高考物理大二轮复习 第5讲 功 功率 动能定理专题复习指导练案-人教版高三全册物理试题.doc

第5讲 功 功率 动能定理限时：40分钟一、选择题(本题共12小题，其中14题为单选，58题为多选)1如图所示，一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体在M点到N点的运动过程中，物体的动能将( C )A不断增大B不断减小C先减小后增大 D先增大后减小解析其速度方向恰好改变了90°，可以判断恒力方向应为右下方，与初速度的方向夹角要大于90°小于180°才能出现末速度与初速度垂直的情况，因此恒力先做负功，当达到速度与恒力方向垂直后，恒力做正功，动能先减小后增大所以C正确。故选C。2(2017·新疆维吾尔自治区二模)如图所示，一根跨过一固定的水平光滑细杆的轻绳两端拴有两个小球，球a置于水平地面上，球b被拉到与细杆同一水平的位置，把绳拉直后，由静止释放球b，当球b摆到O点正下方时，球a对地面的压力大小为其重力的，已知图中Ob段的长度小于Oa段的长度，不计空气阻力，则( D )A球b下摆过程中处于失重状态B球b下摆过程中向心加速度变小C当球b摆到O点正下方时，球b所受的向心力为球a重力的D两球质量之比mamb92解析球b下落过程中，做圆周运动，向心加速度指向圆心，加速度向上，故处于超重，故A错误； b球速度增大，根据a可知，向心加速度增大，故B错误；当球b摆到O点正下方时，球a对地面的压力大小为其重力的，则FFNmag，解得Fmag，球b所受的向心力为F向Fmbgmagmbg，故C错误；设Ob绳长为l，在下落过程中，根据动能定理可知mbglmbv2，则F向，联立解得mamb92，故D正确。3(2017·江苏省淮阴中学4月模拟)体育课甲、乙两位同学相距一定距离站立后进行篮球的传球训练，如图所示，甲先将篮球抛给乙，乙接球后将球又抛给甲，球飞行的线路如图所示，A、B分别是两次轨迹的最高点。假设甲、乙两位同学的抛球点和接球点均位于同一水平线上，球在飞行过程中空气对它的作用力忽略不计，则下列说法正确的是( A )A 篮球从甲飞向乙运动的时间比从乙飞向甲的时间长B 乙接到球前球的瞬时速度一定大于甲接到球前球的瞬时速度C 篮球经过A点时的速度一定大于经过B点时的速度D 抛篮球时，甲对篮球做的功一定大于乙对篮球做的功解析篮球被抛出后做斜抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，设初速度为v，与水平方向的夹角为，则上升的最大高度H，落回与抛出点同一水平线的时间t射程为xvcos·t，由题意可知：HA>HB，甲同学的竖直分速度大，即甲的vsin大，篮球从甲飞向乙运动的时间比从乙飞向甲的时间长，A正确；甲的vsin大，不能确定甲的v大，B错误；篮球经过最高点时的速度等于水平分速度，甲的vsin大，不能确定vcos大，C错误；抛篮球时，对篮球做的功：Wmv2，因不能确定v的大小，所以不能确定对篮球做功的大小，D错误，故选A。4(2017·山西省一模)由两种不同材料拼接成的直轨道ABC，B为两种材料的分界线，长度AB>BC。先将ABC按图1方式搭建成倾角为的斜面，让一小物块(可看做质点)从斜面顶端由静止释放，经时间t小物块滑过B点；然后将ABC按图2方式搭建成倾角为的斜面，同样将小物块从斜面顶端由静止释放，小物块经相同时间t滑过B点。则小物块( D )A 与AB段的动摩擦因数比与BC段的动摩擦因数大B 两次滑到B点的速率相同C 两次从顶端滑到底端所用的时间相同D 两次从顶端滑到底端的过程中摩擦力做功相同解析第一种情况：从A到B过程，ABa1t2g(sin1cos)t2，第二种情况从C到B的过程，CBa2t2g(sin2cos)t2，因为AB>BC，所以1<2，即物块与AB段的动摩擦因数比BC段的动摩擦因数小，A错误；据题意两次做匀加速直线运动st，可知位移大的平均速度大，末速度同样大，故第一次到B的速率更大些，B错误；由Wf1mgcos·AB2mgcos·BC，则两次摩擦力做功相等，故D正确；两个过程摩擦力做功相等，重力做功相等，根据动能定理可知，两次物块到达底端速度相等，设为v，则第一种BCt1，第二种BAt2，因BC<BA，v1>v2，所以t1<t2即第二次到达底端的时间较长，C错误。故选D。5(2017·河北省张家口市二模)放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在06 s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图所示。下列说法正确的是( ABC )A06 s内物体的位移大小为30 mB26 s内拉力做的功为40 JC合外力在06 s内做的功与02 s内做的功相等D滑动摩擦力的大小为5 N解析06 s内物体的位移大小x×6 m30 m。故A正确；在02 s内，物体的加速度a3 m/s2，由图知，当P30 W时，v6 m/s，得到牵引力F5 N。在02 s内物体的位移为x16 m，则拉力做功为W1Fx15×6 J30 J。26 s内拉力做的功W2Pt10×4 J40 J。所以06 s内拉力做的功为WW1W270 J。故B正确；在26 s内，物体做匀速运动，合力为零，则合外力在06 s内做的功与02 s内做的功相等。故C正确；在26 s内，v6 m/s，P10 W，物体做匀速运动，摩擦力fF，得到fF N N。故D错误。故选：ABC。6(2017·吉林省实验中学二模)如图所示，在A、B两处分别固定A、B两枚钉子，A、B之间的距离为l，A、B连线与水平方向的夹角为。A处的钉子系一根长为l的细线，细线的另一端系一个质量为m小球，将细线拉直，让小球的初始位置P与A点处于同一高度，小球由静止释放，细线与钉子B接触后，小球继续下降。取B点为参考平面，重力加速度为g，当小球运动到B点正下方的Q点时，下列说法正确的是( BC )A小球的速率为B小球的动能为mgl(sin1)C重力对小球的功率为0D小球对绳子的拉力为3 mg解析从P点到Q点，重力对小球做的功为mgl(sin1)，根据动能定理得：mv2 mgl(sin1)，得v，故A错误；小球的动能为Ekmv2mgl(sin1)，故B正确；在Q点小球速度方向是水平的，与重力垂直，所以重力对小球的功率为0，故C正确；在Q点，根据牛顿第二定律得 Fmgm，解得Fmg(2sin3)，故D错误。故选：BC。7(2017·湖南省衡阳市八中一模)如图所示，质量为m的小球用两细线悬挂于A、B两点，小球可视为质点，水平细线OA长L1，倾斜细线OB长为L2，与竖直方向夹角为，现两细线均绷紧，小球运动过程中不计空气阻力，重力加速度为g，下列论述中不正确的是( ACD )A 在剪断OA线瞬间，小球加速度大小为gtanB 剪断OA线后，小球将来回摆动，小球运动到B点正下方时细线拉力大小为mg(32cos)C 剪断OB线瞬间，小球加速度大小为gsinD 剪断OB线后，小球从开始运动至A点正下方过程中，重力功率最大值为mg解析剪断OA线瞬间，小球受重力和线的拉力，沿切线和径向建立坐标，在沿切线方向：mgsinma，解得：agsin，故A说法错误；剪断OA线后，小球将来回摆动，小球运动到B点正下方时的速度为v，根据动能定理得：mgL2(1cos)mv2，在最低点由牛顿第二定律得：Tmgm，联立以上解得：Tmg(32cos)，故B说法正确；剪断OB线瞬间，小球只受重力，由牛顿第二定律可得：ag，故C说法错误；剪断OB线后，小球下落到细线与水平方向夹角为时，重力的瞬时功率最大，根据动能定理：mgL1sinmv，重力的瞬时功率为：Pmgv1cos，以上联立可得：Pmgcos，由数学知识可得D说法错误。所以选ACD。8(2017·山西省晋城市二模)如图甲所示，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道ABC，小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道，图乙是小球在半圆形轨道上从A运动到C的过程中，其速度平方与其对应高度的关系图象。已知小球在最高点C受到轨道的作用力为1.25 N，空气阻力不计 ，B点为AC轨道中点，g10 m/s2，下列说法正确的是( BC )A小球质量为0.5 kgB小球在B点受到轨道作用力为4.25 NC图乙中x25 m2/s2D小球在A点时重力的功率为5 W解析由图乙可知小球在C点的速度大小为v3 m/s，轨道半径R0.4 m，因小球所受重力与弹力的合力提供向心力，所以有mgF，带入数值解得m0.1 kg，A错误；由机械能守恒可得，小球在B点的速度mv2mgRmv，解得v17，因B点是弹力提供向心力，所以有F，解得F4.25 N，B正确；再由机械能守恒定律可得：mv22mgRmv，解得小球在A点的速度v05 m/s，所以图乙中x25 m2/s2，C正确；因重力与速度方向垂直，所以小球在A点的重力的功率为0，D错误，故选BC。二、计算题(本题共2小题，需写出完整的解题步骤)9(2017·山东省淄博、莱芜市二模)如图所示，倾角37°的斜面AB与水平面平滑连接于B点，A、B两点之间的距离s03 m，质量m3 kg的小物块与斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.4。当小物块从A点由静止开始沿斜面下滑的同时，对小物块施加一个水平向左的恒力F。取g10 m/s2。(1)若F10 N，小物块从A点由静止开始沿斜面运动到B点时撤去恒力F，求小物块在水平面上滑行的距离s；(sin 37°0.6，cos 37°0.8)(2)为确保小物块不离开斜面，该恒力的最大值为多大？解析(1)小物块从A点开始沿ABC路径运动到C停止的过程中，由动能定理可得Fs0cosmgs0sinfs0mgs0又 fFNFNFsinmgcos 代入数据解得s4.7 m(2)若小物块不离开斜面，根据题意有Fsin37°mgcos37°代入数据解得F40 N，即恒力的最大值为40 N。10(2017·山东省临沂市二模)如图所示，质量为1 kg物块自高台上A点以4 m/s的速度水平抛出后，刚好在B点沿切线方向进入半径为0.5 m的光滑圆弧轨道运动。到达圆弧轨道最底端C点后沿粗糙的水平面运动4.3 m到达D点停下来，已知OB与水平面的夹角53°，g10 m/s2(sin53°0.8，cos53°0.6)。求：(1)AB两点的高度差；(2)物块到达C点时，物块对轨道的压力；(3)物块与水平面间的动摩擦因数。解析(1)小物块恰好从B端沿切线方向进入轨道，据几何关系有：B5 m/sA到B的过程中机械能守恒，得：mghmvmv联立得：h0.45 m(2)小物块由B运动到C，据动能定理有：mgR(1sin)mvmv在C点处，据牛顿第二定律有NCmgm解得NC96 N根据牛顿第三定律，小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力大小为96 N，方向竖直向下。(3)小物块从C运动到D，据功能关系有： mgL0mv联立得：0.5