2017届高三物理二轮复习:专题5功功率动能定理 含解析
专题限时集训(五)功功率动能定理
(建议用时:40分钟)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,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.全部选对的得6分,选
对但不全的得3分,有选错的得0分.)1.(2016·海南“七校联盟”大联考)如图13甲所示,某女士第一次站立在台阶
式自动扶梯上,扶梯将她送上楼,第二次如图乙所示,该女士乘相同自动扶梯的同
时,她还相对于扶梯匀速向上走,两次到达同一高度.两次自动扶梯匀速运动的速
度相同,下列关于两次自动扶梯的牵引力做功和功率的说法正确的是()
甲乙
图13A.两次牵引力做功相同,牵引力的功率第一次的较大
B.牵引力做功第一次的较大,两次牵引力的功率相同
C.牵引力做功第一次的较大,功率也是第一次的大
D.两次牵引力做功相同,功率也相同
B由于两次自动扶梯匀速运动的速度相同,第二次该女士是沿扶梯匀速向上行
走,表明两次扶梯对该女士的牵引力相同,但把该女士送到同一高度时,所用的时
间不同,第二次时间要短,扶梯运行的位移要小,由功的公式W=Fscosα可知,第
一次扶梯对该女士做的功要多.自动扶梯牵引力的功率由P=Fvcosα可知,扶梯对
该女士的牵引力相同,扶梯两次运行的速度也相同,所以两次牵引力的功率相同,
选项B正确.]
2.(2016·湖北六校3月联考)如图14所示,半径为R的18光滑圆弧轨道左端有一质
量为m的小球,在大小恒为F、方向始终与轨道相切的外力作用下,小球在竖直平
面内由静止开始运动,轨道左端切线水平,当小球运动到轨道的末端时立即撤去外
力,此时小球的速率为v,已知重力加速度为g,则()【导学号:37162035】
图14
A.此过程外力做功为π2FR
B.此过程外力做功为22FR
C.小球离开轨道的末端时,拉力的功率为Fv
D.小球离开轨道后运动到达的最高点距离圆弧轨道左端的高度为πRF4mgC由于力的大小不变,方向始终沿圆弧的切线方向,所以力F做的功为W=
F·18·2πR=π4FR,选项A、B错误;小球离开轨道时的速率为v,方向和外力F的方向
相同,所以拉力的功率为Fv,选项C正确;设小球离开轨道后运动到达最高点时的
速度为v1,小球离开轨道后运动到达的最高点距离圆弧轨道左端的高度为h,根据动
能定理有W-mgh=12mv21>0,代入W的值可得h<πRF4mg,所以选项D错误.]
3.一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动,运动过程中保持恒定的牵引功
率,其加速度a和速度的倒数1v图象如图15所示.若已知汽车的质量,则根据图像
所给的信息,不能求出的物理量是()
图15A.汽车的功率
B.汽车行驶的最大速度
C.汽车所受到的阻力
D.汽车运动到最大速度所需的时间
D由F-Ff=ma,P=Fv可得:a=Pm·1v-Ffm,对应图线可知,Pm=k=40,可求
(江苏专版)2019版高考物理二轮复习 专题二 第一讲 功和功率 动能定理课后达标检测卷(含解析)
功和功率 动能定理
1.[多选](2018·江苏高考)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
解析:选AD 小物块由A点开始向右加速运动,弹簧压缩量逐渐减小,F弹减小,由F弹-Ff=ma知,a减小;当运动到F弹=Ff时,a减小为零,此时小物块速度最大,弹簧仍处于压缩状态;由于惯性,小物块继续向右运动,此时Ff-F弹=ma,小物块做减速运动,且随着压缩量继续减小,a逐渐增大;当越过O点后,弹簧开始被拉伸,此时F弹+Ff=ma,随着拉伸量增大,a继续增大,综上所述,从A到B过程中,物块加速度先减小后增大,在O点左侧F弹=Ff时速度达到最大,故A正确,B错误。在AO段物块所受弹簧弹力做正功,在OB段做负功,故C错误。由动能定理知,从A到B的过程中,弹力做功与摩擦力做功之和为0,故D正确。
2.(2017·江苏高考)一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处。物块初动能为Ek0,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能Ek与位移x关系的图线是(
)
解析:选C 设物块与斜面间的动摩擦因数为μ,物块的质量为m,则物块在上滑过程中根据动能定理有-(mgsin θ+μmgcos θ)x=Ek-Ek0,即Ek=Ek0-(mgsin θ+μmgcos
θ)x,所以物块的动能Ek与位移x的函数关系图线为直线且斜率为负;物块沿斜面下滑的过程中根据动能定理有(mgsin θ-μmgcos θ)(x0-x)=Ek,其中x0为小物块到达最高点时的位移,即Ek=-(mgsin θ-μmgcos θ)x+(mgsin θ-μmgcos θ)x0,所以下滑时Ek随x的减小而增大且为直线。由此可以判断C项正确。
高考物理一轮复习 专题5.1 功 功率(精练)(含解析)-人教版高三全册物理试题
word 1 / 14 专题5.1 功 功率
1.(2019·江苏徐州一中期末)一根木棒沿固定水平桌面从A移动到B,位移为s,如此棒对桌面的摩擦力Ff和桌面对棒的摩擦力Ff′,做的功分别为( )
A.-Ffs,-Ff′s B.Ffs,-Ff′s
C.0,-Ff′s D.-Ffs,0
【解析】由题意知棒对桌面的摩擦力为Ff,桌面无位移,如此做的功为0;桌面对棒的摩擦力为Ff′,棒的位移为s,因此Ff′做的功为-Ff′s,C正确。
【答案】C
2.(2019·湖南省长沙市一中期末)如图4所示的拖轮胎跑是一种体能训练活动。某次训练中,轮胎的质量为5 kg,与轮胎连接的拖绳与地面夹角为37°,轮胎与地面动摩擦因数是0.8。假设运动员拖着轮胎以5 m/s的速度匀速前进 ,如此10 s内运动员对轮胎做的功最接近的是(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)( )
图4
A.500 J B.750 J C.1 250 J D.2 000 J
【解析】Fcos θ=f,
FN+Fsin θ=mg,
f=μFN,得F=μmgcos θ+μsin θ
=0.8×500.8+0.8×0.6 N=31.25 N,
10 s内运动员对轮胎做功WF=Fcos θ·vt=31.25×0.8×5×10 J=1 250 J,选项C正确。 word
2 / 14 【答案】C
3.(2019·辽宁省阜新市一中期末)在水平面上,有一弯曲的槽道AB,槽道由半径分别为R2和R的两个半圆构成。如图6所示,现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B点,假设拉力F的方向时刻均与小球运动方向一致,如此此过程中拉力所做的功为( )
图6
A.0 B.FR C.32πFR D.2πFR
【解析】把槽道分成s1、s2、s3、…、sn微小段,拉力在每一段上可视为恒力,如此在每一段上做的功W1=F1s1,W2=F2s2,W3=F3s3,…,Wn=Fnsn,拉力在整个过程中所做的功W=W1+W2+W3+…+Wn=F(s1+s2+s3+…+sn)=F(π·R2+πR)=32πFR。应当选项C正确。
高考物理二轮复习第五章能量和动量提能增分练一动能定理的四大应用
1 提能增分练(一) 动能定理的四大应用
[A级——夺高分]
1. (2020·福建师大附中模拟)将质量为m的物体在高空中以速率v水平向右抛出,由于风力作用,经过时间t后,物体下落一段高度,速率仍为v,方向与初速度相反,如图所示。在这一运动过程中不考虑空气阻力,下列关于风力做功的说法,正确的是(
)
A.风力对物体不做功
B.风力对物体做的功(绝对值)为mg2t22
C.风力对物体做的功(绝对值)小于mg2t22
D.由于风力方向未知,不能判断风力做功情况
解析:选C 对物体从开始抛出到速度再次等于v的过程,由动能定理可知W风+WG=12mv2-12mv2=0,可知|W风|=WG=mgh
2. (2020·广东六校联考)如图所示,在竖直平面内有一“V”形槽,其底部BC是一段圆弧,两侧都与光滑斜槽相切,相切处B、C位于同一水平面上。一小物体从右侧斜槽上距BC平面高度为2h的A处由静止开始下滑,经圆弧槽再滑上左侧斜槽,最高能到达距BC所在水平面高度为h的D处,接着小物体再向下滑回,若不考虑空气阻力,则(
)
A.小物体恰好滑回到B处时速度为零
B.小物体尚未滑回到B处时速度已变为零
C.小物体能滑回到B处之上,但最高点要比D处低
D.小物体最终一定会停止在圆弧槽的最低点
解析:选C 小物体从A处运动到D处的过程中,克服摩擦力所做的功为Wf1=mgh,小物体从D处开始运动的过程,因为速度较小,小物体对圆弧槽的压力较小,所以克服摩擦力所做的功Wf2<mgh,所以小物体能滑回到B处之上,但最高点要比D处低,C正确,A、B错误;因为小物体与圆弧槽间的动摩擦因数未知,所以小物体最终可能停在圆弧槽上的任何地方,D错误。
3.一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时,上升的最大高度为H,如图所示;当物块的初速度为v2时,上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( ) 2
高考物理二轮复习第五章能量和动量夯基保分练(一)功和功率动能定理
高考物理二轮复习第五章能量和动量夯基保分练(一)功和功率动能定理
1 / 6 夯基保分练(一) 功和功率 动能定理
[A级——保分练]
1.(2015·海南高考)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的( )
A.4倍 B.2倍 C.3
倍 D.2 倍
解析:选D 设f=kv,当阻力等于牵引力时,速度最大,输出功率变化前,有P=Fv=fv=kv·v=kv2,变化后有2P=F′v′=kv′·v′=kv′2,联立解得v′=2v,D正确。
2.一木块前端有一滑轮,绳的一端系在右方固定处,水平穿过滑轮,另一端用恒力F拉住,保持两股绳之间的夹角θ不变,如图所示,当用力F拉绳使木块前进s时,力F对木块做的功(不计绳重和滑轮摩擦)是( )
A.Fscos θ B.Fs(1+cos θ) C.2Fscos θ D.2Fs
解析:选B 根据动滑轮的特点,可求出绳在F方向上的位移为x=s(1+cos θ),根据恒力做功公式得W=Fx=Fs(1+cos θ),或可看成两股绳都在对木块做功W=Fs+Fscos
θ=Fs(1+cos θ),则选项B正确。
3.(2016·四川高考)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1 900
J,他克服阻力做功100 J。韩晓鹏在此过程中( )
A.动能增加了1 900 J
B.动能增加了2 000 J
C.重力势能减小了1 900 J
D.重力势能减小了2 000 J
解析:选C 根据动能定理得韩晓鹏动能的变化ΔE=WG+Wf=1 900 J-100 J=1 800 J>0,故其动能增加了1 800 J,选项A、B错误;根据重力做功与重力势能变化的关系WG=-ΔEp,所以ΔEp=-WG=-1 900 J<0,故韩晓鹏的重力势能减小了1 900 J,选项C正确,选项D错误。
高考物理二轮复习教案专题二能量与动量功和功率功能关系
功和功率
功能关系
复习备考建议
(1)能量观点是高中物理三大观点之一,是历年高考必考内容;或与直线运动、平抛运动、圆周运动结合,或与电场、电磁感应结合,或与弹簧、传送带、板块连接体等结合;或借助选择题单独考查功、功率、动能定理、功能关系的理解,或在计算题中考查动力学与能量观点的综合应用,难度较大.
(2)对于动量问题,17年只在选择题中出现,而且是动量守恒、动量定理的基本应用,18年在计算题中出现,Ⅰ卷、Ⅱ卷都是动量守恒的基本应用,运动过程简单,综合性较低,Ⅲ卷只是用到了动量的概念,19年在计算题中出现,Ⅰ卷、Ⅲ卷都涉及动量与能量观点的综合应用,Ⅱ卷中用到了动量定理,对于动量的考察,综合性、难度有所提升,备考时应多加注意.
第4课时 功和功率 功能关系
考点 功、功率的分析与计算
1.恒力功的计算
(1)单个恒力的功W=Flcosα.
(2)合力为恒力的功
①先求合力,再求W=F合lcosα.
②W=W1+W2+….
2.变力功的计算
(1)若力大小恒定,且方向始终沿轨迹切线方向,可用力的大小跟路程的乘积计算.
(2)力的方向不变,大小随位移线性变化可用W=Flcosα计算.
(3)F-l图象中,功的大小等于“面积”.
(4)求解一般变力做的功常用动能定理.
3.功率的计算
(1)P=Wt,适用于计算平均功率;
(2)P=Fv,若v为瞬时速度,则P为瞬时功率;若v为平均速度,则P为平均功率.
注意:力F与速度v方向不在同一直线上时功率为Fvcosθ.
例1 (多选)(2019·山西晋中市适应性调研)如图1甲所示,足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,沿杆方向给环施加一个拉力F,使环由静止开始运动,已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示,重力加速度g取10m/s2.则以下判断正确的是( )
图1
A.小环的质量是1kg
B.细杆与地面间的倾角是30°
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高三物理第二轮总复习
目 录
第1专题 力与运动 ......................................................................... 1
第2专题 动量和能量 ................................................................... 46
第3专题 圆周运动、航天与星体问题....................................... 76
第4专题 带电粒子在电场和磁场中的运动 .............................. 94
第5专题 电磁感应与电路的分析 ............................................. 120
第6专题 振动与波、光学、执掌、原子物理 ........................ 150
第7专题 高考物理实验 ............................................................. 177
第8专题 数学方法在物理中的应用 ......................................... 202
第9专题 高中物理常见的物理模型 ......................................... 221
第10专题 计算题的答题规范与解析技巧 .............................. 240 高三物理第二轮总复习全套精品(共10个专题)
1
第1专题 力与运动
知识网络
考点预测
2025届高考物理二轮复习:专题二 功和能、动量 第4讲 功、功率、动能定理-专项训练 【含答案】
2025届高考物理二轮复习
专题二 功和能、动量 第4讲 功、功率、动能定理-专项训练
1.[2024·温岭模拟] 如图所示是某地铁中的列车从左向右匀速率通过轨道abcd的示意图,其中bc段水平,ab与cd段的倾角相等.已知整个过程中列车受到的阻力大小保持不变(包括摩擦阻力和空气阻力),在ab和bc段列车牵引力的功率分别为P1和P2,则在cd段列车牵引力的功率为( )
A.2P2-P1
B.P2-P1
C.𝑃1+𝑃22
D.𝑃1-𝑃22
2.[2024·新课标卷] 福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰.借助配重小车可以进行弹射测试,测试时配重小车被弹射器从甲板上水平弹出后,落到海面上.调整弹射装置,使小车水平离开甲板时的动能变为调整前的4倍.忽略空气阻力,则小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的 ( )
A.0.25倍 B.0.5倍
C.2倍 D.4倍
3.无风时,雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落.一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中(重力加速度大小为g),克服空气阻力做的功为 ( )
A.0 B.mgh
C.12mv2-mgh D.12mv2+mgh
4.[2024·温州模拟] 我国无人机技术发展迅猛,应用也越来越广泛,无人机配送快递就是一种全新的配送方式.如图所示,一架配送包裹的无人机从地面起飞后竖直上升的过程中,升力的功率恒为P0.已知无人机的质量与包裹的质量的比值为k,忽略空气阻力的影响,则该过程中悬吊包裹的轻绳(不可伸长)对包裹做功的功率为 ( )
A.𝑃0𝑘
B.𝑃0𝑘+1
C.𝑃0𝑘-1 D.𝑘𝑃0𝑘+1
5.如图甲所示,一物体置于倾角θ=30°的足够长光滑斜面上,电动机通过跨过定滑轮的轻绳牵引物体沿斜面上升.启动电动机后,在0~6 s时间内物体运动的v-t图像如图乙所示,其中除1~5 s时间段图像为曲线外,其余时间段图像均为直线,1 s后电动机的输出功率保持不变.已知物体的质量为5 kg,不计一切阻力,重力加速度g取10 m/s2.则 ( )
高考物理江苏专二轮复习计划检测:专题二第一讲功及功率动能定理——课前自测诊断卷Word含解析
高考物理江苏专二轮复习计划检测:专题二第一讲功及功率动能定理——课前自测诊疗卷Word含分析
专题二·第一讲 功和功率 动能定理——课前自测诊疗卷
考点一 功和功率
1.[考察功的大小计算 ]
如下图,质量 m= 1 kg、长 L= 0.8 m 的均匀矩形薄板静止在水平
桌面上,其右端与桌子边沿相平,板与桌面间的动摩擦因数为 μ= 0.4。
现用 F = 5 N 的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力 F 做的功起码为 (g
取 10 m/s2)( )
A.1J B. 1.6 J
C.2J D.4 J
分析:选B 在薄板没有翻转以前,薄板与水平桌面之间的摩擦力 f= μmg= 4 N。力 F
L
做的功用来战胜摩擦力耗费的能量,而在这个过程中薄板只要挪动的距离为 2 ,则做的功至
L
少为 W= f× 2= 1.6 J ,因此 B 正确。
2. [考察均匀功率与刹时功率的剖析与计算 ]
如下图,某质点运动的 v-t 图像为正弦曲线。 从图像能够判断 ( )
A.质点做曲线运动
B.在
t1 时辰,合外力的功率最大
C.在
t2~ t3 时间内,合外力做负功
D.在 0~ t1 和
t2 ~ t3 时间内,合外力的均匀功率相等
分析: 选
D
质点运动的 v -t 图像描绘的是质点的直线运动,选项
A 错误;在
t1 时辰,
加快度为零,合外力为零,合外力功率的大小为零,选项
B 错误;由题图可知,在
t2~ t3
时间内, 质点的速度增大, 动能增大, 由动能定理可知, 合外力做正功, 选项
C 错误;在
0~
t1 和 t2~ t3 时间内,动能的变化量同样,故合外力的功相等,则合外力的均匀功率相等,选
项D正确。
3. [考察机车启动的图像问题 ]
以下各图是反应汽车以额定功率
P 额 从静止启动,最后做匀速运动的过程,汽车的速度 v 随时间
2020年高三物理二轮复习强基础专题五:动能定理 能量守恒定律(含答案解析)
强基础专题五:动能定理 能量守恒定律
一、单选题
1.如图,两根相同的轻质弹簧,沿足够长的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部挡板上,斜面固定不动。质量不同,形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上,使两弹簧具有相同的压缩量,若撤去外力后,两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧,则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程,两物块( )
A. 最大速度相同 B. 最大加速度相同
C. 上升的最大高度不同 D. 重力势能的变化量不同
2.如图所示,传送带足够长,与水平面间的夹角,并以的速度逆时针匀速转动着,在传送带的A端轻轻地放一个质量为的小物体,若已知物体与传送带之间的动摩擦因数,()则下列有关说法正确的是( )
A. 小物体运动1s后,受到的摩擦力大小不适用公式
B. 小物体运动1s后加速度大小为2 m/s2
C. 在放上小物体的第1s内,系统产生50J的热量
D. 在放上小物体的第1s内,至少给系统提供能量70J才能维持传送带匀速转动
3.运输人员要把质量为,体积较小的木箱拉上汽车。现将长为L的木板搭在汽车尾部与地面间,构成一固定斜面,然后把木箱沿斜面拉上汽车。斜面与水平地面成30o角,拉力与斜面平行。木箱与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为g。则将木箱运上汽车,拉力至少做功( )
A. B. C. D.
4.把质量为m的小球(可看做质点)放在竖直的轻质弹簧上,并把小球下按到A的位置(图甲),如图所示。迅速松手后,弹簧把小球弹起,球升至最高位置C点(图丙),途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙)。已知AB的高度差为h1,BC的高度差为h2,重力加速度为g,不计空气阻力。则( )
2017高中物理总复习(二轮专题攻略)之圆周运动:竖直面内的圆周运动 含解析
学必求其心得,业必贵于专精
【典例1】如图所示,长为L 的轻杆一端固定质量为m 的小球,另一端固定在转轴O,现使小球在竖直平面内做圆周运动,P为圆周的最高点,若小球通过圆周最低点时的速度大小为错误!,忽略摩擦阻力和空气阻力,则以下判断正确的是( )
A。 小球不能到达P点
B。 小球到达P点时的速度大于错误!
C. 小球能到达P点,且在P点受到轻杆向上的弹力
D. 小球能到达P点,且在P点受到轻杆向下的弹力
【答案】 C
【典例2】如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r,则下列说法正确的是( )
A。 小球通过最高点时的最小速度 vmin=错误!
B. 小球通过最高点时的最小速度vmin=0 学必求其心得,业必贵于专精
C. 小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力
D。 小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力
【答案】BC
【典例3】 为了研究过山车的原理,某物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为θ=60°,长为L1=2错误! m的倾斜轨道AB,通过微小圆弧与长为L2=错误! m的水平轨道BC 相连,然后在C 处设计一个竖直完整的光滑圆轨道,出口为水平轨道D,如图所示。现将一个小球从距A 点高为h =0。9 m 的水平台面上以一定的初速度v0 水平弹出,到A 点时速度方向恰沿AB 方向,并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC 间的动摩擦因数均为μ=错误!。g取10 m/s2,求:
(1) 小球初速度v0的大小;
(2) 小球滑过C点时的速率vC;
(3) 要使小球不离开轨道,则竖直圆弧轨道的半径R应该满足学必求其心得,业必贵于专精
什么条件.
【解析】(1) 小球做平抛运动到达A点,由平抛运动规律知竖直方向有:v2,y=2gh,即:vy=3错误! m/s
因为在A点的速度恰好沿AB方向,所以小球初速度:v0=vytan
