2014屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題突破系列：功 功率 動能定理(權(quán)威命制)

1、2014屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題突破系列：功功率動能定理1(2013·上海普陀區(qū)一模)如圖所示，兩個互相垂直的恒力F1和F2作用在同一物體上，使物體發(fā)生一段位移后，力F1對物體做功為4J，力F2對物體做功為3J，則力F1與F2的合力對物體做功為()A1J B3.5JC5J D7J答案D解析合力的功等于各力做功的代數(shù)和，故力F1和F2的合力對物體做功為7J，D正確。來源:2.(2013·吉林實(shí)驗(yàn)中學(xué)二模)如圖所示，一個小環(huán)沿豎直放置的光滑圓環(huán)形軌道做圓周運(yùn)動。小環(huán)從最高點(diǎn)A滑到最低點(diǎn)B的過程中，小環(huán)線速度大小的平方v2隨下落高度h的變化圖象可能是圖中的()答案AB解析對小球由動

2、能定理得mghmv2mv，則v22ghv，當(dāng)v00時，B正確；當(dāng)v00，A正確。3質(zhì)量為m2kg的物體沿水平面向右做直線運(yùn)動，t0時刻受到一個水平向左的恒力F，如圖甲所示，此后物體的vt圖象如圖乙所示，取水平向右為正方向，g10m/s2，則()A物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5來源:B10s末恒力F的瞬時功率為6WC10s末物體在計(jì)時起點(diǎn)左側(cè)2m處D10s內(nèi)物體克服摩擦力做功34J答案CD解析由題圖乙知前后兩段物體加速度的大小分別為a12m/s2、a21m/s2，由牛頓第二定律知Fmgma1，F(xiàn)mgma2，聯(lián)立得F3N、0.05，A錯；10s末恒力F的瞬時功率為PFv18W，B錯；由速度圖象

3、與坐標(biāo)軸所圍面積的物理意義知，10s內(nèi)物體的位移s2m，即在計(jì)時起點(diǎn)左側(cè)2m處，C對；10s內(nèi)物體的路程為L34m，即10s內(nèi)物體克服摩擦力所做的功WfL0.05×10×2×34J34J，D對。4.(2013·陜西寶雞二模)如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧下懸掛一個質(zhì)量為m的重物，處于靜止?fàn)顟B(tài)，手托重物使之緩慢上移，直到彈簧恢復(fù)原長，然后放手使重物從靜止開始下落，重物下落過程中的最大速度為v，不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是()A小球速度最大時彈簧的彈性勢能為零B彈簧的彈性勢能最大時小球速度為零C手托重物緩慢上移時手對重物做功為W1來源:D重物從靜止下落到

4、速度最大過程中重物克服彈簧彈力所做的功為W2mv2答案BD解析當(dāng)小球受到的重力大小與彈簧的彈力大小相等時，小球的速度最大，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，彈簧的彈性勢能不為零，A錯誤；當(dāng)小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時，速度為零，此時彈簧的伸長量最大，彈性勢能最大，B正確；手托重物緩慢上移時重物的動能不變，根據(jù)動能定理得W1W彈簧mgh0，h，故W1mghW彈簧W彈簧，C錯誤；重物從靜止下落到速度最大過程中由動能定理得mghW彈簧mv2，則W2W彈簧mv2，D正確。5.(2013·河南洛陽一練)如圖所示，細(xì)繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端系一小球，開始時細(xì)繩被拉直，并使小球處在與O點(diǎn)等高的A位置，現(xiàn)將小球由靜止釋

5、放，它由A運(yùn)動到最低點(diǎn)B的過程中，小球所受重力的瞬時功率變化的情況是()A一直在增大 B一直在減小C先增大后減小 D先減小后增大答案C解析小球在A位置時速度為零，故功率為零，小球在B位置時速度方向與重力方向垂直，故功率也為零，而在由A到B的過程中功率不為零，所以小球所受重力的瞬時功率先增大后減小，C正確。6.(2013·淮安模擬)質(zhì)量均為1.5×103kg的甲、乙兩車同時同地出發(fā)在水平面上運(yùn)動，二者所受阻力均為車重的0.5倍，由于牽引力不同，甲車做勻速直線運(yùn)動，乙車做勻加速直線運(yùn)動，其運(yùn)動的位移時間(xt)圖象如圖所示，則以下敘述正確的是()A乙車牽引力為7.5×

6、103NBt1s時兩車速度相同且v共1m/s來源:Ct1s時兩車間距最大，且最大間距為1mD02s內(nèi)阻力對兩車做的功均為3×103J答案C解析甲車做勻速運(yùn)動，牽引力與阻力大小相等為7.5×103N，乙車做加速運(yùn)動，牽引力大于7.5×103N，A錯；甲車速度v甲2m/s，乙車加速度a乙2m/s2，v乙a乙t，t1s時兩車速度相同且v共2m/s，此時二者間距最大，最大間距為1m，B錯，C對；02s內(nèi)阻力對兩車做的功均為Wfx3×104J，D錯。7.(2013·山東淄博一模)“蹦極”是一項(xiàng)既驚險(xiǎn)又刺激的運(yùn)動。運(yùn)動員腳上綁好彈性繩從很高的平臺上跳下，從

7、開始到下落到最低點(diǎn)的速度時間圖象如圖所示，設(shè)運(yùn)動員開始跳下時的初速度為零，不計(jì)阻力，則下列說法正確的是()A0t1時間內(nèi)，運(yùn)動員做自由落體運(yùn)動Bt1t2時間內(nèi)，運(yùn)動員做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動Ct1t2時間內(nèi)，重力對運(yùn)動員做的功大于運(yùn)動員克服拉力做的功Dt2t3時間內(nèi)，運(yùn)動員動能的減少量大于克服拉力做的功答案ABC解析0t1時間內(nèi)，運(yùn)動員做勻加速直線運(yùn)動，說明此時繩子對運(yùn)動員沒有力的作用，做自由落體運(yùn)動，A正確；由圖象可知，t1t2時間內(nèi)，圖線的斜率逐漸減小，則運(yùn)動員的加速度逐漸減小，而速度增大，故B正確；t1t2時間內(nèi)，對運(yùn)動員由動能定理得mghWFEk，Ek>0，故mgh>WF

8、，C正確，t2t3時間內(nèi)，運(yùn)動員的速度由最大變到零，t3時刻運(yùn)動員下落到最低點(diǎn)，此過程中有mghWF0mv2，運(yùn)動員動能的減少量為mv2WFmgh，小于克服拉力做的功，D錯誤。8(2013·大連模擬)甲、乙兩輛同樣的汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運(yùn)動，在兩車運(yùn)動的vt圖中，分別描述了甲、乙兩車在0t2時間內(nèi)的運(yùn)動情況。假設(shè)在運(yùn)動過程中，兩車所受的阻力大小相等且恒定，則在這段時間內(nèi)，下列說法正確的是()A如果兩車出發(fā)點(diǎn)不同，可能相遇兩次B在t1時刻兩車肯定相距最近C在t1時刻兩車牽引力的功率相等D在0t2時間內(nèi)甲車牽引力做的功比乙車多答案AD解析如果兩車出發(fā)點(diǎn)不同，乙車在后面追上甲

9、車，第一次相遇；乙車減速運(yùn)動，后來乙車速度小于甲車，甲車可能再追上乙車，第二次相遇，A正確。兩車追及過程中速度相等時距離有極值，t1時刻兩車可能相距最近，也可能相距最遠(yuǎn)，B錯。乙車做勻減速運(yùn)動，牽引力小于阻力，甲車做勻速直線運(yùn)動，牽引力大小等于阻力，由于PFv，t1時刻兩車速度相等，乙車牽引力比甲車小，則其牽引力的功率也比甲車小，C錯。由圖象與橫軸所圍面積可得在0t2時間內(nèi)兩車位移大小相等，甲車牽引力大于乙車，做功比乙車多，D正確。9.(2013·江蘇宿遷一模)質(zhì)量為2 kg的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運(yùn)動，物塊動能Ek與其發(fā)生位移x之間的關(guān)系如圖所示。已知物

10、塊與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2，重力加速度g取10m/s2，則下列說法正確的是()Ax1m時速度大小為2m/sBx3m時物塊的加速度大小為2.5m/s2C在前4m位移過程中拉力對物塊做的功為9JD在前4m位移過程中物塊所經(jīng)歷的時間為2.8s答案D解析對物塊由動能定理得F合xEk，則F合，即圖線的斜率等于合外力。在02s內(nèi)，F(xiàn)合2N，設(shè)x1m時速度大小為v，由動能定理得F合x×mv20，vm/s，A錯誤；由圖線知24m內(nèi)加速度恒定，am/s2m/s2，B錯誤；在前4m位移過程中由動能定理得Wmgx9J，W9J0.2×2×10×4J25J，C錯誤；在x2m時

11、，mv4J，v12m/s，在x4m時，mv9J，v23m/s，在前2m內(nèi)，2mt1，t12s，在后2m內(nèi)，2mt2，t20.8s，故t1t22.8s，D正確。10(2013·湖北荊州質(zhì)檢)某科技創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)制作出一種全自動升降機(jī)模型，用電動機(jī)通過鋼絲繩拉著升降機(jī)由靜止開始勻加速上升，已知升降機(jī)的質(zhì)量為m，當(dāng)升降機(jī)的速度為v1時，電動機(jī)的功率達(dá)到最大值P，以后電動機(jī)保持該功率不變，直到升降機(jī)以最大速度v2勻速上升為止，整個過程中忽略摩擦阻力及空氣阻力，重力加速度為g。有關(guān)此過程下列說法正確的是()A鋼絲繩的最大拉力為B升降機(jī)的最大速度為v2C鋼絲繩的拉力對升降機(jī)所做的功等于升降機(jī)克服重

12、力所做的功D升降機(jī)速度由v1增大至v2的過程中，鋼絲繩的拉力不斷減小答案BD解析升降機(jī)勻加速上升階段，鋼絲繩的拉力不變且最大，根據(jù)PFv1得F，A錯誤；升降機(jī)勻速上升時，速度最大，此時Fmg，v2，B正確；升降機(jī)速度由v1增大至v2的過程中，功率保持不變，速度增大，根據(jù)PFv可知，拉力F減小，D正確；由動能定理可知，鋼絲繩的拉力對升降機(jī)所做的功與重力所做的功的代數(shù)和等于物體動能的增量，故鋼絲繩的拉力對升降機(jī)所做的功等于動能的增量與升降機(jī)克服重力所做的功之和，C錯誤。11.(2013·湖北八市調(diào)考)如圖，在水平地面xOy上有一沿x正方向做勻速運(yùn)動的傳送帶，運(yùn)動速度為3v0，傳送帶上有一

13、質(zhì)量為m的正方形物體隨傳送帶一起運(yùn)動，當(dāng)物體運(yùn)動到y(tǒng)Oz平面時遇到一阻擋板C，阻止其繼續(xù)向x正方向運(yùn)動。設(shè)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為1，與擋板之間的動摩擦因數(shù)為2。此時若要使物體沿y正方向以勻速4v0運(yùn)動，重力加速度為g，問：(1)沿y方向所加外力為多少？(2)若物體沿y方向運(yùn)動了一段時間t，則在此期間摩擦力所做的功為多少？答案(1)(2)解析(1)地面xOy對物塊摩擦力如圖甲所示，物塊沿軸正向勻速運(yùn)動時受力圖如圖乙所示。f11mgN2f1sinf22N221mgsinsin3v0/3/5cos4v0/4/5外力：Ff2f1cos1mg(324)/5(2)摩擦力做的功為：WfWFFv2t41

14、mgv0t(324)/512如圖所示，傾角為的光滑斜面上放有兩個質(zhì)量均為m的小球A和B，兩球之間用一根長為L的輕桿相連，下面的小球B離斜面底端的高度為h.兩球從靜止開始下滑， 不計(jì)球與地面碰撞時的機(jī)械能損失，且地面光滑，求：(1) 兩球在光滑水平面上運(yùn)動時的速度大?。?2)整個運(yùn)動過程中桿對A球所做的功。答案(1)(2)mgLsin解析(1)由于不計(jì)摩擦及碰撞時的機(jī)械能損失，因此兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒兩球在光滑水平面上運(yùn)動時的速度大小相等，設(shè)為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mg(2hLsin)2×mv2解得v。(2)因兩球在光滑水平面上運(yùn)動時的速度v比B從h處自由滑下的速度大，增加的動能

15、就是桿對B做正功的結(jié)果。B增加的動能為EkBmv2mghmgLsin因系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，所以桿對B球做的功與桿對A球做的功的數(shù)值應(yīng)該相等，桿對B球做正功，對A做負(fù)功所以桿對A球做的功為WmgLsin。13.質(zhì)量為5kg的物塊自傾角為37°的傳送帶上由靜止下滑，物塊經(jīng)過水平地面CD后進(jìn)入光滑半圓弧軌道DE，傳送帶向下勻速轉(zhuǎn)動，其速度v10m/s，傳送帶與水平地面之間光滑連接(光滑圓弧BC長度可忽略)，傳送帶AB長度為16m，水平地面CD長度為6.3m，物塊與水平地面、傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.5，圓弧DE的半徑R1.125m。(sin37°0.6，cos37°0.8)(1)求物塊在傳送帶上運(yùn)動的時間t；(2)求物塊到達(dá)D點(diǎn)時的速度；(3)物塊能否到達(dá)E點(diǎn)，若能，求通過E后物塊落地點(diǎn)距離D點(diǎn)的距離。答案(1)2s(2)9m/s(3)m解析(1)剛開始時，對物體受力分析可知mgsin37°mgcos37°ma1解得a110m/s2物塊與傳送帶達(dá)到共同速度時，va 1t1，解得t11s物塊的位移xa1t5m來源:此后對物塊受力分析可知mgsin37&#