高三物理二轮复习 专题3 第1讲功功率动能定理检测试题
【走向高考】2015届高三物理二轮复习专题3 第1讲功功率动能定理检测试题一、选择题(1～6题只有一个选项正确，7～10小题有多个选项正确)1．(2014·信息卷)一物体受到恒定合外力作用而做曲线运动，下列判断正确的是( ) A．该物体的运动轨迹可能为圆或者椭圆B．该物体的速度方向与合外力方向之间的夹角越来越小C．在相等时间内合外力做的功一定相等D．速度由v增加到2v，由2v增加到3v的两个过程中，合外力所做的功相等[答案] B[解析] 恒力作用下物体的运动轨迹为直线或抛物线，选项A错误；根据运动的合成可知，物体合速度方向与合力方向的夹角越来越小，所以选项B正确；在相等时间内，沿力方向的位移不同，合外力做的功不同，则选项C错误；由动能定理知，速度由v增加到2v和由2v增加到3v两阶段合外力所做的功之比为3∶5，则选项D错误。
2．(2014·河北质检)如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是 ( )A．货物受到的支持力变小B．货物受到的摩擦力变小C．货物受到的支持力对货物做负功D．货物受到的摩擦力对货物做负功[答案] A[解析] 货物受到静摩擦力作用，支持力F N＝mg cosθ，摩擦力f＝mg sinθ，随着θ变大，则F N变小，f变大，A对B错；货物受到的支持力与货物速度方向夹角始终为0，做正功，C错；摩擦力与货物速度方向夹角始终为90°，不做功，D错。
3．(2014·洛阳)一辆汽车以额定功率在水平公路上沿直线行驶，经过3min，速度由36km/h提高到72km/h，则在这段时间内，汽车驶过的路程为( )A．一定小于2.7km B．一定大于2.7km，小于3.6kmC．可能大于3.6km D．以上情况均可能[答案] B[解析] 汽车以额定功率加速行驶，一定做加速度逐渐减小的加速运动，其平均速度一定大于15m/s,3min行驶路程一定大于15×180m＝2.7km。
其平均速度一定小于20m/s,3min行驶路程一定小于20×180m＝3.6km ，选项B 正确。
4．(2014·信息卷)长为L ＝1m 、质量为M ＝1kg 的平板车在粗糙水平地面上以初速度v ＝5m/s 向右运动，同时将一个质量为m ＝2kg 的小物块轻轻放在平板车的最前端，物块和平板车的平板间的动摩擦因数为μ＝0.5，由于摩擦力的作用，物块相对平板车向后滑行距离s ＝0.4m 后与平板车相对静止，平板车最终因为地面摩擦而静止，如图所示，物块从放到平板车上到与平板车一起停止运动，摩擦力对物块做的功为( )A ．0JB ．4JC ．6JD ．10J[答案] A[解析] 将小物块轻放到平板车上时，由于摩擦力做正功，使小物块加速，到速度相等时转化为静摩擦力，由于地面对平板车的阻力而使平板车和小物块都减速，静摩擦力对小物块做负功，因为小物块初速度为零，最终与平板车一起减速到零，故动能变化量为零，在整个过程中摩擦力对小物块做的功为零，A 正确。
5．(2014·山西太原一模)将小球以10m/s 的初速度从地面竖直向上抛出，取地面为零势能面，小球在上升过程中的动能E k 、重力势能E p 与上升高度h 间的关系分别如图中两直线所示。
取g ＝10m/s 2，下列说法正确的是( )A ．小球的质量为0.2kgB ．小球受到的阻力(不包括重力)大小为0.20NC ．小球动能与重力势能相等时的高度为2013m D ．小球上升到2m 时，动能与重力势能之差为0.5J[答案] D[解析] 在最高点，E p ＝mgh 得m ＝0.1kg ，A 项错误；由除重力以外其他力做功W 其＝ΔE 可知：－fh ＝E 高－E 低，E 为机械能，解得f ＝0.25N ，B 项错误；设小球动能和重力势能相等时的高度为H ，此时有mgH ＝12mv 2，由动能定理：－fH －mgH ＝12mv 2－12mv 20，得H ＝209m ，故C 项错；当上升h ′＝2m 时，由动能定理，－fh ′－mgh ′＝E k 2－12mv 20得E k 2＝2.5J ，E p2＝mgh ′＝2J ，所以动能与重力势能之差为0.5J ，故D 项正确。
6．(2014·河北石家庄质检)一质量为0.6kg 的物体以20m/s 的初速度竖直上抛，当物体上升到某一位置时，其动能减少了18J ，机械能减少了3J 。
整个运动过程中物体所受阻力大小不变，重力加速度g ＝10m/s 2，则下列说法正确的是(已知物体的初动能E k0＝12mv 2＝120J)( )A ．物体向上运动时加速度大小为12m/s 2B ．物体向下运动时加速度大小为9m/s 2C ．物体返回抛出点时的动能为40JD ．物体返回抛出点时的动能为114J[答案] A[解析] 根据机械能的减少等于除了重力以外其他力做功，所以阻力做功W f ＝－3J ，在物体上升到某一位置的过程中根据动能定理有，－mgh ＋W f ＝ΔE k ，解得h ＝2.5m ，又W f ＝－fh 解得f ＝65N ，上升过程中有mg ＋f ＝ma ，解得a ＝12m/s 2，下落过程中有mg －f ＝ma ′， 解得a ′＝8m/s 2，A 项正确，B 项错。
初动能E k0＝12mv 2＝120J ，当上升到某一位置动能变化量为ΔE k ＝－18J ，ΔE k ＝E k1－E k0，解得：E k1＝102J ，再上升到最高点时机械能减少量为ΔE ，则183＝102ΔE，解得ΔE ＝17J ，所以在上升、下落全过程中机械能的减少量为40J ，这个过程中利用动能定理有－40＝E k －E k0，得返回抛出点时的动能E k ＝80J ，所以C 、D 两项均错。
7．质量为m ＝2kg 的物体沿水平面向右做直线运动，t ＝0时刻受到一个水平向左的恒力F ，如图甲所示，此后物体的v －t 图象如图乙所示，取水平向右为正方向，g ＝10m/s 2，则( )A ．物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5B ．10s 末恒力F 的瞬时功率为6WC ．10s 末物体在计时起点左侧2m 处D ．10s 内物体克服摩擦力做功34J[答案] CD[解析] 由题图乙知前后两段物体加速度的大小分别为a 1＝2m/s 2、a 2＝1m/s 2，由牛顿第二定律知F ＋μmg ＝ma 1，F －μmg ＝ma 2，联立得F ＝3N 、μ＝0.05，A 错；10s 末恒力F 的瞬时功率为P ＝Fv ＝18W ，B 错；由速度图象与坐标轴所围面积的物理意义知，10s 内物体的位移s ＝－2m ，即在计时起点左侧2m 处，C 对；10s 内物体的路程为L ＝34m ，即10s 内物体克服摩擦力所做的功W ＝fL ＝0.05×10×2×34J＝34J ，D 对。
8．(2014·吉林省吉林市质检)如图所示，长为L 的粗糙长木板水平放置，在木板的A 端放置一个质量为m 的小物块。
现缓慢地抬高A 端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v ，重力加速度为g 。
下列判断正确的是( )A ．整个过程物块受的支持力垂直于木板，所以不做功B ．物块所受支持力做功为mgL sin αC ．发生滑动前静摩擦力逐渐增大D ．整个过程木板对物块做的功等于物块机械能的增量[答案] BCD[解析] 由题意得，物块滑动前支持力属于沿运动轨迹切线方向的变力，由微元法可知在这个过程中支持力做正功，而且根据动能定理，在缓慢抬高A 端的过程中，W －mgL sin α＝0，可知W ＝mgL sin α，所以A 项错，B 项正确。
由平衡条件得在滑动前静摩擦力f 静＝mg sin θ，当θ↑，f 静↑，所以C 项正确。
在整个过程中物块的重力势能不变，动能增加，所以机械能变大，根据除了重力以外其他力做功等于机械能的变化量可知D 项正确。
9．(2014·山西四校模拟)一辆汽车在水平路面上以速度v 0匀速行驶时，发动机的功率为P ，牵引力为F 0。
从t 1时刻起汽车开上一个倾角为θ的坡路，若汽车功率保持不变，水平路面与坡路摩擦阻力大小相同，汽车经过一段时间的变速运动后又进入匀速运动状态，则下面关于汽车速度v 、牵引力F 与时间t 的关系图象正确的是( )[答案] AC[解析] 由题意可知：汽车以功率P 、速度v 0匀速行驶时，牵引力与阻力平衡。
当汽车开上一个倾角为θ的坡路，重力有沿斜面向下的分量，整个阻力变大，汽车做减速运动，根据汽车的功率P ＝Fv ，可知，F 增大，经过一段时间的变速运动后又进入匀速运动状态，此时牵引力等于重力沿斜面的分量和摩擦阻力之和，故选项C 正确，选项D 错误；根据牛顿第二定律得：a ＝F －mg sin θ－f m，加速度越来越小，而在速度—时间图象中，斜率表示加速度，故选项A 正确，选项B 错误。
10．(2014·大连模拟)物体沿直线运动的v －t 关系如下图所示，第3秒末到第7秒末的图象为直线，已知在第1秒内合外力对物体做的功为W ，加速度为2a ，则( )A ．从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2WB ．从第5秒末到第7秒末合外力做功为WC ．从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0.75WD ．从第3秒末到第7秒末合外力做功为零，加速度为－a[答案] BCD[解析] 本题考查动能定理，加速度公式，意在考查考生从图象中获取有用信息的能力。
第1s 内，W ＝12mv 2－0,2a ＝v t ＝v 。
第3s 末到第5s 末，合外力做功W 1＝0－12mv 2＝－W ，A 项错；从第5s 末到第7s 末，做功W 2＝12mv 2－0＝W ，B 项对；从第3s 末到第4s 末，做功W 3＝12m (14v 2－v 2)＝－34W ，C 项对；从第3s 末到第7s 末，做功W 4＝12m (v 2－v 2)＝0，加速度a 1＝－v －v t ＝－2v 4＝－12v ＝－a ，D 项对。
二、非选择题11．(2014·豫南模拟)如图所示是一皮带传输装载机械示意图。
井下挖掘工将矿物无初速放置于沿图示方向运行的传送带A端，被传输到末端B 处，再沿一段圆形轨道到达轨道的最高点C处，然后水平抛到货台(图中未画出)上。
已知半径为R ＝0.4 m 的圆形轨道与传送带在B 点相切，O 点为圆心，BO 、CO 分别为圆形轨道的半径，矿物可视为质点，传送带与水平面间的夹角θ＝37°，矿物与传送带的动摩擦因数μ＝0.8，传送带匀速运行的速度为v 0＝8 m/s ，传送带A 、B 点间的长度为s AB ＝45 m 。
动能定理_功_功率测试题(答案)
功功率动能定理（答案）一、选择题（每小题4分，共32分）1. 一恒力F沿水平方向将质量为m的物体在水平方向向前移动s米，做功W i;用同样大的力将质量为2m的物体沿斜面向上推s米，做功W2；同样大的力将质量为3m的物体竖直向上匀加速提高s米，做功为W3则下面关系正确的是（C ）A . W1V W2V W3B . W i> W2> W3C . W i=W2=W3D . W i V W3V W22. 物体在水平恒力F作用下，由静止起沿水平面由A点运动了s米到达B点,则当（AC ）A .水平面光滑时，力F对物体做功的平均功率较大B.水平面不光滑时，力F对物体做功的平均功率较大C .水平面光滑时，力F在B点的瞬时功率较大D .水平面不光滑时，力F在B点的瞬时功率较大3. 如图所示，在粗糙的水平面上，某物体受到大小为F，方向与水平方向成二角的拉力或推力作用。
在位移均为s的条件下，两种情况相比较（CD ） A .力F对物体做功相等，物体的末速度也相等；B.力F对物体做功不相等，物体的末速度也不相等；C .力F对物体做功相等，物体末速度不相等；D .力F对物体做功相等，物体克服阻力做的功不相等。
4. 两上质量不同的物体与水平面之间的动摩擦因数相同，它们以相同的初动能开始沿水平面滑动，以下说法中正确的是（AD ）A .质量小的物体滑行的距离较长B.质量大的物体滑行的距离较长C .在整个滑动过程中，质量大的物体克服摩擦阻力做功较多D .在整个滑动过程中，两物体克服摩擦阻力做功相同5. —物体作变速运动时，以下说法中正确的是（A .物体所受外力的合力一定不为零B .合外力一定对物体做功，物体动能一定改变C .合外力可能对物体不做功，物体动能可能不变D .物体可能处于平衡状态 6. 质量为2.0kg 的滑块，以4m/s 的速度在光滑水平面上向右滑行。
若从某一 时刻起受到一个向左的恒力的作用，经过一段时间后速度变为4m/s 方向向 左。
功和功率、动能 动能定理测试题
功和功率、动能动能定理测试题全部单选1. 车做匀加速运动，速度从零增加到V的过程中发动机做功W1，从V增加到2V的过程中发动机做功W2，设牵引力和阻力恒定，则有（）A．W2=2W1B．W2=3W1C．W2=4W1D．仅能判断W2＞W12. 用100N的力将0.5千克的足球以8m/s的初速度沿水平方向踢出20米，则人对球做功为A．200J B．16JC．2000J D．无法确定3. 子弹以水平速度V射入静止在光滑水平面上的木块M，并留在其中，则（）A．子弹克服阻力做功与木块获得的动能相等B．阻力对子弹做功小于子弹动能的减少C．子弹克服阻力做功与子弹对木块做功相等D．子弹克阻力做功大于子弹对木块做功4. 如图所示，DO是水平面，AB是斜面，初速度为v0,物体从D点出发DBA滑到顶点时速度恰好为零，如果斜面改为AC，让该物体从D点出发DCA滑到A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度（已知物体与路面间的动摩擦系数处处相等且不为零）（）A. 大于v0B. 等于v0C. 小于v0D. 取决于斜面的倾角5. 质量不等，但具有相同初动能的两个物体，在摩擦系数相同的水平地面上滑行，直到停止，则（）A.质量大的物体滑行的距离大B.质量小的物体滑行的距离大C.它们滑行的距离一样大D.它们克服摩擦力所做的功一样多6. 有两个物体其质量M1＞M2它们初动能一样，若两物体受到不变的阻力F1和F2作用经过相同的时间停下，它们的位移分别为S1和S2，则（）A．F1＞F2，且S1＜S2B．F1＞F2，且S1＞S2C．F1＜F2，且S1＜S2 D．F1＞F2，且S1＞S27. 速度为ｖ的子弹，恰可穿透一块固定着的木板，如果子弹的速度为２ｖ，子弹穿透木板时阻力视为不变，则可穿透同样的木板：（）Ａ．１块；Ｂ．２块；Ｃ．３块；Ｄ．４块。
8 . 质量为m的物体从高为h的斜坡上a点由静止滑下，滑到水平面上b点静止，如图所示，现在要把它从b点再拉回到a点，则外力对物体做功至少是（）A. mghＢ．2mghＣ．3mghＤ．4mgh9. 一物体在竖直弹簧的上方ｈ米处下落，然后又被弹簧弹回，如图所示，则物体动能最大时是：（）Ａ．物体刚接触弹簧时；Ｂ．物体将弹簧压缩至最短时；Ｃ．物体重力与弹力相等时；Ｄ．弹簧等于原长时。
高考物理二轮复习第一部分专题三功与能量第1讲功功率和功能关系练习含解析
高考物理二轮复习第一部分专题：功 功率和功能关系1．(2018·江苏卷)从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面。
忽略空气阻力，该过程中小球的动能E k 与时间t 的关系图像是( )解析 对于整个竖直上抛过程(包括上升与下落)，速度与时间的关系为v ＝v 0－gt ，v2＝g 2t 2－2v 0gt ＋v 20，E k ＝12mv 2，可见动能与时间是二次函数关系，由数学中的二次函数知识可判断A 正确。
答案 A2．一辆CRH2型动车组的总质量M ＝2×105kg ，额定输出功率为4 800 kW 。
假设该动车组在水平轨道上运动时的最大速度为270 km/h ，受到的阻力F f 与速度v 满足F f ＝kv 。
当匀速行驶的速度为最大速度一半时，动车组的输出功率为( )A ．600 kWB ．1 200 kWC ．2 400 kWD ．4 800 kW解析 v m ＝270 km/h ＝75 m/s ，动车组以最大速度行驶时的牵引力大小F ＝P v m＝4 800×10375N ＝6.4×104N ，动车组以最大速度行驶时的牵引力大小与阻力的大小相等，则F f ＝6.4×104N ，所以k ＝F f v m ＝6.4×10475N·s/m＝853.3 N·s/m；机车匀速行驶的速度为最大速度一半时，v ′＝37.5 m/s ，动车组受到的阻力为F f ′＝kv ′＝853.3×37.5 N＝3.2×104N ，机车匀速行驶的速度为最大速度一半时，动车组的输出功率为P ′＝F ′v ′＝F f ′v ′＝3.2×104×37.5 W＝1.2×106W ＝1 200 kW ，故A 、C 、D 错误，B 正确。
答案 B3．(2019·安徽芜湖二模)一质量为m 的物体，同时受几个力的作用而处于静止状态。
高三物理二轮复习 专题3 第1讲功功率动能理检测试题
峙对市爱惜阳光实验学校【走向高考】高三物理二轮复习3 第1讲功功率动能理检测试题一、选择题(1～6题只有一个选项正确，7～10小题有多个选项正确)1．(2021·信息卷)一物体受到恒合外力作用而做曲线运动，以下判断正确的选项是( )A．该物体的运动轨迹可能为圆或者椭圆B．该物体的速度方向与合外力方向之间的夹角越来越小C．在相时间内合外力做的功一相D．速度由v增加到2v，由2v增加到3v的两个过程中，合外力所做的功相[答案] B[解析] 恒力作用下物体的运动轨迹为直线或抛物线，选项A错误；根据运动的合成可知，物体合速度方向与合力方向的夹角越来越小，所以选项B正确；在相时间内，沿力方向的位移不同，合外力做的功不同，那么选项C错误；由动能理知，速度由v增加到2v和由2v增加到3v两阶段合外力所做的功之比为3∶5，那么选项D错误。
2．(2021·质检)如下图，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物相对车厢仍然静止的过程中，以下说法正确的选项是 ( )A．货物受到的支持力变小B．货物受到的摩擦力变小C．货物受到的支持力对货物做负功D．货物受到的摩擦力对货物做负功[答案] A[解析] 货物受到静摩擦力作用，支持力F N＝mg cosθ，摩擦力f＝mg sinθ，随着θ变大，那么F N变小，f变大，A对B错；货物受到的支持力与货物速度方向夹角始终为0，做正功，C错；摩擦力与货物速度方向夹角始终为90°，不做功，D错。
3．(2021·)一辆以额功率在水平公路上沿直线行驶，经过3min，速度由36km/h提高到72km/h，那么在这段时间内，驶过的路程为( ) A．一小于2.7km B．一大于2.7km，小于3.6kmC．可能大于3.6km D．以上情况均可能[答案] B[解析] 以额功率加速行驶，一做加速度逐渐减小的加速运动，其平均速度一大于15m/s,3min行驶路程一大于15×180m＝2.7km。
2024高考物理二轮复习专题三动量和能量1_3_5功功率动能定理训练
1-3-5 功功率动能定理课时强化训练1．(2024·山西太原一模)如图所示，两个人利用机械装置提升相同的重物。
已知重物匀速上升，相同的时间内两重物提升的高度相同。
不考虑绳、滑轮的质量及摩擦，在重物上升的过程中人拉力的作用点保持不变(θ始终小于30°)，则( )A．站在地面的人比站在二楼的人省力B．站在地面的人对绳的拉力越来越大C．站在二楼的人对绳的拉力越来越大D．同一时刻，二楼的人对绳拉力的功率小于地面的人对绳拉力的功率[解析] 设重物的质量为m，地面上的人对绳的拉力F T＝mg恒定不变；站在二楼的人对绳的拉力F T′＝mg2 cos θ，重物匀速上升过程中θ越来越大，cos θ越来越小，则F T′越来越大，B项错误，C项正确。
因θ始终小于30°，则1＞cos θ＞32，则33mg＞F T′＞12mg，而F T＝mg，则站在地面的人比站在二楼的人费劲，所以A项错误。
人对绳拉力做的功等于克服重物重力做的功，两重物质量相同，上上升度相同，所用时间相同，克服重力做功的功率相同，故D错误。
[答案] C2．(2024·湖北八校二联)如图，小球甲从A点水平抛出，同时将小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向夹角为30°，已知B、C高度差为h，两小球质量相等，不计空气阻力，由以上条件可知( )A．小球甲做平抛运动的初速度大小为2gh 3B ．甲、乙两小球到达C 点所用时间之比为1∶ 3 C ．A 、B 两点高度差为h4D ．两小球在C 点时重力的瞬时功率大小相等[解析] 甲、乙两球经过C 点的速度v 甲＝v 乙＝2gh ，甲球平抛的初速度v 甲x ＝v 甲 sin 30°＝2gh2，故A 错误；甲球经过C 点时竖直方向的速度v 甲y ＝v 甲 cos 30°＝6gh 2，运动时间t 甲＝v 甲yg＝3h2g，乙球运动时间t 乙＝2h g ，则t 甲∶t 乙＝3∶2，故B 项错误；A 、B 两点的高度差Δh ＝12gt 2乙－12gt 2甲＝h4，故C 项正确；甲和乙两球在C 点时重力的瞬时功率分别为P 甲＝mgv 甲y＝mg6gh2，P 乙＝mgv 乙＝mg 2gh ，故D 项错误。
高考物理二轮复习 功 功率 动能定理课时达标自测(含试题,含详解)
【三维设计】2014年高考物理二轮复习功功率动能定理课时达标自测（含2013试题，含详解）一、单项选择题1．(2012·哈尔滨二模)一位同学在二楼教室窗口把一个篮球用力水平抛出，篮球落地时重力的瞬时功率约为( )A．5 W B．50 WC．500 W D．5 000 W解析：选B 一个篮球的质量约为m＝600 g＝0.6 kg，二楼教室窗口距地面约为h＝4.5 m。
故球落地时的竖直速度v y＝2gh≈9.4 m/s，因此篮球落地时重力的瞬时功率为P＝mg·v y≈55 W，故B正确。
2．(2013·上海高考)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。
汽车在驶入沙地前已做匀速直线运动，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( )图1解析：选A 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A。
3．(2013·吉林省实验中学模拟)质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。
从t＝0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图2所示。
重力加速度g取10 m/s2，则在t＝0至t＝12 s这段时间拉力F对物体做的功为( )图2A．72 J B．144 JC．360 J D．720 J解析：选C 物体的滑动摩擦力F f＝μmg＝4 N，对应Ft图像可知，物体在0～3 s内静止不动，3～6 s 内做匀加速直线运动，a ＝F －F f m＝2 m/s 2，第6～9 s 内做匀速运动，第9～12 s 内再做匀加速直线运动，故12 s 内的总位移，x ＝12at 22＋at 2·t 3＋at 2·t 4＋12at 42＝54 m ，末速度v ＝a (t 2＋t 4)＝12 m/s ，由动能定理得：W F －F f ·x ＝12mv 2，解得W F ＝360 J ，C 正确。
2020届高考物理专题复习检测专题二：功 功率 动能定理(含解析)
专题二能量和动量第1讲功功率动能定理(建议用时:40分钟满分:100分)一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分.第1～5题只有一项符合题目要求,第6～8题有多项符合题目要求)1.如图所示,在天花板上的O点系一根细绳,细绳的下端系一小球.将小球拉至细绳处于水平的位置,由静止释放小球,小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中,下面说法正确的是( C )A.小球的向心力大小不变B.细绳对小球的拉力对小球做正功C.细绳的拉力对小球做功的功率为零D.重力对小球做功的功率先变小后变大解析:小球从A点运动到B点过程中,速度逐渐增大,由向心力F=m可知,向心力增大,故A错误;细绳对小球的拉力指向圆心,小球做圆周运动,故绳的拉力对小球不做功,功率也为零,故B错误,C正确;在开始的瞬间重力对小球做功功率为零,到达B点的瞬间重力的功率也为零,即先增大后减小,故D错误.2.如图所示,质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到达同一水平面,则( D )A.重力的平均功率相同B.到达底端时重力的瞬时功率P A=P BC.到达底端时两物体的速度相同D.重力对两物体做的功相同解析:两物体质量m相同,初、末位置的高度差h相同,重力做的功相同,但由于运动时间的不同,所以重力的平均功率不同,故A错误,D正确;根据动能定理得,下降的高度相同,根据mgh=mv2可得v=,到达同一水平面的速度大小相等,但是速度方向不同,即速度不同,故C 错误;由于竖直分速度不同,根据P=mgv y可知重力做功的瞬时功率不等,故B错误.3.目前,我国高铁技术已处于世界领先水平.某“和谐号”动车组由8节车厢连接而成,每节车厢质量均为5.0×104 kg,其中第一节和第五节为动力车厢,正常行驶时每节动力车厢发动机的额定功率为2.0×107 W.某次该动车组在平直的轨道上由静止以恒定加速度启动,t1时刻发动机达到额定功率,此后以额定功率行驶,t2时刻动车组达到最大速度,整个过程的v-t图象如图,假设每节车厢受到的阻力恒定,g=10 m/s2,下列说法正确的是( C )A.动车组列车行驶时所受的阻力大小为8.0×105 NB.每节动车在匀加速运动时提供的牵引力大小为2.0×106 NC.动车组列车匀加速运动的加速度为1.0 m/s2D.动车组列车匀加速运动的位移大小为2 500 m解析:由题图可得动车组最大速度为v m=100 m/s,根据f=可得阻力大小为f= N=4.0×105 N,故A错误;由图可知匀加速阶段的最大速度大小为v=50 m/s,此时牵引力的功率达到额定功率,则可求得牵引力大小为F== N=8.0×105 N,则每一节动车提供的牵引力为F′==4.0×105 N,根据牛顿第二定律可得加速度大小为a== m/s2=1 m/s2,故B错误,C正确;根据速度位移关系可得匀加速运动的位移大小为x== m=1 250 m,故D错误.4.(2019·湖南怀化调研)质量为m的物体在水平面上,只受摩擦力作用,以初动能E0做匀变速直线运动,经距离d后,动能减小为,则( A )A.物体与水平面间的动摩擦因数为B.物体再前进便停止C.物体滑行距离d所用的时间是滑行后面距离所用时间的倍D.若要使此物体滑行的总距离为3d,其初动能应为3E0解析:由动能定理知W f=μmgd=E0-,所以μ=,A正确;设物体总共滑行的距离为s,则有μmgs=E0,所以s=d,物体再前进便停止,B错误;将物体的运动看成反方向的初速度为0的匀加速直线运动,则连续运动三个距离所用时间之比为(-)∶(-1)∶1,所以物体滑行距离d所用的时间是滑行后面距离所用时间的(-1)倍,C错误;若要使此物体滑行的总距离为3d,则由动能定理知μmg·3d=E k,得E k=2E0,D 错误.5.(2019·安徽黄山三模)竖直平面内有一固定的粗糙圆轨道,有一质量为m的滑块以某一初速度从最低点进入轨道并能做完整的圆周运动,若已知滑块运动至圆周最低点A和最高点B时对轨道的压力差为7mg,圆的半径为R,滑块与圆轨道间的动摩擦因数为μ,则滑块在从A 点运动到B点的过程中克服摩擦力做的功为( A )A. B.mgR C.μmgπR D.2mgR解析:在圆周的最低点,对滑块,由牛顿第二定律得N A-mg=m;在圆周的最高点,对滑块,有N B+mg=m;滑块在从A点运动到B点的过程中,根据动能定理得-2mgR-W f=m-m;又N A-N B=7mg,联立解得克服摩擦力做的功为W f=;由于滑块在运动过程中受到的摩擦力是变力,不能根据功的公式求克服摩擦力做功,故A正确,B,C,D错误.6.(2019·湖南衡阳一模)两个质量相等的物体A,B并排静止地放置在水平地面上,现用同向水平拉力F1,F2分别作用于物体A和B上,分别作用一段时间后撤去,两物体各自滑行一段距离后停止运动.两物体运动的v t图象分别如图中图线a,b所示.已知拉力F1,F2分别撤去后,物体做减速运动过程的v-t图线彼此平行(相关数据已在图中标出).由图中信息可以得出( ACD )A.两个物体A,B与水平地面的动摩擦因数相同B.F1等于2.5F2C.F1对物体A所做的功与F2对物体B所做的功一样多D.F1的最大瞬时功率等于F2的最大瞬时功率的2倍解析:撤去拉力后两物体的速度图象平行,故加速度大小相等,设两物体与水平地面的动摩擦因数分别为μ1,μ2,即a1=a2=μg=1 m/s2,则μ1=μ2=0.1,故A正确;对全过程,由动量定理得F1t1-μmg=0,F2t2 -μmg=0.由图知t 1=1.5 s,=4 s,t2=3 s,=5 s,代入数据解得F 1=1.6F2,故B错误;对全过程,由动能定理得W F1-μmg=0,W F2- μmg=0.由图知s 1总=5 m,s2总=5 m,代入数据解得W F1=W F2,故C正确;F1的最大瞬时功率P1=F1v1m=2.5F1=4F2,F2的最大瞬时功率P2=F2v2m=2F2,所以P1=2P2,故D正确.7.如图(甲)所示,物体受到水平推力F的作用,在粗糙水平面上做直线运动.通过力传感器和速度传感器监测到推力F和物体速度v随时间t变化的规律如图(乙)所示.重力加速度g=10 m/s2.则( ACD )A.物体的质量m=0.5 kgB.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2C.第2 s内物体克服摩擦力做的功W=2 JD.前2 s内推力F做功的平均功率=1.5 W解析:由速度—时间图线知,在2～3 s内,物体做匀速直线运动,可知推力等于摩擦力,可知f=2 N,在1～2 s内,物体做匀加速直线运动,由速度—时间图线知,a= m/s2=2 m/s2,根据牛顿第二定律得,F2-f=ma,代入数据解得m=0.5 kg,故A正确;物体与水平面间的动摩擦因数μ===0.4,故B错误;第2 s内的位移x2=×2×1 m=1 m,则物体克服摩擦力做功W=fx2=2×1 J=2 J,故C正确;前2 s内位移x=x2=1 m,则推力F做功的大小W F=F2x2=3×1 J=3 J,则平均功率==1.5 W,故D 正确.8.(2019·湖北宜昌模拟)如图所示,绳的上端固定在O点,下端系小球P.P与斜面Q的接触面粗糙.用水平力向右推Q,使它沿光滑水平面匀速运动.从图中实线位置到虚线位置过程中( ACD )A.摩擦力对小球P做正功B.斜面Q对小球的弹力垂直于斜面因此对小球不做功C.绳的拉力对小球P不做功D.推力F对斜面做的功和小球P对斜面做的功的绝对值相等解析:斜面对小球P的摩擦力沿斜面向下,与小球P的位移方向的夹角为锐角,摩擦力对小球P做正功,故A正确;斜面Q对小球的弹力垂直于斜面,速度垂直于绳,支持力对小球做正功,故B错误;拉力沿着绳子收缩方向,速度方向垂直于绳子,绳的拉力对小球P不做功,故C正确;对物体Q受力分析,受推力、重力、支持力、P对Q的压力和摩擦力,由于支持力和重力与速度垂直不做功,根据动能定理,推力F对斜面做的功和小球P对斜面做的功的代数和为零,故推力F对斜面做的功和小球P对斜面做的功的绝对值相等,故D正确.二、非选择题(本大题共2小题,共36分)9.(18分)(2019·江苏无锡模拟)如图所示,水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直圆轨道相切于B点,右端与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接(即物体经过C点时速度的大小不变),斜面顶端固定一轻质弹簧,一质量为2 kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧,第一次可将弹簧压缩至D 点,已知光滑圆轨道的半径R=0.45 m,水平轨道BC长为0.4 m,与滑块间的动摩擦因数μ=0.2,光滑斜面轨道上CD长为0.6 m,g取10 m/s2,求:(1)滑块第一次经过B点时对轨道的压力大小;(2)整个过程中弹簧具有的最大弹性势能;(3)滑块在水平轨道BC上运动的总时间及滑块最终停在何处.解析:(1)滑块从A点到B点,由动能定理可得mgR=m-0,解得v B=3 m/s;滑块在B点,有F-mg=m,解得F=60 N由牛顿第三定律可得滑块经过B点时对轨道的压力F′=F=60 N.(2)滑块第一次到达D点时,弹簧具有最大的弹性势能E p,滑块从A点到D点,设该过程弹簧弹力对滑块做的功为W,由动能定理可得mgR-μmgL BC-mgL CD sin 30°+W=0;又E p=-W,解得E p=1.4 J.(3)将滑块在BC段的运动过程看做匀减速直线运动,加速度a=μg =2 m/s2则滑块在水平轨道BC上运动的总时间t==1.5 s;滑块最终停止在水平轨道BC间,设滑块在BC段运动的总路程为s,从滑块第一次经过B点到最终停下来的过程,由动能定理可得-μmgs= 0-m.解得s=2.25 m;结合BC段的长度可知,滑块最终停止在BC间距B点0.15 m 处(或距C点0.25 m处).答案:(1)60 N (2)1.4 J(3)1.5 s 最终停在距B点0.15 m处(或距C点0.25 m处)10.(18分)(2019·河南郑州一模)如图所示,半径R=0.4 m 的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°,下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上.质量m=0.1 kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以v0=2 m/s的速度被水平拋出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,经过C点后沿水平面向右运动至D点时,弹簧被压缩至最短,此时弹簧的弹性势能E pm=0.8 J,已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10 m/s2.求:(1)小物块从A点运动至B点的时间(结果保留两位有效数字).(2)小物块经过圆弧轨道上的C点时,对轨道的压力大小.(3)C,D两点间的水平距离L.解析:(1)小物块恰好从B点沿切线方向进入轨道,由几何关系有=tan θ,根据平抛运动的规律可得v y=gt,解得t=0.35 s.(2)小物块由B点运动到C点,由动能定理可得mgR(1+sin θ)=m-m,解得v B==4 m/s;在C点处,由牛顿第二定律有F-mg=m,解得F=8 N, 根据牛顿第三定律,小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力F′大小为8 N.(3)小物块从B点运动到D点,由动能定理可得mgR(1+sin θ)-μmgL-E pm=0-m,解得L=1.2 m.答案:(1)0.35 s (2)8 N (3)1.2 m。
功和功率 动能定理-2024年高考物理二轮热点题型归纳含参考答案
功和功率 动能定理目录题型一 功和功率的理解和计算题型二 机车启动问题题型三 动能定理及其应用题型四 功能中的图像问题题型一功和功率的理解和计算【题型解码】1.要注意区分是恒力做功，还是变力做功，求恒力的功常用定义式．2.变力的功根据特点可将变力的功转化为恒力的功(如大小不变、方向变化的阻力)，或用图象法、平均值法(如弹簧弹力的功)，或用W =Pt 求解(如功率恒定的力)，或用动能定理等求解．1(2023上·福建三明·高三校联考期中)如图所示，同一高度处有4个质量相同且可视为质点的小球，现使小球A 做自由落体运动，小球B 做平抛运动，小球C 做竖直上抛运动，小球D 做竖直下抛运动，且小球B 、C 、D 抛出时的初速度大小相同，不计空气阻力。
小球从释放或抛出到落地的过程中()A.重力对4个小球做的功相同B.重力对4个小球做功的平均功率相等C.落地前瞬间，重力对4个小球的瞬时功率大小关系为P A =P B <P C =P DD.重力对4个小球做功的平均功率大小关系为P A =P B >P C =P D【提分秘籍】计算功和功率时应注意的问题(1)计算功时，要注意分析受力情况和能量转化情况，分清是恒力做功，还是变力做功，恒力做功一般用功的公式或动能定理求解，变力做功用动能定理、转化法或图象法求解。
(2)用图象法求外力做功时应注意横轴和纵轴分别表示的物理意义，若横轴表示位移，纵轴表示力，则可用图线与横轴围成的面积表示功，例如下图甲、乙、丙所示(丙图中图线为14圆弧)，力做的功分别为W 1=F 1x 1、W 2=12F 2x 2、W 3=π4F 3x 3。
(3)计算功率时，要明确是求瞬时功率，还是平均功率，若求瞬时功率，应明确是哪一时刻或哪个位置的瞬时功率，若求平均功率应明确是哪段时间内的平均功率；应注意区分公式P =Wt和公式P =Fv cos θ的适用范围，P =Wt计算的是平均功率，P =Fv cos θ侧重于对瞬时功率的计算。
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第6讲功功率动能定理一、选择题(每小题6分,共48分)1.图甲是滑道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,圆弧轨道底部P处安装一个压力传感器,其示数F表示该处所受压力的大小,某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑,表示压力F和高度h关系的F-h图像如图乙所示,则光滑圆弧轨道的半径R的大小是()A.5 mB.2 mC.0.8 mD.2.5 m2.(2018天津理综,2,6分)滑雪运动深受人民群众喜爱。
某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中()A.所受合外力始终为零B.所受摩擦力大小不变C.合外力做功一定为零D.机械能始终保持不变3.中车青岛四方机车厂,试验出速度高达605公里每小时的高速列车。
已知列车运行时的阻力包括车轮与轨道摩擦的机械阻力和车辆受到的空气阻力,若认为机械阻力恒定,空气阻力和列车运行速度的平方成正比,当列车以200公里每小时的速度行驶时,空气阻力占总阻力的70%,此时列车功率为1 000 kW,则高速列车以600公里每小时的速度行驶时的功率大约是()A.10 000 kWB.20 000 kWC.30 000 kWD.40 000 kW4.(2018江苏单科,7,4分)(多选)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置。
物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点。
在从A到B的过程中,物块()A.加速度先减小后增大B.经过O点时的速度最大C.所受弹簧弹力始终做正功D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功5.(2018山西太原一模)如图所示,两个人利用机械装置提升相同的重物。
已知重物匀速上升,相同的时间内两重物提升的高度相同。
不考虑绳、滑轮的质量及摩擦,在重物上升的过程中人拉力的作用点保持不变,(θ一直小于30°)则()A.站在地面的人比站在二楼的人省力B.站在地面的人对绳的拉力越来越大C.站在二楼的人对绳的拉力越来越大D.同一时刻,二楼的人对绳拉力的功率小于地面的人对绳拉力的功率6.(2018江苏清江中学模拟)(多选)如图甲所示,用竖直向上的力F拉静止在水平地面上的一物体,物体在向上运动的过程中,其机械能E与位移x的关系如图乙,其中AB为曲线,其余部分为直线,下列说法正确的是()A.0~x1过程中,物体所受拉力不变B.x1~x2过程中,物体的加速度先减小后增大C.0~x3过程中,物体的动能先增大后减小D.0~x2过程中,物体克服重力做功的功率一直增大7.(2018湖北八校二联)如图,小球甲从A点水平抛出,同时将小球乙从B点自由释放,两小球先后经过C点时速度大小相等,方向夹角为30°,已知B、C高度差为h,两小球质量相等,不计空气阻力,由以上条件可知()A.小球甲做平抛运动的初速度大小为2gh3B.甲、乙两小球到达C点所用时间之比为1∶3C.A、B两点高度差为h4D.两小球在C点时重力的瞬时功率大小相等8.(2018福建泉州检测)(多选)如图甲所示,长为l、倾角为α的斜面固定在水平地面上,一质量为m的物块从斜面顶端由静止释放并沿斜面向下滑动。
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第6讲功功率动能定理一、选择题(每小题6分,共48分)1.图甲是滑道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,圆弧轨道底部P处安装一个压力传感器,其示数F表示该处所受压力的大小,某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑,表示压力F和高度h关系的F-h图像如图乙所示,则光滑圆弧轨道的半径R的大小是()A.5 mB.2 mC.0.8 mD.2.5 m2.(2018天津理综,2,6分)滑雪运动深受人民群众喜爱。
某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中()A.所受合外力始终为零B.所受摩擦力大小不变C.合外力做功一定为零D.机械能始终保持不变3.中车青岛四方机车厂,试验出速度高达605公里每小时的高速列车。
已知列车运行时的阻力包括车轮与轨道摩擦的机械阻力和车辆受到的空气阻力,若认为机械阻力恒定,空气阻力和列车运行速度的平方成正比,当列车以200公里每小时的速度行驶时,空气阻力占总阻力的70%,此时列车功率为1 000 kW,则高速列车以600公里每小时的速度行驶时的功率大约是()A.10 000 kWB.20 000 kWC.30 000 kWD.40 000 kW4.(2018江苏单科,7,4分)(多选)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置。
物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点。
在从A到B的过程中,物块()A.加速度先减小后增大B.经过O点时的速度最大C.所受弹簧弹力始终做正功D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功5.(2018山西太原一模)如图所示,两个人利用机械装置提升相同的重物。
已知重物匀速上升,相同的时间内两重物提升的高度相同。
不考虑绳、滑轮的质量及摩擦,在重物上升的过程中人拉力的作用点保持不变,(θ一直小于30°)则()A.站在地面的人比站在二楼的人省力B.站在地面的人对绳的拉力越来越大C.站在二楼的人对绳的拉力越来越大D.同一时刻,二楼的人对绳拉力的功率小于地面的人对绳拉力的功率6.(2018江苏清江中学模拟)(多选)如图甲所示,用竖直向上的力F拉静止在水平地面上的一物体,物体在向上运动的过程中,其机械能E与位移x的关系如图乙,其中AB为曲线,其余部分为直线,下列说法正确的是()A.0~x1过程中,物体所受拉力不变B.x1~x2过程中,物体的加速度先减小后增大C.0~x3过程中,物体的动能先增大后减小D.0~x2过程中,物体克服重力做功的功率一直增大7.(2018湖北八校二联)如图,小球甲从A点水平抛出,同时将小球乙从B点自由释放,两小球先后经过C点时速度大小相等,方向夹角为30°,已知B、C高度差为h,两小球质量相等,不计空气阻力,由以上条件可知()A.小球甲做平抛运动的初速度大小为2B.甲、乙两小球到达C点所用时间之比为1∶C.A、B两点高度差为D.两小球在C点时重力的瞬时功率大小相等8.(2018福建泉州检测)(多选)如图甲所示,长为l、倾角为α的斜面固定在水平地面上,一质量为m的物块从斜面顶端由静止释放并沿斜面向下滑动。