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.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 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” 栏目最终一关,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 所示假如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,以下说法不正确选项 图 51 A上行时,人受到绳子的拉力、重力和摩擦力而平稳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,人的机械能的削减量等于克服摩擦力做的功2一辆汽车在平直的大路上以速度 v0开头加速

2、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 ,就以下各项不能表示在这段时间里发动机所做的功的是 Afv mt BPt 1 2 1 2 v0vmC. 2mv m2mv 0 fl D ft 23如图 52 所示,倾角为 45 的光滑斜面对左做匀加速运动时,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1 22mv2 2 mg mg B斜面对小球支持力大小为 C小球受到的合外力大小为D重力对小球做功不为零名师归纳总结 4质量为m1

3、03 kg 的汽车在平直的大路上以某一初速度开头加速运动,最终达到了一第 1 页,共 6 页个稳固速度上述全过程中其加速度a 和速度的倒数 1 v 的关系图象如图53 所示依据图象所给信息,不能求出的物理量是 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 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、重力势能与其上上升度之间的关系 以斜面底端为零势能面,h0 表示上升的最大高度,图中

4、坐标数据中的 确的是 k 为常数且满意 0 k1 ,就由图可知,以下结论正图 54 A上升过程中摩擦力大小 f kmg kmgB上升过程中摩擦力大小 f sin C上上升度 hk1 k2h0 时,小球重力势能和动能相等k1D上上升度 hk2h0sin 时,小球重力势能和动能相等6在新疆旅行时,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. 就 A如人在斜面顶端被其他人推了一把,沿斜面以 的速度大小为 3v0 B如人在斜面顶端被其他人

5、推了一把,沿斜面以 的速度大小为 2v0v0 的初速度下滑,就人到达斜面底端时v0 的初速度下滑,就人到达斜面底端时名师归纳总结 C人沿沙坡下滑时所受阻力为mgsin 2 2mv 0s 的第 2 页,共 6 页lD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v 0,水平射程为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,由静止开头从轨道 A 端滑下,重力加速度为g；就当其到达轨道B 端时 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载图 55 A小球在水平方向的

6、速度大小为 v0sB小球的运动的时间为v 0gsC小球的速率为 v0mg 2sD小球重力的功率 v08如图 56 所示, AB是粗糙斜面,顶点 A 距水平传送带 H1.5 mBC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 m1 kg 的小物块由静止开头从 A 点下滑,经过 B 点的拐角处无机械能缺失,从 B点运动到 C点所用时间是 1.5 s,且货物从 B 点开头做匀减速运动,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/s 2 图 56 19如图 57

7、所示,粗糙水平轨道与光滑的 4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 后仍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 名师归纳总结 10如图 58

8、 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 R2第 3 页,共 6 页8.0 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 - - - - - - - - - 道的最高点学习必备欢迎下载 可视为质点 从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P 点以肯定的初速度沿斜面对下运动已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为 1 6,g10 m/s2,sin37 0.6 ,cos37 0.8. 求：1 如小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点C,就它在 P 点的初速度应为多大？2 如小车在

9、P 点的初速度为 15 m/s,就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稳,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,能等于克服摩擦力做的功,D正确C正确；依据功能关系,人削减的机械2D 解析 由于发动机以额定功率工作,所以发动机做的功 WPt ,选项 B 正确；达到最大速度 v m时,牵引力与阻力相等,所以 WPt Fvmt ,选项 A 正确；由于 v0 vm,所以v0vm 1 2 1 2 1 2

10、 1 2W ft 2,选项 D错误；由动能定理有 W fl 2mv m2mv 0,所以 W2mv m2mv 0fl ,选项 C正确mg3C 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 FNcos45 2mg,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1 2 1 2 3对小球做功即合力做的功,依据动能定理得 W2mv 22mv 12mv 2,选项 AD错误 . P4D 解析 汽车速度最大时,汽车所受到的牵引力 F1Ff vm,依据牛顿其次定律有P P P 1 1 P 1FFf ma,即 vvmma,解得 am vv m,图象斜率

11、km,横轴截距 bvm,所以汽车的功率 P、汽车行驶的最大速度 vm可求,代入 FfP vm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上升度的关系图线,图线为小球动能与上上升度的关系图线依据动能定理得f sin mgh00Ek0,由图知 h0 mgh0Ek0 k1,解得 Ek0 k 1mgh0,解得 f kmgsin . 设小球重力势能和动能相等时上上升度为 h,速度为 v,1 h 1 k1即 mgh2mv 2,由动能定理f sin mgh2mv 2Ek0,解得 hk2h0. 应选项 C正确6C 解析 对人进行受力分析如下列图,两次滑沙过程均为匀加速直线运动,且加速名师归纳

12、总结 度相同,有2v02022al ,v2 v 02al ,解得 v25v0,选项 AB错误；依据动能定理有mglsin第 4 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - Ffl 1 2m2v 0学习必备欢迎下载Pm2mgv0sin2 2,解得 Ffmgsin 2mv 0l,选项 C正确；重力功率的最大值为 ,选项 D错误7C 解析 由平抛运动的规律得：h1 2gt2,sv0t ,解得 A 距地面的高度hgs20；套2v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1 2 gs上的小球滑动过程中机械能守恒,m

13、gh2mv B,解得 vBv0,小球到达轨道 B 端时重力的功率mg 2scos 为 PmgvBcos v 0,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v0R 3 m/s t1,位移为L1,匀速运动的时在水平传送带上,由牛顿其次定律有 mgma 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间为 t 2,就有 v 0vB at 1v2 Bv2 02aL1LL1v0t2t 1t 2t 在斜面上由动能定理,得mgHWf 1 22mv B0 联立解得 Wf2.5 J. 912 gR 2 mg0.8

14、mg q 3 2.5 2R 解析 1 对物块由 A 至 D运用动能定理得：mg 2R 01 2mv 2A解得 vA 2 gR. 2 对物块由 B 至 A 运用动能定理得：Eq2.5R mg 2.5R1 22mv A0 s,解得 E mg0.8mg q. 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对物块全过程运用动能定理得：名师归纳总结 Eq2.5R mg s 0 第 5 页,共 6 页解得 s 2.5 2R. - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1016 m/s 2 能略学习必备欢迎下载 解析 1设小车经过C点时的临界速度为v 1,就： mg

15、2 mv 1R1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,依据动能定理,有 mgL1cos 1 2mv 11 2mv 20解得： v0 6 m/s. 2 设 P、B两点间距离为 L2,由几何关系可得R2（1cos ）L2sin 设小车能安全通过两个圆形轨道在 D点的临界速度为 v2,就2mgmv R2 2设 P 点的初速度为 v0 ,小车从 P运动到 D,依据动能定理,有 mgL2cos 1 2mv 21 2mv20解得 v0 12 m/s 由于 v0 12 m/s15 m/s ,所以小车能安全通过两个圆形轨道名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页