2018-2019高中物理二轮复习专题限时训练：5 功、功率、动能定理 Word版含解析.pdf

《2018-2019高中物理二轮复习专题限时训练：5 功、功率、动能定理 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019高中物理二轮复习专题限时训练：5 功、功率、动能定理 Word版含解析.pdf（11页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、专题限时训练专题限时训练 5 功、功率、动能定理 功、功率、动能定理 时间：时间：45 分钟分钟 一、单项选择题一、单项选择题 1(2018全国名校联考全国名校联考)如图所示，静止在水平地面上的物体， 受到一水平向右的拉力 如图所示，静止在水平地面上的物体， 受到一水平向右的拉力 F 作用，作用，F 是随时间先逐渐增大后逐渐减小 的变力， 力 是随时间先逐渐增大后逐渐减小 的变力， 力 F 的大小随时间的变化如表所示， 表格中的的大小随时间的变化如表所示， 表格中的 Ffm为物体与 地面间的最大静摩擦力， 设滑动摩擦力等于最大静摩擦力， 则 为物体与 地面间的最大静摩擦力， 设滑动摩擦力等于最

2、大静摩擦力， 则( C ) t(时刻时刻)01 s2 s3 s4 s F(数值数值)0Ffm2FfmFfm0 A.第第 2 s 末物体的速度最大末物体的速度最大 B第第 2 s 末摩擦力的功率最大末摩擦力的功率最大 C第第 3 s 末物体的动能最大末物体的动能最大 D在在 03 s 时间内，拉力时间内，拉力 F 先做正功后做负功先做正功后做负功 解析：解析：在在 01 s 时间内，物体所受水平拉力小于最大静摩擦力， 物体静止；在 时间内，物体所受水平拉力小于最大静摩擦力， 物体静止；在 13 s 时间内，物体受到的拉力大于最大静摩擦力， 物体一直做加速运动， 时间内，物体受到的拉力大于最大静摩

3、擦力， 物体一直做加速运动， 3 s 末物体的速度达到最大， 动能最大， 故末物体的速度达到最大， 动能最大， 故 A、 B 项错误，项错误，C 项正确 ； 拉力项正确 ； 拉力 F 始终与位移方向相同，一直做正功，故始终与位移方向相同，一直做正功，故 D 项错误项错误 2(2018济宁模拟济宁模拟)如图所示的竖直轨道，其圆形部分半径分别 是 如图所示的竖直轨道，其圆形部分半径分别 是 R 和 ，质量为和 ，质量为 m 的小球通过这段轨道时，在的小球通过这段轨道时，在 A 点时刚好对轨道点时刚好对轨道 R 2 无压力，在无压力，在 B 点时对轨道的压力为点时对轨道的压力为 mg.则小球由则小球

4、由 A 点运动到点运动到 B 点的 过程中摩擦力对小球做的功为 点的 过程中摩擦力对小球做的功为( A ) AmgR B mgR 9 8 C mgR D mgR 5 4 4 3 解析：解析：在在 A 处对小球由牛顿第二定律得处对小球由牛顿第二定律得 mgm，vA， v2 A R gR 在在 B 处对小球由牛顿第二定律得处对小球由牛顿第二定律得 mgFNm， 又， 又 FNmg， 解得， 解得 vB v2 B R 2 ， 小球由， 小球由A到到B的过程由动能定理得的过程由动能定理得mg(2R2 )Wf mvgR R 2 1 2 mv ，解得，解得 WfmgR，故，故 A 正确正确 2 B 1 2

5、 2 A 3(2018江西师大附中模拟江西师大附中模拟)如图所示，竖直放置的等螺距螺线 管高为 如图所示，竖直放置的等螺距螺线 管高为 h，该螺线管是用长为，该螺线管是用长为 l 的硬质直管的硬质直管(内径远小于内径远小于 h)弯制而 成一光滑小球从上端管口由静止释放，关于小球的运动，下列说法 正确的是 弯制而 成一光滑小球从上端管口由静止释放，关于小球的运动，下列说法 正确的是( C ) A小球到达下端管口时的速度大小与小球到达下端管口时的速度大小与 l 有关有关 B小球到达下端管口时重力的功率为小球到达下端管口时重力的功率为 mg 2gh C小球到达下端的时间为小球到达下端的时间为 2l2

6、 gh D小球在运动过程中受管道的作用力大小不变小球在运动过程中受管道的作用力大小不变 解析 ：解析 ： 在小球到达下端管口的过程中只有重力做功，故根据动能 定理可知 在小球到达下端管口的过程中只有重力做功，故根据动能 定理可知 mgh mv2，解得，解得 v，小球到达下端管口时的速度，小球到达下端管口时的速度 1 2 2gh 大小与大小与h有关， 与有关， 与l无关， 故无关， 故A错误 ； 到达下端管口的速度为错误 ； 到达下端管口的速度为v，2gh 速度沿管道的切线方向，故重力的瞬时功率为速度沿管道的切线方向，故重力的瞬时功率为 Pmgcos， 为为2gh 小球到达下端管口时速度方向与重

7、力方向的夹角，故小球到达下端管口时速度方向与重力方向的夹角，故 B 错误；小球 在管内下滑的加速度为 错误；小球 在管内下滑的加速度为 a，设下滑所需时间为，设下滑所需时间为 t，则，则 l at2，t gh l 1 2 ， 故， 故 C 正确 ； 小球运动速度越来越大， 做的是螺旋圆周运动，正确 ； 小球运动速度越来越大， 做的是螺旋圆周运动， 2l a 2l2 gh 根据根据 Fn可知，支持力越来越大，故可知，支持力越来越大，故 D 错误错误 mv2 R 4一物体静止在粗糙水平地面上现用一大小为一物体静止在粗糙水平地面上现用一大小为 F1的水平拉力 拉动物体，经过一段时间后其速度变为 的水

8、平拉力 拉动物体，经过一段时间后其速度变为 v.若将水平拉力的大小改为若将水平拉力的大小改为 F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为 2v.对于上述两个过 程，用 对于上述两个过 程，用 WF1、WF2分别表示拉力分别表示拉力 F1、F2所做的功，所做的功，Wf1、Wf2分别表 示前后两次克服摩擦力所做的功，则 分别表 示前后两次克服摩擦力所做的功，则( C ) AWF24WF1，Wf22Wf1 BWF24WF1，Wf22Wf1 CWF2.根据功的计算公式根据功的计算公式 WFl，可知，可知 Wf1 Wf2，WF1 WF2，故，故 F2 2 1 2

9、 1 4 选项选项 C 正确，选项正确，选项 A、B、D 错误错误 5(2018保定模拟保定模拟)一物体放在粗糙程度相同的水平面上，受到 水平拉力的作用， 由静止开始沿直线运动， 物体的加速度 一物体放在粗糙程度相同的水平面上，受到 水平拉力的作用， 由静止开始沿直线运动， 物体的加速度 a 和速度的 倒数 的关系如图所示物体的质量为 和速度的 倒数 的关系如图所示物体的质量为 m1 kg，不计空气阻力，重，不计空气阻力，重 1 v 力加速度力加速度 g 取取 10 m/s2，下列说法正确的是，下列说法正确的是( A ) A物体与水平面之间的动摩擦因数为物体与水平面之间的动摩擦因数为 0.1

10、B物体速度为物体速度为 1.5 m/s 时，加速度大小为时，加速度大小为 2 m/s2 C拉力的最大功率为拉力的最大功率为 6 W D物体匀加速运动的时间为物体匀加速运动的时间为 1 s 解析：解析：由图象可知物体速度为由图象可知物体速度为 01 m/s 过程中做加速度为过程中做加速度为 2 m/s2的匀加速直线运动，在速度为的匀加速直线运动，在速度为 13 m/s 过程中，拉力以恒定的 功率拉动物体，由牛顿第二定律得 过程中，拉力以恒定的 功率拉动物体，由牛顿第二定律得 Ffma，从图中代入数据得，从图中代入数据得， P v PFf0， PFf2， 解得， 解得 P3 W， Ff1 N， 故

11、， 故 C 错误 ； 又错误 ； 又 Ffmg， 1 3 解得物体与水平面之间的动摩擦因数解得物体与水平面之间的动摩擦因数 0.1，故，故 A 正确；将正确；将 P3 W，Ff1 N，m1 kg，v1.5 m/s 代入 代入 Ffma，解得，解得 a1 m/s2， P v 即物体速度为即物体速度为 1.5 m/s 时，加速度大小为时，加速度大小为 1 m/s2，故，故 B 错误；从图象 可知物体速度为 错误；从图象 可知物体速度为 01 m/s 过程中做加速度为过程中做加速度为 2 m/s2的匀加速直线运 动，匀加速的时间为 的匀加速直线运 动，匀加速的时间为 t0.5 s，故，故 D 错误错

12、误 v a 6(2018山东临沂市一模山东临沂市一模)如图甲所示，质量如图甲所示，质量 m2 kg 的小物体 放在长直的水平地面上， 用水平细线绕在半径 的小物体 放在长直的水平地面上， 用水平细线绕在半径R0.5 m的薄圆筒上的薄圆筒上 t 0 时刻，圆筒由静止开始绕竖直的中心轴转动，其角速度随时间的 变化规律如图乙所示，小物体和地面间的动摩擦因数 时刻，圆筒由静止开始绕竖直的中心轴转动，其角速度随时间的 变化规律如图乙所示，小物体和地面间的动摩擦因数 0.1，重力 加速度 ，重力 加速度 g 取取 10 m/s2，则，则( D ) A小物体的速度随时间的变化关系满足小物体的速度随时间的变化

13、关系满足 v4t B细线的拉力大小为细线的拉力大小为 2 N C细线拉力的瞬时功率满足细线拉力的瞬时功率满足 P4t D在在 04 s 内，细线拉力做的功为内，细线拉力做的功为 12 J 解析 ：解析 ： 根据题图乙可知，圆筒匀加速转动，角速度随时间变化的 关系式为 ： 根据题图乙可知，圆筒匀加速转动，角速度随时间变化的 关系式为 ： t， 圆周边缘线速度与物体前进速度大小相同， 根据， 圆周边缘线速度与物体前进速度大小相同， 根据 v R 得 ：得 ： vR0.5t， 故， 故 A 错误 ； 物体运动的加速度错误 ； 物体运动的加速度 a0. 5 v t 0.5t t m/s2，根据牛顿第二

14、定律得：，根据牛顿第二定律得：Fmgma，解得：，解得：F20.5 N 0.1210 N3 N， 故， 故 B 错误 ； 细线拉力的瞬时功率错误 ； 细线拉力的瞬时功率 PFv30.5t 1.5t，故，故 C 错误；物体在错误；物体在 4 s 内运动的位移：内运动的位移：x at2 0.542 1 2 1 2 m4 m，在，在 04 s 内，细线拉力做的功为：内，细线拉力做的功为：WFx34 J12 J， 故 ， 故 D 正确正确 二、多项选择题二、多项选择题 7(2018中山二模中山二模)在距水平地面在距水平地面 10 m 高处，以高处，以 10 m/s 的速度 水平抛出一质量为 的速度 水

15、平抛出一质量为 1 kg 的物体，已知物体落地时的速度为的物体，已知物体落地时的速度为 16 m/s， 取 ， 取 g10 m/s2，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是( BC ) A抛出时人对物体做功为抛出时人对物体做功为 150 J B自抛出到落地，重力对物体做功为自抛出到落地，重力对物体做功为 100 J C飞行过程中物体克服阻力做功飞行过程中物体克服阻力做功 22 J D物体自抛出到落地时间为物体自抛出到落地时间为 s2 解析：解析：根据动能定理，抛出时人对物体做的功根据动能定理，抛出时人对物体做的功 W1 mv 50 J， 1 2 2 1 选项选项 A 错误；自抛出到落地，重力对

16、物体做功错误；自抛出到落地，重力对物体做功 WGmgh100 J，选 项 ，选 项 B 正确 ； 根据动能定理有正确 ； 根据动能定理有 mghWfEk2Ek1，得物体克服阻力做 的功 ，得物体克服阻力做 的功 Wfmgh mv mv 22 J，选项，选项 C 正确；由于空气阻力的正确；由于空气阻力的 1 2 2 2 1 2 2 1 影响，物体不做平抛运动，竖直分运动不是自由落体运动，无法求解 物体运动的时间，选项 影响，物体不做平抛运动，竖直分运动不是自由落体运动，无法求解 物体运动的时间，选项 D 错误错误 8如图所示，如图所示，AB 为半径为半径 R0.50 m 的四分之一圆弧轨道，的四

17、分之一圆弧轨道，B 端 距水平地面的高度 端 距水平地面的高度h0.45 m 一质量 一质量m1.0 kg的小滑块从圆弧道的小滑块从圆弧道A 端由静止释放，到达轨道端由静止释放，到达轨道 B 端的速度端的速度 v2.0 m/s.忽略空气的阻 力取 忽略空气的阻 力取 g10 m/s2.则下列说法正确的是则下列说法正确的是( BC ) A小滑块在圆弧轨道小滑块在圆弧轨道 B 端受到的支持力大小端受到的支持力大小 FN16 N B小滑块由小滑块由 A 端到端到 B 端的过程中，克服摩擦力所做的功端的过程中，克服摩擦力所做的功 W3 J C小滑块的落地点与小滑块的落地点与 B 点的水平距离点的水平距

18、离 x0.6 m D小滑块的落地点与小滑块的落地点与 B 点的水平距离点的水平距离 x0.3 m 解析：解析：小滑块在小滑块在 B 端时，根据牛顿第二定律有端时，根据牛顿第二定律有 FNmgm， v2 R 解得解得 FN18 N， A 错误 ； 根据动能定理有错误 ； 根据动能定理有 mgRW mv2， 解得， 解得 W 1 2 mgR mv23 J，B 正确 ； 小滑块从正确 ； 小滑块从 B 点做平抛运动，水平方向上点做平抛运动，水平方向上 xvt， 1 2 竖直方向上竖直方向上 h gt2，解得，解得 xv0.6 m，C 正确，正确，D 错误错误 1 2 2h g 9如图所示，竖直平面内

19、有一个半径为如图所示，竖直平面内有一个半径为 R 的半圆形轨道的半圆形轨道 OQP， 其中 ， 其中 Q 是半圆形轨道的中点，半圆形轨道与水平轨道是半圆形轨道的中点，半圆形轨道与水平轨道 OE 在在 O 点相 切， 质量为 点相 切， 质量为 m 的小球沿水平轨道运动， 通过的小球沿水平轨道运动， 通过 O 点后进入半圆形轨道， 恰好能够通过最高点 点后进入半圆形轨道， 恰好能够通过最高点 P，然后落到水平轨道上，不计一切摩擦阻力， 下列说法正确的是 ，然后落到水平轨道上，不计一切摩擦阻力， 下列说法正确的是(g 为重力加速度为重力加速度)( ABD ) A小球落地时的动能为小球落地时的动能为

20、 mgR 5 2 B小球落地点离小球落地点离 O 点的距离为点的距离为 2R C小球运动到半圆形轨道最高点小球运动到半圆形轨道最高点 P 时，向心力恰好为零时，向心力恰好为零 D小球到达小球到达 Q 点的速度大小为点的速度大小为 3gR 解析 ：解析 ： 小球恰好能够通过小球恰好能够通过 P 点， 由点， 由 mgm得得 v0.小球从小球从 P v2 0 R gR 点至落地过程，根据动能定理得点至落地过程，根据动能定理得 mg2R mv2 mv ，解得，解得 mv2 1 2 1 2 2 0 1 2 2.5mgR， A正确 ； 由平抛运动知识得正确 ； 由平抛运动知识得t， 落地点与， 落地点与

21、O点距离点距离xv0t 4R g 2R，B 正确；小球在正确；小球在 P 处时重力提供向心力，处时重力提供向心力，C 错误；小球从错误；小球从 Q 到到 P，由动能定理得，由动能定理得mgR m()2 mv ，解得，解得 vQ，D 1 2 gR 1 2 2 Q 3gR 正确正确 10如图甲所示，小物块静止在倾角如图甲所示，小物块静止在倾角 37的粗糙斜面上现的粗糙斜面上现 对物块施加一个沿斜面向下的推力对物块施加一个沿斜面向下的推力 F， 力， 力 F 的大小随时间的大小随时间 t 的变化情 况如图乙所示，物块的速率 的变化情 况如图乙所示，物块的速率 v 随时间随时间 t 的变化规律如图丙所

22、示，的变化规律如图丙所示，sin37 0.6， cos370.8， 重力加速度， 重力加速度g取取10 m/s2.下列说法正确的是下列说法正确的是( AD ) A物块的质量为物块的质量为 1 kg B物块与斜面间的动摩擦因数为物块与斜面间的动摩擦因数为 0.7 C03 s 时间内力时间内力 F 做功的平均功率为做功的平均功率为 0.32 W D03 s 时间内物块克服摩擦力做的功为时间内物块克服摩擦力做的功为 5.12 J 解析：解析：由速度图象知在由速度图象知在 13 s 时间内，物块做匀加速直线运动， 则 时间内，物块做匀加速直线运动， 则 0.8 Nmgsinmgcosma， a m/s

23、20.4 m/s2.在在 34 0.8 0 3 1 s 时间内，物块匀速运动，受力平衡，则时间内，物块匀速运动，受力平衡，则 mgcosmgsin0.4 N， 解得 ， 解得 m1 kg，0.8，选项，选项 A 正确，正确，B 错误；错误；01 s 时间内，物块 静止，力 时间内，物块 静止，力 F 不做功，不做功，13 s 时间内，力时间内，力 F0.8 N，物块的位移，物块的位移 x1 2 0.422 m0.8 m,03 s 内力内力 F 做功的平均功率为做功的平均功率为 Fx t3 0.8 0.8 3 W0.213 W，选项，选项 C 错误；错误；03 s 时间内物块克服摩擦力做的功为时

24、间内物块克服摩擦力做的功为 mgcosx5.12 J，选项，选项 D 正确正确 三、计算题三、计算题 11 下表是一辆电动车的部分技术指标， 其中的额定车速是指电 动车满载的情况下，在平直道路上以额定功率匀速行驶时的速度 下表是一辆电动车的部分技术指标， 其中的额定车速是指电 动车满载的情况下，在平直道路上以额定功率匀速行驶时的速度. 额定车速额定车速18 km/h电源输出电压电源输出电压36 V 整车质量整车质量40 kg充电时间充电时间68 h 载重载重80 kg 电动机的额电动机的额 定输出功率定输出功率 180 W 电源电源136 V/12 Ah 电动机的额定电动机的额定 工作电压工作

25、电压/电流电流 36 V/6 A 请根据表中的数据，完成下列问题请根据表中的数据，完成下列问题(g 取取 10 m/s2) (1)在行驶的过程中， 电动车受到的阻力是车重在行驶的过程中， 电动车受到的阻力是车重(包括载重包括载重)的的k倍， 假定 倍， 假定 k 是定值，试推算是定值，试推算 k 的大小；的大小； (2)若电动车以额定功率行驶，求速度为若电动车以额定功率行驶，求速度为 3 m/s 时的加速度是多 少？ 时的加速度是多 少？ 解析：解析：(1)由表可得到由表可得到 P出 出 180 W，车速，车速 v18 km/h5 m/s， 由 ， 由 P出 出 Fv， 匀速直线运动时有， 匀

26、速直线运动时有 Ff， 其中， 其中 fk(Mm)g， 解得， 解得 k0.03. (2)当车速当车速 v3 m/s 时，牵引力时，牵引力 F，由牛顿第二定律知，由牛顿第二定律知 P出 出 v Fk(Mm)g(mM)a，解得，解得 a0.2 m/s2. 答案：答案：(1)0.03 (2)0.2 m/s2 12 (2018常州模拟常州模拟)高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多 个图像 现利用这架照相机对某款家用汽车的加速性能进行研究， 如 图为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片， 图中汽车的实际长度 为 高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多 个图像 现利用这架照相机对某款家用汽车的加速性能

27、进行研究， 如 图为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片， 图中汽车的实际长度 为 4 m， 照相机每两次曝光的时间间隔为， 照相机每两次曝光的时间间隔为 2.0 s 已知该汽车的质量为 已知该汽车的质量为 1 000 kg，额定功率为，额定功率为 90 kW，汽车运动过程中所受的阻力始终为，汽车运动过程中所受的阻力始终为 1 500 N. (1)求该汽车的加速度求该汽车的加速度 (2)若汽车由静止开始以此加速度做匀加速运动，则匀加速运动 状态能保持多长时间？ 若汽车由静止开始以此加速度做匀加速运动，则匀加速运动 状态能保持多长时间？ (3)汽车所能达到的最大速度是多少？汽车所能达到的最大速度

28、是多少？ (4)若该汽车从静止开始运动，牵引力不超过若该汽车从静止开始运动，牵引力不超过 3 000 N，求汽车运 动 ，求汽车运 动 2 400 m 所用的最短时间所用的最短时间(汽车已经达到最大速度汽车已经达到最大速度) 解析 ：解析 ： (1)由图可得汽车在第由图可得汽车在第 1 个个 2 s 时间内的位移时间内的位移 x19 m， 第， 第 2 个个 2 s 时间内的位移时间内的位移 x215 m 汽车的加速度汽车的加速度 a1.5 m/s2. x T2 (2)由由 FFfma 得，汽车牵引力得，汽车牵引力 FFfma(1 5001 0001.5) N3 000 N 汽车做匀加速运动的

29、末速度汽车做匀加速运动的末速度 v m/s30 m/s P额 额 F 90 103 3 103 匀加速运动保持的时间匀加速运动保持的时间 t1 s20 s. v a 30 1.5 (3)汽车所能达到的最大速度汽车所能达到的最大速度 vm m/s60 m/s. P额 额 Ff 90 103 1.5 103 (4)由由(1)、(2)知匀加速运动的时间知匀加速运动的时间 t120 s， 运动的距离运动的距离 x120 m300 m vt1 2 30 2 所以，以额定功率运动的距离所以，以额定功率运动的距离 x2(2 400300) m2 100 m 对以额定功率运动的过程，有对以额定功率运动的过程，有 P额 额t2 Ffx2 m(v v2) 1 2 2 m 解得解得 t250 s 所以所求时间为所以所求时间为 t总 总 t1t2(2050) s70 s. 答案：答案：(1)1.5 m/s2 (2)20 s (3)60 m/s (4)70 s