2015高考物理 功 功率 動(dòng)能定理沖關(guān)訓(xùn)練（含解析）

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1、功 功率 動(dòng)能定理 一、選擇題 1．(2012·北京東城區(qū)聯(lián)考)一只蘋果從樓上某一高度自由下落，蘋果在空中依次經(jīng)過三個(gè)完全相同的窗戶1、2、3.圖3－1－15中直線為蘋果在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡．若不計(jì)空氣阻力的影響，以下說法正確的是(　　) 圖3－1－15 A．蘋果通過第3個(gè)窗戶所用的時(shí)間最長 B．蘋果通過第1個(gè)窗戶的平均速度最大 C．蘋果通過第3個(gè)窗戶重力做的功最大 D．蘋果通過第1個(gè)窗戶重力的平均功率最小 【解析】　因平均速度為＝，所以通過第3個(gè)窗戶的平均速度最大，時(shí)間最少，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)；因重力通過窗戶所做的功為W＝mgΔh，通過各窗戶時(shí)做功相等，選項(xiàng)C錯(cuò)；根據(jù)P＝，因通過

2、第3個(gè)窗戶的時(shí)間最少，所以選項(xiàng)D正確． 【答案】　D 2．(2013·哈爾濱模擬)如圖3－1－16所示，光滑斜面的頂端固定一彈簧，一物體向右滑行，并沖上固定在地面上的斜面，設(shè)物體在斜面最低點(diǎn)A的速度為v，壓縮彈簧至C點(diǎn)時(shí)彈簧最短，C點(diǎn)距地面高度為h，則從A到C的過程中彈簧彈力做功是(　　) 圖3－1－16 A．mgh－mv2　　　　　 B.mv2－mgh C．－mgh D．－(mgh＋mv2) 【解析】　由A到C的過程運(yùn)用動(dòng)能定理可得： －mgh＋W＝0－mv2， 所以W＝mgh－mv2，故A正確． 【答案】　A 3．(多選)(2012·天津高考)如圖3－1－

3、17甲所示，靜止在水平地面上的物塊A，受到水平向右的拉力F作用，F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fm與滑動(dòng)摩擦力大小相等，則(　　) 甲　　　　　　　　　　　　乙　　 圖3－1－17 A．0～t1時(shí)間內(nèi)F的功率逐漸增大 B．t2時(shí)刻物塊A的加速度最大 C．t2時(shí)刻后物塊A做反向運(yùn)動(dòng) D．t3時(shí)刻物塊A的動(dòng)能最大 【解析】　在0～t1時(shí)間內(nèi)物塊A所受的合力為零，物塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)P＝Fv知，力F的功率為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在t2時(shí)刻物塊A受到的合力最大，根據(jù)牛頓第二定律知，此時(shí)物塊A的加速度最大，選項(xiàng)B正確；物塊A在t1～t2時(shí)間內(nèi)做加速度增大的加速運(yùn)

4、動(dòng)，在t2～t3時(shí)間內(nèi)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，t3時(shí)刻，加速度等于零，速度最大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確． 【答案】　BD 4．(多選)(2013·山西太原市第二次模擬題)一質(zhì)量m＝0.5 kg的滑塊以某一初速度沖上傾角θ＝37°的足夠長的斜面，利用傳感器測(cè)出滑塊沖上斜面過程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，并用計(jì)算機(jī)作出滑塊上滑過程中的v－t圖象如圖3－1－18所示．取sin 37°＝0.6，g＝10 m/s2，認(rèn)為滑塊受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則 (　　) 圖3－1－18 A．滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5 B．滑塊返回斜面底端時(shí)的速度為2 m/s C．滑塊在上升過程中重力

5、做的功為－25 J D．滑塊返回斜面底端時(shí)重力的功率為6 W 【解析】　由題圖可知a＝10 m/s2，即gsin θ＋μgcos θ＝10 m/s2，解得μ＝0.5. 上滑位移x＝×1 m＝5 m，下滑加速度a′＝gsin θ－μgcos θ＝2 m/s2. 所以回到斜面底端時(shí)的速度v′＝＝2 m/s. 上升過程中重力做功W＝－Gxsin θ＝－15 J，返回底端時(shí)求的是重力的瞬時(shí)功率，P＝mgv′sin θ＝6W.A、D正確． 【答案】　AD 5．(多選)(2013·湖北省黃岡等七市4月聯(lián)考)如圖3－1－19所示，光滑水平面上放著足夠長的木板B，木板B上放著木塊A，A、B接觸面

6、粗糙，現(xiàn)用一水平拉力F作用在B上使其由靜止開始運(yùn)動(dòng)，用Ff1代表B對(duì)A的摩擦力，F(xiàn)f2代表A對(duì)B的摩擦力，下列說法正確的有 (　　) 圖3－1－19 A．力F做的功一定等于A、B系統(tǒng)動(dòng)能的增加量 B．力F做的功一定小于A、B系統(tǒng)動(dòng)能的增加量 C．力Ff1對(duì)A做的功等于A動(dòng)能的增加量 D．力F、Ff2對(duì)B做的功之和等于B動(dòng)能的增加量 【解析】　當(dāng)水平拉力F較小時(shí)，二者一起運(yùn)動(dòng)，力F做的功一定等于A，B系統(tǒng)動(dòng)能的增加量；當(dāng)水平拉力F較大時(shí)，二者發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，力F做的功一定大于A、B系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理，力Ff1對(duì)A做的功等于A動(dòng)能的增加量，力F、Ff

7、2對(duì)B做的功之和等于B動(dòng)能的增加量，選項(xiàng)C、D正確． 【答案】　CD 6.長為L的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球，其下方有一個(gè)傾角為θ的光滑斜面體，放在水平面上，開始時(shí)小球與斜面剛剛接觸且細(xì)繩恰好豎直，如圖3－1－20所示，現(xiàn)在用水平推力F緩慢向左推動(dòng)斜面體，直至細(xì)繩與斜面體平行，則下列說法中正確的是(　　) 圖3－1－20 A．由于小球受到斜面的彈力始終與斜面垂直，故對(duì)小球不做功 B．細(xì)繩對(duì)小球的拉力始終與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直，故對(duì)小球不做功 C．小球受到的合外力對(duì)小球做功為零，故小球在該過程中機(jī)械能守恒 D．若水平面光滑，則推力做功為mgL(1－cos θ) 【解析】　

8、小球受到斜面的彈力沿豎直方向有分量，故對(duì)小球做正功，A錯(cuò)誤；細(xì)繩的拉力方向始終和小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直，故對(duì)小球不做功，B正確；合外力對(duì)小球做的功等于小球動(dòng)能的改變量，雖然合外力做功為零，但小球的重力勢(shì)能增加，故小球在該過程中機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤；若水平面光滑，則推力做功為mgL(1－sin θ)，D錯(cuò)誤． 【答案】　B 7.(2013·豫南九校聯(lián)考)一摩托車在豎直的圓軌道內(nèi)側(cè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，示意圖如圖3－1－21所示，周期為T，人和車的總質(zhì)量為m，軌道半徑為R，車經(jīng)最高點(diǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P0，車對(duì)軌道的壓力為2mg.設(shè)軌道對(duì)摩托車的阻力與車對(duì)軌道的壓力成正比，則(　　) 圖3－1－21

9、 A．車經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為3mg B．車經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率為2P0 C．車從最高點(diǎn)經(jīng)半周到最低點(diǎn)的過程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為P0T D．車從最高點(diǎn)經(jīng)半周到最低點(diǎn)的過程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為2mgR 【解析】　摩托車在最高點(diǎn)時(shí)有2mg＋mg＝m，在最低點(diǎn)時(shí)有FN－mg＝m，解得FN＝4mg，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于軌道對(duì)摩托車的阻力與車對(duì)軌道的壓力成正比，又因?yàn)檐囋谧罡唿c(diǎn)對(duì)軌道的壓力為2mg，所以選項(xiàng)B正確；根據(jù)P＝Fv可知，由于發(fā)動(dòng)機(jī)在最低點(diǎn)時(shí)的功率是在最高點(diǎn)時(shí)的2倍，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理可知摩托車從最高點(diǎn)經(jīng)半周到最低點(diǎn)的過程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功應(yīng)為2mgR與克服阻力做功之和，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．

10、【答案】　B 二、非選擇題 8．某幼兒園的滑梯簡化圖如圖3－1－22所示，其中AB段為一傾角為θ的粗糙斜面，BC段為一段半徑為R的光滑圓弧，其底端切線沿水平方向．若一兒童自A點(diǎn)由靜止滑到C點(diǎn)時(shí)，對(duì)C點(diǎn)的壓力大小為其體重的n倍，已知A與B、B與C間的高度差分別為h1、h2，重力加速度為g，求： 圖3－1－22 (1)兒童經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大??； (2)兒童與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ. 【解析】　(1)兒童對(duì)C點(diǎn)的壓力大小設(shè)為F，則F＝nmg由牛頓第二定律可知F－mg＝m 兒童由B至C，由機(jī)械能守恒可得mgh2＝mv－mv 聯(lián)立以上三式解得vB＝. (2)兒童所受摩

11、擦力大小為Ff＝μmgcos θ 兒童由A至B，由動(dòng)能定理可得mgh1－Ff＝mv－0 聯(lián)立解得μ＝tan θ. 【答案】　(1) (2)tan θ 9．(2013·華師一附中模擬)如圖3－1－23所示，粗糙弧形軌道和兩個(gè)光滑半圓形軌道組成翹S形尾巴的軌道．已知兩個(gè)半圓軌道的半徑均為R，端點(diǎn)B、C、D、E在同一豎直線上，連接處C、D間有較小空隙，剛好能夠讓小球通過，C、D間的距離可忽略．粗糙弧形軌道最高點(diǎn)A與圓形軌道最低點(diǎn)B的高度為h.從A點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)可看做質(zhì)點(diǎn)的小球，小球過B點(diǎn)時(shí)無能量損失，小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后從E點(diǎn)水平飛出，落到水平地面上，落點(diǎn)F到B點(diǎn)的水平距離為s.已知小球的質(zhì)

12、量為m，不計(jì)空氣阻力，求： 圖3－1－23 (1)小球從E點(diǎn)水平飛出時(shí)的速度大?。? (2)小球運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大??； (3)小球沿軌道運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功． 【解析】　(1)小球從E點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)在E點(diǎn)的速度大小為v，則： 4R＝gt2 s＝vt 解得：v＝s . (2)設(shè)在E點(diǎn)軌道對(duì)小球的壓力為F，對(duì)小球有： F＋mg＝m 解得：F＝(－1)mg 由牛頓第三定律得小球?qū)壍缐毫Γ? F′＝F＝(－1)mg. (3)設(shè)小球沿軌道運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功為W，則從A點(diǎn)到E點(diǎn)由動(dòng)能定理得： mgh－W－mg·4R＝mv2 解得：W＝mgh－4mgR－. 【答案】　(1)s 　(2)(－1)mg (3)mgh－4mgR－