2022年高考物理二轮复习专题限时集训专题五功功率与动能定理配套作业 .pdf

学习必备欢迎下载专题限时集训 ( 五) 专题五功、功率与动能定理 ( 时间： 45 分钟 ) 1 湖南卫视“智勇大冲关”栏目最后一关，选手需要抓住固定在支架上的绳子向上攀登，才可冲上领奖台，如图51 所示如果某选手刚刚匀速攀爬到接近绳子顶端时，突然因抓不住绳子而加速滑下，不考虑脚蹬墙壁的作用，下列说法不正确的是( ) 图 51 A上行时，人受到绳子的拉力、重力和摩擦力而平衡B上行时，绳子拉力对人做的功等于人重力势能的增量C下滑时，人受到重力大于摩擦力，因而加速度向下D下滑时，人的机械能的减少量等于克服摩擦力做的功2一辆汽车在平直的公路上以速度v0开始加速行驶，经过一段时间t ，前进了距离l ，此时恰好达到其最大速度vm，设此过程中汽车发动机始终以额定功率P 工作，汽车所受的阻力恒为 f ，则下列各项不能表示在这段时间里发动机所做的功的是( ) Afvmt BPt C.12mv2m12mv20 fl D ft v0vm23如图 52 所示，倾角为45的光滑斜面向左做匀加速运动时，质量为m的小球恰好与斜面保持相对静止，当斜面与小球的速度从v 增加到 2v 的过程中 ( ) 图 52 A斜面对小球做功为12mv2B斜面对小球支持力大小为22mg C小球受到的合外力大小为mg D重力对小球做功不为零4质量为m 103 kg 的汽车在平直的公路上以某一初速度开始加速运动，最后达到了一个稳定速度上述全过程中其加速度a 和速度的倒数 (1v) 的关系图象如图53 所示根据图象所给信息，不能求出的物理量是( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页学习必备欢迎下载图 53 A汽车的功率B汽车行驶的最大速度C汽车所受到阻力D汽车运动到最大速度所需的时间5一质量为 m的小球以初动能Ek0冲上倾角为 的粗糙斜面， 图 54 中两条图线分别表示小球在上升过程中动能、重力势能与其上升高度之间的关系( 以斜面底端为零势能面，h0表示上升的最大高度，图中坐标数据中的k 为常数且满足 (0 k1) ，则由图可知，下列结论正确的是 ( ) 图 54 A上升过程中摩擦力大小f kmg B上升过程中摩擦力大小 f kmgsin C上升高度hk1k2h0时，小球重力势能和动能相等D上升高度hk1k2h0sin 时，小球重力势能和动能相等6在新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为2v0，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为l ，斜面倾角为，人的质量为m ，滑沙板质量不计，重力加速度为g. 则( ) A若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为3v0B若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为2v0C人沿沙坡下滑时所受阻力为mgsin2mv20lD人在下滑过程中重力功率的最大值为2mgv07如图 55 所示，置于竖直平面内的AB光滑杆，它是以初速度为v0，水平射程为s 的平抛运动轨迹制成的，A端为抛出点， B端为落地点现将一小球套于其上，由静止开始从轨道 A端滑下，重力加速度为g。则当其到达轨道B端时 ( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页学习必备欢迎下载图 55 A小球在水平方向的速度大小为v0B小球的运动的时间为sv0C小球的速率为gsv0D小球重力的功率mg2sv08如图 56 所示， AB是粗糙斜面，顶点A距水平传送带H1.5 m BC是水平传送带长度为 L5 m，与货物间的动摩擦因数为0.4 ，皮带轮的半径为R0.2 m ，转动的角速度为 15 rad/s.设质量为m 1 kg 的小物块由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失，从B点运动到C点所用时间是1.5 s，且货物从B点开始做匀减速运动，到达C点前已相对传送带静止，试求货物在斜面上运动时克服摩擦力所做的功(g 取 10 m/s2) 图 56 9如图 57 所示，粗糙水平轨道与光滑的14圆弧形轨道在A处相连接圆弧轨道半径为R，以圆弧轨道的圆心O点和两轨道相接处A点所在竖直平面为界，在其右侧空间存在着平行于水平轨道向左的匀强电场，在左侧空间没有电场现有一质量为m 、带电荷量为q 的小物块( 可视为质点 ) ，从水平轨道的B 位置由静止释放，结果物块第一次冲出圆形轨道末端C 后还能上升的最高位置为D，且 C、D间的距离为R，已知物块与水平轨道间的动摩擦因数为，B离 A处的距离为x2.5R( 不计空气阻力 ) ，求：(1) 物块第一次经过A点时的速度；(2) 匀强电场的场强大小；(3) 物块在水平轨道上运动的总路程图 57 10如图58 所示是游乐园内某种过山车的示意图，图中半径分别为R12.0 m 和 R28.0 m 的两个光滑圆形轨道固定在倾角 37的斜轨道面上的A、B两点，已知两个圆形轨精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页学习必备欢迎下载道的最高点C、 D均与 P点平齐，圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接现使小车( 可视为质点 ) 从P 点以一定的初速度沿斜面向下运动已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为 16，g10 m/s2，sin37 0.6 ，cos37 0.8. 求：(1) 若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点C，则它在 P点的初速度应为多大？(2) 若小车在P点的初速度为15 m/s，则小车能否安全通过两个圆形轨道？试通过分析论证之图 58 专题限时集训 ( 五) 1A 解析 匀速上行时，人受到绳子的拉力与重力平衡，绳子对人的拉力和绳子对人的静摩擦力是同一个力，A错误；匀速上行过程绳子对人的拉力做的功等于重力势能的增量，B正确；加速下滑过程重力大于摩擦力，加速度向下，C正确；根据功能关系，人减少的机械能等于克服摩擦力做的功，D正确2D 解析 因为发动机以额定功率工作，所以发动机做的功W Pt，选项 B 正确；达到最大速度vm时，牵引力与阻力相等，所以W Pt Fvmt ，选项A 正确；由于v0vm，所以W ft v0vm2，选项 D错误；由动能定理有W fl 12mv2m12mv20，所以 W 12mv2m12mv20fl ，选项 C正确3 C 解析 小球在重力和斜面的支持力FN作用下向左匀加速运动，支持力 FNmgcos452mg ，合力 Fmgtan45 mg ，选项 B错误，选项C正确；重力对小球不做功，所以斜面对小球做功即合力做的功，根据动能定理得W 12mv2212mv2132mv2，选项 AD错误 . 4D 解析 汽车速度最大时，汽车所受到的牵引力F1FfPvm，根据牛顿第二定律有FFf ma ，即PvPvmma ，解得 aPm1v1vm，图象斜率kPm，横轴截距b1vm，所以汽车的功率 P、汽车行驶的最大速度vm可求，代入FfPvm可解得汽车所受到阻力5C 解析 由题意知图线为小球重力势能与上升高度的关系图线，图线为小球动能与上升高度的关系图线根据动能定理得fh0sin mgh00Ek0，由图知mgh0Ek0k1，解得 Ek0 (k 1)mgh0， 解得 f kmgsin . 设小球重力势能和动能相等时上升高度为h， 速度为 v，即 mgh 12mv2，由动能定理fhsin mgh 12mv2Ek0，解得 hk1k2h0. 故选项 C正确6C 解析 对人进行受力分析如图所示，两次滑沙过程均为匀加速直线运动，且加速度相同，有(2v0)2022al ， v2 v202al ， 解得 v5v0， 选项 AB错误；根据动能定理有mglsin精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页学习必备欢迎下载Ffl 12m(2v0)2，解得 Ffmgsin2mv20l，选项 C正确；重力功率的最大值为Pm2mgv0sin，选项 D错误7C 解析 由平抛运动的规律得：h12gt2，sv0t ，解得 A距地面的高度hgs22v20；套在杆上的小球运动过程受杆的弹力作用，其水平方向不是匀速运动，选项A、B错误；套在杆上的小球滑动过程中机械能守恒，mgh 12mv2B，解得 vBgsv0，小球到达轨道B 端时重力的功率为 PmgvBcosmg2scos v0， 其中 为小球在 B端时的速度与竖直方向的夹角，选项 C正确，选项 D错误82.5 J 解析 水平传送带的速度为v0R3 m/s 在水平传送带上，由牛顿第二定律有mg ma 解得 a g4 m/s2设货物在B 点速度为vB，在传送带上匀减速运动的时间为t1，位移为L1，匀速运动的时间为 t2，则有 v0vB at1v2Bv202aL1LL1v0t2t1t2t 在斜面上由动能定理，得mgH Wf12mv2B0 联立解得Wf2.5 J. 9(1)2gR (2)mg 0.8mgq(3)2.5 2R 解析 (1)对物块由A至 D运用动能定理得：mg 2R 012mv2A解得 vA 2gR. (2) 对物块由B至 A运用动能定理得：Eq2.5R mg 2.5R12mv2A0 解得 E mg 0.8mgq. (3) 物块最终将停在A点，设物体在水平轨道部分的总路程为s，对物块全过程运用动能定理得：Eq2.5R mg s 0 解得 s 2.5 2R. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页学习必备欢迎下载10(1)6 m/s (2) 能略 解析 (1)设小车经过C点时的临界速度为v1，则： mgmv21R1设 P、A两点间距离为L1，由几何关系可得L1R1（1cos）sin 小车从 P运动到 C，根据动能定理，有mgL1cos12mv2112mv20解得： v0 6 m/s. (2) 设 P、B两点间距离为L2，由几何关系可得L2R2（1cos）sin 设小车能安全通过两个圆形轨道在D点的临界速度为v2，则mg mv22R2设 P点的初速度为v0，小车从P运动到 D，根据动能定理，有mgL2cos12mv2212mv20解得 v0 12 m/s 因为 v0 12 m/s15 m/s ，所以小车能安全通过两个圆形轨道精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页