2022年高考物理真题分类解析专题功和功率 .pdf

学习好资料欢迎下载专题六、功和功率1. （ 2013 全国新课标理综1第 21 题） 2012 年 11 曰， “歼 15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图（a）为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止，某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度一时间图线如图(b) 所示。假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为I000m。已知航母始终静止，重力加速度的大小为g。则A.从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10 B.在 0.4s-2.5s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化C.在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5 g D.在 0.4s-2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变【命题意图】本题考查力的合成、速度图像、牛顿第二定律、功率等基础知识点，意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题，解决问题的能力。答案： AC 解析：根据速度图象与横轴所夹面积表示位移可知，飞机着舰到停止的位移约为100m ，所以从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10 ，选项 A 错误。由速度图象可知，在0.4s-2.5s时间内，飞机加速度不变，大约为30m/s2，阻拦索对飞机阻力的合力不变，由于阻拦索的夹角变小，阻拦索的张力变小，选项B错误 C正确。在0.4s-2.5s时间内，由 P=Fv可知，阻拦系统对飞机做功的功率减小，选项D错误。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页学习好资料欢迎下载2 （2013 高考浙江理综第17 题）如图所示，水平板上有质量m=1.0kg 的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。取重力加速度g=10m/s2。下列判断正确的是A5s 内拉力对物块做功为零B4s 末物块所受合力大小为4.0N C物块与木板之间的动摩擦因数为0.4 D6s-9s 内物块的加速度的大小为2.0m/s2答案： D 解析：前4s 物块所受静摩擦力逐渐增大，4s 内拉力对物块做功为零，选项A 错误。 4s末物块所受拉力为5N，摩擦力为3N ，所受合力大小为2.0N，选项 B错误。物块所受滑动摩擦力为 3N ，与地面的压力为10N，由摩擦定律可得物块与木板之间的动摩擦因数为0.3 ，选项 C错误。6s-9s 内物块所受拉力为5N， 摩擦力为 3N， 所受合力大小为2.0N， 由牛顿第二定律F=ma可得物块的加速度的大小为2.0m/s2，选项 D正确。3（2013 高考安徽理综第22 题）一物体放在水平地面上，如图所示，已知物体所受水平拉力 F 随时间的变化情况如图2 所示，物体相应的速度v随时间的变化关系如图3 所示。求：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页学习好资料欢迎下载（1） 08s 时间内拉力的冲量；（2） 06s 时间内物体的位移；（3） 010s 时间内，物体克服摩擦力所做的功。【解析】 （1） 由图 2 可知：I=F1t1+F2t2+F3t3=12N s+34N s+22N s=18N s。（2）由图 3可知 06s 时间内物体位移为：x=6223m=6m 。（3）由图 3可知，在68s 时间内，物体做匀速运动，于是有摩擦力f=2N。由图 3 可知 010s 时间内物体的总位移为：x=8610223m=15m 。物体克服摩擦力所做的功：W=fx=215J=30J。4 （2013 高考上海物理第16 题）汽车以恒定功率沿公路做直线运动，途中通过一块沙地。汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力。汽车在驶入沙地前己做匀速直线运动，它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移s随时间t的变化关系可能是答案： B 解析：在驶入沙地后，由于阻力增大，速度减小，驶出沙地后阻力减小，速度增大，在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移s随时间t的变化关系可能是B 。5. （18 分） .(2013高考北京理综第23 题) 蹦床比赛分成预备运动和比赛动作。最初，运动员静止站在蹦床上 . 。在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页学习好资料欢迎下载所需的高度；此后，进入比赛动作阶段。把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小F=kx (x为床面下沉的距离，k 为常量 ) 。质量 m=50kg的运动员静止站在蹦床上，床面下沉x0=0.10m；在预备运动中，假设运动员所做的总功 W全部用于其机械能；在比赛动作中， 把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为t=2.0s ，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为xl。取重力加速度 g=I0m/s2，忽略空气阻力的影响。（1） 求常量 k，并在图中画出弹力F 随 x 变化的示意图；（2） 求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度hm; （3） 借助 F-x 图像可以确定弹力做功的规律，在此基础上，求 x1和 W的值解析：（1）床面下沉x0=0.10m 时，运动员受力平衡，mg=kx0，解得： k=mg/ x0=5.0 103N/m。弹力 F随 x 变化的示意图如图所示。（2）运动员从 x=0 处离开床面， 开始腾空， 其上升、 下落时间相等，hm=21g(2t)2.=5.0m 。（3）参考由速度时间图象求位移的方法，F x 图象下的面积等于弹力做功，从x 处到 x=0，弹力做功WT，WT=21xkx=21kx2。运动员从x1处上升到最大高度hm的过程，根据动能定理，有：21kx12-mg(hm+x1)=0. 解得：x1= x0+mhxx0202=1.1m。对整个预备过程，由题述条件以及功能关系，有：W+21kx02=mg(hm+x0) ，解得： W=2525J=2.5103J。6 （17 分）（2013 高考四川理综第10 题）在如图所示的竖直平面内，物体 A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾角37的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平面平行。劲度系数k=5N/m的轻弹簧一端固定在O点，一端用另一轻绳穿过精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页学习好资料欢迎下载固定的光滑小环D 与 A相连，弹簧处于原长，轻绳恰好拉直，DM垂直于斜面。水平面处于场强 E5 104N/C、方向水平向右的匀强电场中。已知A、B的质量分别为mA=0.1kg,mB=0.2kg,B所带电荷量q=+4 10-6C。设两物体均视为质点，不计滑轮质量和摩擦，绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，B电量不变。取g10m/s2,sin37 =0.6,cos37 =0.8. (1) 求 B所受摩擦力的大小；(2) 现对 A施加沿斜面向下的拉力F 使 A以加速度a=0.6m/s2开始作匀加速直线运动。A从 M到 N的过程中， B的电势能增加了EP=0.06J 。已知 DN沿竖直方向， B与水平面间的动摩擦因数为=0.4. 求 A到达 N点时拉力F的瞬时功率？6解： (1) 拉力 F作用之前， AB处于静止状态，设绳子张力为FT，B所受摩擦力的大小为f0，由 平衡条件得：对 A有:mAgsin =FT，对 B有:qE+f0= FT，代入数据得f0=0.4 N (2) 物体 A由 M点到 N点的过程中， A、B两物体的位移均为s，A、B间绳子张力为 T，有： qEs= Ep，T-mBg-qE=mBa，设 A在 N点时速度为v，受弹簧拉力为F弹，弹簧伸长量为 x，有v2=2ax，F弹=kx F+mA mAgsin - F弹sin -T=mAa，由几何关系可知：x =sins(1-cos ) 设拉力 F 在 N点的瞬时功率为P，有 P=Fv 由以上各式代入数据 P=0.528 W B A E O D N M 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页学习好资料欢迎下载精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页