2＝－W1＝fx，選項B錯誤；設(shè)橡皮泥塊對物體做的功為W3，根據(jù)動能定理，有W1＋W3＝0－mv2，解得W3＝fx－mv2，選項C正確；物體克服橡皮泥塊的阻力做的功為W4＝－W3＝－＝mv2－fx，選項D錯誤．
[答案] C
6．(2018·濰坊模擬)質(zhì)量為m＝2 kg的物體沿水平面向右做直線運動，t＝0時刻受到一個水平向左的恒力F，如圖甲所示，此后物體的v－t圖象如圖乙所示，取水平向右為正方向，g取10 m/s2，則( )
A．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5
B．10 s末恒力F的瞬時功率為6 W
C．10 s末物體在計時起點左側(cè)4 m處
8、
D．0～10 s內(nèi)恒力F做功的平均功率為0.6 W
[解析] 由題圖乙可知0～4 s內(nèi)的加速度：a1＝ m/s2＝2 m/s2，可得：F＋μmg＝ma1；4～10 s內(nèi)的加速度：a2＝ m/s2＝1 m/s2，可得：F－μmg＝ma2；解得：F＝3 N，μ＝0.05，選項A錯誤；10 s末恒力F的瞬時功率為P10＝F|v10|＝3×6 W＝18 W，選項B錯誤；0～4 s內(nèi)的位移x1＝×4×8 m＝16 m,4～10 s內(nèi)的位移x2＝－×6×6 m＝－18 m，x＝x1＋x2＝－2 m，故10 s末物體在計時起點左側(cè)2 m處，選項C錯誤；0～10 s內(nèi)恒力F做功的平均功率為＝＝ W＝0.6
9、 W，選項D正確．
[答案] D
7．(2018·河北名校聯(lián)盟)質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動，啟動過程的速度—時間圖象如圖所示，從t1時刻起汽車的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力恒為Ff，則( )
A．0～t1時間內(nèi)，汽車的牽引力等于m
B．t1～t2時間內(nèi)，汽車的功率等于Ffv1
C．汽車運動的最大速度等于v1
D．t1～t2時間內(nèi)，汽車的平均速度小于
[解析] 由題圖可知，汽車運動的最大速度為v2，則有P＝Ffv2.在0～t1時間內(nèi)，汽車做勻加速直線運動，加速度大小為a＝，由牛頓第二定律可得F－Ff＝ma，汽車的牽引力F＝Ff＋ma＝Ff＋m，選項A錯誤；t1
10、～t2時間內(nèi)，汽車的功率保持不變，汽車功率P＝Ffv2，選項B錯誤；題圖上A點和B點都對應(yīng)汽車功率P＝Fv1＝Ffv2，而F＝Ff＋m，聯(lián)立解得v2＝v1，選項C正確；根據(jù)速度—時間圖象的面積表示位移，t1～t2時間內(nèi)，汽車的位移為曲邊梯形ABt2t1的面積，汽車的平均速度大于，選項D錯誤．
[答案] C
8．(2018·江西十校聯(lián)考)(多選)一物體靜止在粗糙水平面上，某時刻受到一沿水平方向的恒定拉力作用開始沿水平方向做直線運動，已知在第1 s內(nèi)合力對物體做的功為45 J，在第1 s末撤去拉力，物體整個運動過程的v－t圖象如圖所示，g取10 m/s2，則( )
A．物體的質(zhì)量為5
11、kg
B．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1
C．第1 s內(nèi)摩擦力對物體做的功為60 J
D．第1 s內(nèi)拉力對物體做的功為60 J
[解析] 由動能定理有W合＝，第1 s末速度v＝3 m/s，解出m＝10 kg，故A錯誤；撤去拉力后物體的位移x2＝×3×3 m＝4.5 m，由動能定理可得：－fx2＝0－mv2，可解得：f＝10 N，又f＝μmg，解出μ＝0.1，故B正確；第1 s內(nèi)物體的位移x1＝1.5 m，第1 s內(nèi)摩擦力對物體做的功W＝－fx1＝－15 J，故C錯誤；由Fx1－f(x1＋x2)＝0，可得F＝40 N，所以第1 s內(nèi)拉力對物體做的功W′＝Fx1＝60 J，故D正確．
12、
[答案] BD
9.如圖所示，固定斜面傾角為θ，整個斜面分為AB、BC兩段，且BC＝1.5AB.小物塊P(可視為質(zhì)點)與AB、BC兩段斜面之間的動摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2.已知小物塊P從A點由靜止釋放，恰好能滑動到C點而停下，則θ、μ1、μ2間應(yīng)滿足的關(guān)系是( )
A．tanθ＝ B．tanθ＝
C．tanθ＝2μ1－μ2 D．tanθ＝2μ2－μ1
[解析] 由A點釋放恰好能滑動到C點，小物塊P受重力、支持力、滑動摩擦力作用．設(shè)斜面AC長為L，則AB＝L，BC＝L.對全過程，根據(jù)動能定理有mgLsinθ－μ1mgcosθ×L－μ2mgcosθ×L＝0，得tanθ＝.
13、
[答案] A
10. (2018·遼寧五校聯(lián)考)某物體的質(zhì)量為5 kg，在力F作用下沿x軸做直線運動，力F隨坐標(biāo)x的變化情況如圖所示．物體在x＝0處，速度為1 m/s，不計一切摩擦，則物體運動到x＝16 m處時，速度大小為( )
A．2 m/s B．3 m/s
C．4 m/s D. m/s
[解析] 由圖象可知變力F做的正功W1＝10×4 J＋10×4× J＝60 J，變力F做的負(fù)功大小W2＝10×4× J＝20 J，由動能定理得：W1－W2＝mv－mv，代入數(shù)據(jù)解得：v2＝ m/s，故D正確．
[答案] D
二、非選擇題
11．(2018·臨沂二模)如圖所示，
14、傾角θ＝45°的粗糙平直導(dǎo)軌AB與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切，切點為B，整個軌道處在豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為m的小滑塊(可以看作質(zhì)點)從導(dǎo)軌上離地面高為h＝3R的D處無初速度下滑進(jìn)入圓環(huán)軌道．接著小滑塊從圓環(huán)最高點C水平飛出，恰好擊中導(dǎo)軌上與圓心O等高的P點，不計空氣阻力，已知重力加速度為g.求：
(1)滑塊運動到圓環(huán)最高點C時的速度大小；
(2)滑塊運動到圓環(huán)最低點時對圓環(huán)軌道壓力的大小；
(3)滑塊在斜面軌道BD間運動的過程中克服摩擦力做的功．
[解析] (1)小滑塊從C點飛出后做平拋運動，設(shè)水平速度為v0.
豎直方向上：R＝gt2
水平方向上：R＝v0t
解得：v0＝.
(2
15、)設(shè)小滑塊在最低點時速度為v，由動能定理得：
－mg·2R＝mv－mv2
解得：v＝
在最低點由牛頓第二定律得：
FN－mg＝m
解得：FN＝6mg
由牛頓第三定律得：FN′＝6mg.
(3)從D到最低點過程中，設(shè)DB過程中克服摩擦阻力做功Wf，由動能定理得：
mgh－Wf＝mv2－0
解得：Wf＝mgR.
[答案] (1) (2)6mg (3)mgR
12．(2018·廣東湛江四校聯(lián)考)一半徑為R＝1 m、圓心角等于143°的豎直圓弧形光滑軌道與斜面AB相切于B點，圓弧軌道的最高點為M，斜面傾角θ＝37°，如圖甲所示．t＝0時，有一物塊(可視為質(zhì)點)從A點以8 m/s的
16、初速度沿斜面上滑，其在斜面上運動的速度變化規(guī)律如圖乙所示，若物塊恰能通過M點，g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(計算結(jié)果可以保留根號)
(1)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)．
(2)物塊經(jīng)過M點的速度大?。?
(3)斜面AB的長度．
[解析] (1) 設(shè)物塊的質(zhì)量為m，由題圖乙可知，物塊在斜面上運動時，加速度大小為a＝10 m/s2，方向沿斜面向下，由牛頓第二定律得mgsin37°＋μmgcos37°＝ma
解得μ＝0.5.
(2)設(shè)物塊恰好能到達(dá)M點時的速度大小為vM，則有mg＝m
解得vM＝＝ m/s.
(3)設(shè)斜面長度為L，物塊從A點運動到M點的過程中，由動能定理得
－mgL(sin37°＋μcos37°)－mgR(1＋cos37°)＝mv－mv
解得L＝0.9 m.
[答案] (1)0.5 (2) m/s (3)0.9 m
2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題二 能量與動量 專題跟蹤訓(xùn)練5 功 功率 動能定理
