高三物理一輪復(fù)習(xí)收尾二輪專(zhuān)題突破檢測(cè)功功率動(dòng)能定理(均為高考題及模擬題)

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載功功率動(dòng)能定理(45 分鐘100 分)一、選擇題 ( 本大題共8 小題 , 每小題 8 分, 共 64 分。多選題已在題號(hào)后標(biāo)出)1. 如圖所示 , 三個(gè)固定的斜面底邊長(zhǎng)度相等, 斜面傾角分別為30°、 45°、 60°, 斜面的表面情況都一樣。完全相同的三物體( 可視為質(zhì)點(diǎn) )A 、 B、C 分別從三斜面的頂部滑到底部, 在此過(guò)程中 ()A. 物體 A 克服摩擦力做的功最多B. 物體 B 克服摩擦力做的功最多C. 物體 C 克服摩擦力做的功最多D. 三物體克服摩擦力做的功一樣多2.(2012 ·福建高考 ) 如圖 , 表面光滑的固定斜面

2、頂端安裝一定滑輪,小物塊 A、B 用輕繩連接并跨過(guò)滑輪( 不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦) 。初始時(shí)刻 ,A 、B 處于同一高度并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷輕繩后 ,A 下落、B 沿斜面下滑 , 則從剪斷輕繩到物塊著地, 兩物塊 ()A. 速率的變化量不同B. 機(jī)械能的變化量不同C. 重力勢(shì)能的變化量相同D. 重力做功的平均功率相同3.( 多選 )(2013 ·長(zhǎng)寧一模 ) 自動(dòng)電梯以恒定速度v0勻速上升 , 一個(gè)質(zhì)量為m的人沿電梯勻速往上走, 在時(shí)間 t 內(nèi)走過(guò)此電梯。 電梯長(zhǎng)為l , 電梯斜面傾角為 , 則 ()A. 電梯對(duì)該人做功為mgl sin B. 電梯對(duì)該人做功為mgv0tsinC.

3、重力的功率為mglsintD. 重力的功率為mgv0sin 學(xué)習(xí)必備歡迎下載4.(2013 ·德陽(yáng)一模 ) 太陽(yáng)能汽車(chē)是靠太陽(yáng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)。當(dāng)太陽(yáng)光照射到汽車(chē)上方的光電板上時(shí) , 光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)汽車(chē)前進(jìn)。設(shè)汽車(chē)在平直的公路上由靜止開(kāi)始勻加速行駛 , 經(jīng)過(guò)時(shí)間 t, 速度為 v 時(shí)功率達(dá)到額定功率 , 并保持不變。之后汽車(chē)又繼續(xù)前進(jìn)了距離 s, 達(dá)到最大速度 vmax。設(shè)汽車(chē)質(zhì)量為m,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力恒為f,則下列說(shuō)法正確的是()A. 汽車(chē)的額定功率為fvB. 汽車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中, 克服阻力做功為fvtC. 汽車(chē)從靜止開(kāi)始到速度達(dá)到最大值的過(guò)程中, 牽引力所做的功

4、為m-mv2D. 汽車(chē)從靜止開(kāi)始到速度達(dá)到最大值的過(guò)程中, 合力所做的功為m5.( 多選 )(2013 ·寧波一模 ) 將一個(gè)蘋(píng)果斜向上拋出 , 蘋(píng)果在空中依次飛過(guò)三個(gè)完全相同的窗戶(hù)1、 2、 3。圖中曲線(xiàn)為蘋(píng)果在空中運(yùn)動(dòng)的軌跡。若不計(jì)空氣阻力的影響, 以下說(shuō)法正確的是()A. 蘋(píng)果通過(guò)第1個(gè)窗戶(hù)所用的時(shí)間最短B. 蘋(píng)果通過(guò)第3個(gè)窗戶(hù)的平均速度最大C. 蘋(píng)果通過(guò)第1個(gè)窗戶(hù)重力做的功最大D. 蘋(píng)果通過(guò)第3個(gè)窗戶(hù)重力的平均功率最小6.(2013·安溪一模) 質(zhì)量為m的物塊在平行于斜面的力F 作用下, 從固定斜面的底端A 由靜止開(kāi)始沿斜面上滑, 經(jīng)B 點(diǎn)時(shí)速率為v,此時(shí)撤去F,

5、物塊滑回斜面底端時(shí)速率也為v,斜面傾角為 ,A、 B 間距離為s,則 ()A. 整個(gè)過(guò)程中重力做功為mgssin B. 整個(gè)過(guò)程中物塊克服摩擦力做功為FsC. 上滑過(guò)程中克服重力做功為(Fs-mv2)D. 從撤去 F 到物塊滑回斜面底端, 摩擦力做功為-mgssin 7.(2013 ·廣元三模 ) 如圖所示 , 豎直平面內(nèi)有一個(gè)半徑為道 OQP,其中 Q是半圓形軌道的中點(diǎn), 半圓形軌道與水平軌道R 的半圓形軌OE在 O點(diǎn)相切。質(zhì)量為m的小球沿水平軌道運(yùn)動(dòng), 通過(guò)O點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道, 恰好能夠通過(guò)最高點(diǎn)P, 然后落到水平軌道上, 不計(jì)一切摩擦阻力。下列說(shuō)法不正確的是 ()A. 小球落地

6、時(shí)的動(dòng)能為2.5mgR學(xué)習(xí)必備歡迎下載B. 小球落地點(diǎn)離O點(diǎn)的距離為2RC. 小球運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道最高點(diǎn)P 時(shí) , 向心力恰好為零D. 小球到達(dá)Q點(diǎn)的速度大小為8.( 多選 ) 某汽車(chē)研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車(chē)的車(chē)輪上安裝了小型發(fā)電機(jī),將減速時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存在蓄電池中, 以達(dá)到節(jié)能的目的。某次測(cè)試中 , 汽車(chē)以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),測(cè)出了汽車(chē)動(dòng)能Ek 與位移 x 的關(guān)系圖像如圖, 其中是關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線(xiàn), 是開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線(xiàn)。已知汽車(chē)的質(zhì)量為1000kg, 設(shè)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受地面阻力恒定, 空氣阻力不計(jì)。根據(jù)圖像所給的信息可求出()A. 汽車(chē)行駛過(guò)程中所受地面的阻力為1

7、 000 NB. 汽車(chē)的額定功率為80 kWC. 汽車(chē)加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為22.5 sD. 汽車(chē)開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為5× 105J二、計(jì)算題( 本大題共2小題,共36 分。需寫(xiě)出規(guī)范的解題步驟)9.(18分 )(2013·寧波二模) 有一質(zhì)量為m=0.2kg 的小球, 從水平軌道上的A 點(diǎn)出發(fā), 經(jīng)過(guò)一段橫截面是圓形、內(nèi)部光滑的固定管道后離開(kāi)管道( 小球半徑略小于管道半徑),管道由呈拋物線(xiàn)狀的BC段、呈圓弧形的CDE和呈圓形的 EF段組成 ,C 點(diǎn)、 E 點(diǎn)為連接點(diǎn) ,E 點(diǎn)與圓心O在同一水平線(xiàn)上,CO 與水平方向夾角為30° ,BC段的高度為h1=0.

8、2m,CDE和 EF 段的半徑均為R=0.3m, 如圖所示。小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù) =0.2,AB段長(zhǎng)度為l =0.5m, 小球半徑和管道的內(nèi)徑均遠(yuǎn)小于上述高度或半徑, 管壁厚度不計(jì) , 所有管道與水平軌道在同一豎直面內(nèi), 重力加速度g=10m/s2。(1) 若要使小球恰能從管道的 F 端離開(kāi) , 求小球從 A 點(diǎn)出發(fā)的最小速度 ;(2)若小球以最小速度的2 倍從 A 點(diǎn)出發(fā) , 求小球經(jīng)過(guò) C 點(diǎn)的速度和經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)D 點(diǎn)時(shí)小球?qū)艿赖膲毫?;(3)若要使小球落到離F 端水平距離為 0.5m 的 M點(diǎn) , 求小球從 A 點(diǎn)出發(fā)的速度為多大。10.(18 分 )(2013 ·嘉興

9、一模 )20XX 年我們中國(guó)有了自己的航空母艦“遼寧號(hào)”, 航空母艦上艦載機(jī)的起飛學(xué)習(xí)必備歡迎下載問(wèn)題一直備受關(guān)注。某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)通過(guò)查閱資料對(duì)艦載機(jī)的起飛進(jìn)行了模擬設(shè)計(jì)。如圖 , 艦載機(jī)總質(zhì)量為 m,發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為 P, 在水平軌道運(yùn)行階段所受阻力恒為 f 。艦載機(jī)在 A 處以額定功率啟動(dòng) , 同時(shí)開(kāi)啟電磁彈射系統(tǒng) , 它能額外給艦載機(jī)提供水平向右、 大小為 F 的恒定推力。 經(jīng)歷時(shí)間 t 1, 艦載機(jī)運(yùn)行至 B 處 , 速度達(dá)到 v1, 電磁彈射系統(tǒng)關(guān)閉。艦載機(jī)繼續(xù)以額定功率加速運(yùn)行至 C 處 , 經(jīng)歷的時(shí)間為 t 2, 速度達(dá)到 v2。此后 , 艦載機(jī)進(jìn)入傾斜曲面軌道, 在 D 處離

10、開(kāi)航母起飛。請(qǐng)根據(jù)以上信息求解下列問(wèn)題。(1)電磁彈射系統(tǒng)關(guān)閉的瞬間艦載機(jī)的加速度。(2)水平軌道 AC的長(zhǎng)度。(3)若不啟用電磁彈射系統(tǒng) , 艦載機(jī)在 A 處以額定功率啟動(dòng) , 經(jīng)歷時(shí)間 t 到達(dá) C處 , 假設(shè)速度大小仍為v2, 則艦載機(jī)的質(zhì)量應(yīng)比啟用電磁彈射系統(tǒng)時(shí)減少多少?( 該問(wèn) AC間距離用 x 表示 )答案解析1. 【解析】 選 D。設(shè)斜面傾角為 , 斜面底邊長(zhǎng)為x0, 則物體下滑過(guò)程中克服阻力做功W= mgcos= mgx0, 可見(jiàn) W與斜面傾角 無(wú)關(guān) ,D 正確。2. 【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)明確以下三點(diǎn):(1) 矢量和標(biāo)量的描述不同。(2) 對(duì)平均功率的計(jì)算公式的理解。(3)

11、 據(jù)平衡狀態(tài)得兩物塊的質(zhì)量關(guān)系?！窘馕觥?選 D。設(shè) A、 B 離地高度為h, 由于斜面表面光滑,A 、 B 運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒。機(jī)械能不變, 物塊著地時(shí)速率相等狀態(tài) , 因此有, 均為mAg=mBgsin, 因此速率變化量相等 , 重力勢(shì)能變化量不相等,A 、B 錯(cuò)。由于初始時(shí)刻A、 B 處于同一高度并處于靜止,C 錯(cuò)。從剪斷輕繩到兩物塊著地過(guò)程的平均速度大小為=, 則=mAg,=mBgsin,=, 故選D。3. 【解析】 選B、 C。在人走過(guò)此電梯的過(guò)程中, 人的動(dòng)能未變, 但重力勢(shì)能增加了mgl sin 。在此時(shí)間t內(nèi)電梯只運(yùn)動(dòng)了v0t的位移 , 也就是說(shuō)電梯只能把人送到v0tsin 的

12、高度, 所以B正確,A錯(cuò)誤 ; 重力的作用學(xué)習(xí)必備歡迎下載點(diǎn)在人身上 , 故 C 正確 ,D 錯(cuò)誤。4. 【解析】 選 D。當(dāng)汽車(chē)達(dá)到最大速度時(shí)牽引力與阻力平衡, 功率為額定功率, 額定功率為P 額 =fv max, 則可知選項(xiàng) A 錯(cuò)誤 ; 汽車(chē)勻加速行駛過(guò)程中通過(guò)的位移x=vt, 克服阻力做功為W= fvt,選項(xiàng) B 錯(cuò)誤 ; 根據(jù)動(dòng)能定理可得 WF-Wf =m-0,W f =fvt+fs,可知選項(xiàng)C錯(cuò)誤、 D 正確。5. 【解析】 選 A、D。由 WG=mgh可知 , 蘋(píng)果通過(guò)3 個(gè)窗戶(hù)重力做的功相等, 選項(xiàng) C 錯(cuò)誤 ; 斜拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是勻減速運(yùn)動(dòng), 設(shè)蘋(píng)果在豎直方向上的平均速度

13、為vy, 則>>, 選項(xiàng)A 正確 , 選項(xiàng)B 錯(cuò)誤 ; 由=mg得, 選項(xiàng) D正確。6. 【解析】 選 D。因?yàn)槲飰K又回到了A 點(diǎn) , 故在整個(gè)過(guò)程中其總位移為零, 重力做功為零,A 錯(cuò) ; 對(duì)整個(gè)過(guò)程利用動(dòng)能定理得2故 Wf=Fs-2錯(cuò) ; 在上滑過(guò)程中, 由動(dòng)能定理知Fs- Wf-WG=0 得Fs-Wf = mv -0,mv,BWG=Fs-Wf=(Fs+mv2),C錯(cuò) ; 從撤去F 到物塊滑回斜面底端, 由動(dòng)能定理得mgssin +W f =0, 故 Wf =-mgs sin ,D 對(duì)。7. 【解析】 選 C。小球恰好通過(guò)P 點(diǎn) , 則有 mg=m, 得 v0 =。根據(jù)動(dòng)能定理

14、有mg· 2R= mv2-m, 得mv2=2.5mgR,A 正確。由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)得t=, 落地點(diǎn)與O點(diǎn)距離 x=v 0t=2R,B 正確。P 處小球重力提供向心力 ,C 錯(cuò)誤。從2Q,D 正確。Q到 P 由動(dòng)能定理得 -mgR= m() - m, 解得 v =8. 【解題指南】 解答本題時(shí)應(yīng)把握以下關(guān)鍵點(diǎn) :(1) 明確 Ek-x 圖像的意義 , 知道直線(xiàn)斜率的意義。(2) 明確最大動(dòng)能時(shí)對(duì)應(yīng)汽車(chē)的勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(3) 靈活運(yùn)用動(dòng)能定理列方程求解?！窘馕觥?選 B、 C、D。由題圖可知, 汽車(chē)的最大動(dòng)能是Ek=8× 105J=m, 因此 , 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為 vm

15、=40m/s, 在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程中, 關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí), 汽車(chē)動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能, 則 f 阻 ·s=m, 根據(jù)圖學(xué)習(xí)必備歡迎下載像知 s=4×102m,那么 f 阻 =2× 103N, 當(dāng)汽車(chē)速度達(dá)到最大時(shí) , 牽引力等于阻力 , 即 F=f 阻 =2×103N, 汽車(chē)的額定功率為 P 額 =F·vm=f 阻 ·vm=2 × 103× 40W=80kW,選項(xiàng) A錯(cuò)誤 , 選項(xiàng) B 正確 ; 在汽車(chē)加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 , 根據(jù)動(dòng)能定理得 ,P額· t-f阻· s= m, 其中 s =500m,加速時(shí)間

16、 t=22.5s,選項(xiàng) C 正確 ; 根據(jù)開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖115325線(xiàn)知 ,E=Ek -f 阻 ·s =8× 10 J-2 × 10 ×1.5 × 10 J=5× 10 J, 選項(xiàng) D 正確。1. 功率的定義式 :P= , 所求出的功率是時(shí)間 t 內(nèi)的平均功率。2. 功率的計(jì)算式 :P=Fvcos , 其中 是力與速度間的夾角 , 該公式有兩種用法 :(1) 求某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率。 這時(shí) F 是該時(shí)刻的作用力大小 ,v 取瞬時(shí)值 , 對(duì)應(yīng)的 P為 F 在該時(shí)刻的瞬時(shí) 功率。(2) 當(dāng) v 為某段位移 ( 時(shí)間 ) 內(nèi)的平均速度

17、時(shí) , 則要求這段位移 ( 時(shí)間 ) 內(nèi) F 必須為恒力 , 對(duì)應(yīng)的 P 為 F 在該段時(shí)間內(nèi)的平均功率。9. 【解析】 (1) 由于要求小球恰能從管道的F 端離開(kāi) , 只要小球在管口 F 端時(shí)的速度為零即可 , 設(shè)小球從 A點(diǎn)出發(fā)的最小速度為v1。(2分 )對(duì)小球從A到 F 過(guò)程中 , 由動(dòng)能定理得 :- mgl -mg(R+Rsin30 ° -h 1)=0- m(2分 )解得 :v 1=m/s(1分 )(2) 當(dāng)小球以最小速度的2 倍(2m/s) 從 A 點(diǎn)出發(fā)時(shí) , 設(shè)小球經(jīng)過(guò) C 點(diǎn)和 D 點(diǎn)的速度分別為v 、 v 。23對(duì)小球從A到 C 過(guò)程中 , 由動(dòng)能定理得 :- mg

18、l +mgh1=m - m(2v1)2分 )(2解得 :v =m/s(1分)2對(duì)小球從A到 D 過(guò)程中 , 由動(dòng)能定理得 :- mgl +mg(h +R-Rsin30 ° )= m - m(2v )2分 )(211又小球在 D點(diǎn)受到重力 (mg) 和軌道的彈力(F N) 作用 , 這兩個(gè)力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。由向心力公式得:F N-mg=m(2分 )學(xué)習(xí)必備歡迎下載由上述兩式解得:F N=24N所以小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?4N,方向豎直向下。(1分 )(3) 要使小球落到 M點(diǎn) , 設(shè)小球從 A 點(diǎn)出發(fā)的速度為 v4, 當(dāng)其到達(dá) F 點(diǎn)時(shí)的速度為 v5。由平拋運(yùn)動(dòng)可知 :x=v5t(1分 )2R= gt 2(1分 )又小球從A到F 過(guò)程中 , 由動(dòng)能定理得:- mgl -