2015高考物理 功 功率動能定理2沖關(guān)訓(xùn)練（含解析）

《2015高考物理 功 功率動能定理2沖關(guān)訓(xùn)練（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2015高考物理 功 功率動能定理2沖關(guān)訓(xùn)練（含解析）（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、功率　動能定理 一、選擇題每題6分 圖2－1－10 1．(2013·蘇北調(diào)研)如圖2－1－10所示，某同學(xué)斜向上拋出一石塊，空氣阻力不計．下列關(guān)于石塊在空中運(yùn)動過程中的速率v、加速度a、水平方向的位移x和重力的瞬時功率P隨時間t變化的圖象中，正確的是(　　) 　　　 A　　　　　B　　　　　C　　　　　D 圖2－1－11 解析：本題考查斜拋運(yùn)動的規(guī)律，意在考查學(xué)生對斜拋運(yùn)動中各物理量變化的理解．石塊做斜上拋運(yùn)動，可分解為豎直方向上的上拋運(yùn)動和水平方向上的勻速直線運(yùn)動，水平位移x＝v0xt與時間成正比，C正確；由于整個過程中石塊只受重力，所以a＝g保持不變，B錯誤；豎直方向上做

2、上拋運(yùn)動，所以重力的瞬時功率P＝mg(v0y－gt)，功率與時間不成正比，D錯誤；石塊在運(yùn)動過程中的速率v＝＝，石塊的速率最小為v0y>0，A錯誤． 答案：C 2．如圖2－1－12所示，曲面PC和斜面PD固定在水平面MN上，C、D處平滑連接，O點(diǎn)位于斜面頂點(diǎn)P的正下方．某人從頂端P由靜止開始分別沿曲面和斜面滑下，經(jīng)過C、D兩點(diǎn)后繼續(xù)運(yùn)動，最后停在水平面的A、B兩處．各處材質(zhì)相同，忽略空氣阻力，則(　　) 圖2－1－12 A．此人在曲面PC和斜面PD上克服摩擦力做功一定相等 B．此人沿PCA和沿PDB運(yùn)動克服摩擦力做功一定不相等 C．距離OA一定等于OB D．距離OA一定小于O

3、B 解析：由動能定理得mgh－Wf＝0，兩種過程重力做功相同，所以沿PCA和沿PDB運(yùn)動克服摩擦力做功一定相等，B錯誤；由于不知道CO和DO間的大小關(guān)系，無法判斷在曲面PC和斜面PD上克服摩擦力做功的大小關(guān)系，A錯誤；連接PC，若物塊沿斜面從P到C，由動能定理得mgh－μmgcosθ×－μmgCA＝0，OA＝，OA此時與OB相等，但由于摩擦力做功與路徑有關(guān)，圓弧軌跡較長，克服摩擦力做功較多，所以O(shè)A一定小于OB，C錯誤，D正確． 答案：D 圖2－1－13 3．(2013·湖南聯(lián)考)質(zhì)量為10 kg的物體，在變力F的作用下沿x軸做直線運(yùn)動，力F隨坐標(biāo)x的變化情況如圖2－1－13所示．

4、物體在x＝0處，速度為1 m/s，不計一切摩擦，則物體運(yùn)動到x＝16 m處時，速度大小為(　　) A．2 m/s B．3 m/s C．4 m/s D. m/s 解析：本題考查動能定理，意在考查F—x圖象中圖線與橫軸圍成的面積表示功的知識．由題圖可知F—x圖線與橫軸圍成的面積表示功，由動能定理可知W＝mv2－mv，經(jīng)計算可得v＝3 m/s，B正確． 答案：B 4．兩輛發(fā)動機(jī)功率相同且恒定、質(zhì)量不同的汽車，在平直路上行駛時，所受的阻力與車重成正比，下列結(jié)論正確的是(　　) A．兩車達(dá)到的最大動能相同 B．車的最大速率與質(zhì)量成反比 C．兩車具有相同的最大速率 D．車達(dá)到最大速率

5、時合外力為零 解析：當(dāng)汽車所受阻力與牽引力相等時，汽車的速率最大，合外力為零，D正確；根據(jù)題意可知P＝kmgv，Ek＝mv2＝，質(zhì)量不同，兩車達(dá)到的最大動能不相同，A錯誤；最大速率v＝，車的最大速率與質(zhì)量成反比，B正確，C錯誤． 答案：BD 5．如圖2－1－14所示為水平面上的物體在水平拉力F作用下的v－t圖象和拉力F的P－t圖象，則物體跟水平面間的動摩擦因數(shù)為(g＝10 m/s2)(　　) 圖2－1－14 A.　　　　　　　　B. C. D. 解析：設(shè)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，2 s末：F1－μmg＝ma，v1＝at1，P1＝F1v1，由以上三式可得5－μmg＝3m

6、；2～6 s內(nèi)，P2＝μmg·v1，代入數(shù)值得μmg＝ N，可求出：μ＝，故選項(xiàng)B正確． 答案：B 6. 圖2－1－15 如圖2－1－15所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下，從山坡(粗糙)底部A處由靜止起運(yùn)動至高為h的坡頂B，獲得速度為v，AB之間的水平距離為s，重力加速度為g.下列說法正確的是(　　) A．小車克服重力所做的功是mgh B．合外力對小車做的功是mv2 C．推力對小車做的功是mv2＋mgh D．阻力對小車做的功是mv2＋mgh－Fs 解析：小車克服重力做功W＝Gh＝mgh，A選項(xiàng)正確；由動能定理，小車受到的合力做的功等于小車動能的增加，W合＝ΔEk＝mv2

7、，B選項(xiàng)正確；由動能定理，W合＝W推＋W重＋W阻＝mv2，所以推力做的功W推＝mv2－W阻－W重＝mv2＋mgh－W阻，C選項(xiàng)錯誤；阻力對小車做的功W阻＝mv2－W推－W重＝mv2＋mgh－Fs，D選項(xiàng)正確． 答案：ABD 7．(2013·西城期末)如圖2－1－16所示，物體以一定的初速度從傾角α＝37°的斜面底端沿斜面向上運(yùn)動，上升的最大高度為3.0 m. 圖2－1－16 　　 圖2－1－17 選擇地面為參考平面，上升過程中，物體的機(jī)械能E隨高度h的變化如圖2－1－17所示．g＝10 m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，則(　　) A．物體的質(zhì)

8、量m＝0.67 kg B．物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.40 C．物體上升過程中的加速度大小a＝10 m/s2 D．物體回到斜面底端時的動能Ek＝10 J 解析：本題考查摩擦生熱、動能定理等知識，意在考查學(xué)生對摩擦生熱、動能定理的理解．上升過程，由動能定理得，－(mgsinα＋μmgcosα)·hm/sinα＝0－Ek1，摩擦生熱μmgcosα·hm/sinα＝E1－E2，解得m＝1 kg，μ＝0.50，故A、B錯誤；物體上升過程中的加速度大小a＝gsinα＋μgcosα＝10 m/s2，故C正確；上升過程中的摩擦生熱為E1－E2＝20 J，下降過程摩擦生熱也應(yīng)為20 J，故物體回

9、到斜面底端時的動能Ek＝50 J－40 J＝10 J，D正確． 答案：CD 8．某跳傘員在無風(fēng)的天氣做跳傘訓(xùn)練時，從離地面高為H的空中懸停的直升飛機(jī)上跳下，然后立即打開降落傘，由于空氣阻力(阻力大小與速度成正比)的作用，跳傘員降落的距離后其速度達(dá)到最大值，此后開始勻速運(yùn)動最后到達(dá)地面．若加速運(yùn)動過程中，降落傘克服阻力做的功為W1，運(yùn)動的時間為t1；勻速運(yùn)動過程中，降落傘克服阻力做的功為W2，運(yùn)動的時間為t2，則(　　) A．W2>2W1 B．W2<2W1 C．t1>t2 D．t1

10、mv，所以W1＝mg·－mv，勻速運(yùn)動過程由動能定理有mg·－W2＝0，所以2W1

11、19 A．A與B在水平面上分離時彈簧處于壓縮狀態(tài) B．A與B在水平面上分離時彈簧處于原長狀態(tài) C．P、Q兩點(diǎn)距O點(diǎn)的水平距離相等 D．P、Q兩點(diǎn)距O點(diǎn)的豎直高度相等 解析：彈簧在恢復(fù)原長的過程中，彈簧始終對物塊A有彈力作用，則A對B有彈力的作用，這一過程AB不能分離，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，彈簧對物塊A彈力消失，則A對B的彈力也消失，此后A受到彈簧向左的拉力作用，AB分離，A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確；從O點(diǎn)上升到最高點(diǎn)的過程，設(shè)水平位移為d，由動能定理得0－Ek＝－μmgcosα－mgdtanα，α不同，則d不同，C錯誤；設(shè)上升高度為h,0－Ek＝－μmgcosα－mgh，α不同，則h不同，D錯誤

12、． 答案：B 二、非選擇題每題10分 10．(2013·長沙測試)隨著中國首艘航母“遼寧號”的下水，同學(xué)們對艦載機(jī)(圖2－1－20甲)的起降產(chǎn)生了濃厚的興趣．下面是小聰編制的一道艦載機(jī)降落的題目，請你閱讀后求解． (1)假設(shè)質(zhì)量為m的艦載機(jī)關(guān)閉發(fā)動機(jī)后在水平地面跑道上降落，觸地瞬間的速度為v0，在跑道上滑行的v－t圖象見圖2－1－20乙．求艦載機(jī)滑行的最大距離和滑行時受到的阻力大??； (2)航母可以通過設(shè)置攔阻索來增大對艦載機(jī)的阻力．現(xiàn)讓該艦載機(jī)關(guān)閉發(fā)動機(jī)后在靜止于海面上的航母水平甲板上降落，若它接觸甲板瞬間的速度仍為v0，在甲板上的運(yùn)動可以看做勻變速運(yùn)動，在甲板上滑行的最大距離是在

13、水平地面跑道上滑行的最大距離的.求該艦載機(jī)在航母上滑行時受到的平均阻力大小(結(jié)果用m、v0、t0表示)． 　 　甲　　　　　　　　　乙 圖2－1－20 解析：(1)由題圖乙信息，根據(jù)勻變速運(yùn)動規(guī)律可得 最大距離為x＝v0t0 由動能定理有fx＝mv 解得阻力f＝. (2)最大距離x′＝x＝v0t0 由動能定理有f′x′＝mv 聯(lián)立解得f′＝. 答案：(1)v0t0　　(2) 11．過山車是游樂場中常見的設(shè)施．如圖2－1－21是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的兩個圓形軌道組成，B、C分別是兩個圓形軌道的最低點(diǎn)，半徑R1＝2.0 m、R2＝1.4 m．一個

14、質(zhì)量為m＝1.0 kg的小球(視為質(zhì)點(diǎn))從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以v0＝12.0 m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動，A、B間距L1＝6.0 m，小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，圓形軌道是光滑的．圓形軌道間不相互重疊．重力加速度取g＝10 m/s2，試求： 圖2－1－21 (1)小球在經(jīng)過第一個圓形軌道的最高點(diǎn)時，求小球的運(yùn)動速度及軌道對小球作用力的大??； (2)如果小球恰能通過第二個圓形軌道，B、C間距L應(yīng)是多少？ 解析：(1)設(shè)小球經(jīng)過第一個圓軌道的最高點(diǎn)時的速度為v1，根據(jù)動能定理－μmgL1－2mgR1＝mv－mv?、? 代入已知量，得小球在最高點(diǎn)的運(yùn)動速度v2＝2 m/s 小

15、球在最高點(diǎn)受到重力mg和軌道對它的作用力F，根據(jù)牛頓第二定律F＋mg＝m?、? 由①②得　F＝10.0 N?、? (2)如果小球恰能通過第二個圓形軌道的最高點(diǎn)，設(shè)小球在第二個圓軌道最高點(diǎn)的速度為v2， 由題意得mg＝m?、? －μmg(L1＋L)－2mgR2＝mv－mv　⑤ 由④⑤得L＝12.5 m. 答案：(1)2 m/s　10.0 N　(2)12.5 m 12．環(huán)?；旌蟿恿囀侵甘褂闷蜋C(jī)驅(qū)動和利用蓄電池所儲存的電能驅(qū)動的汽車．它可按平均需要使用的功率來確定汽油機(jī)的最大功率，此時處于油耗低、污染少的最優(yōu)情況下工作．汽車需要大功率而汽油功率不足時由電動機(jī)來補(bǔ)充，電動機(jī)的電源為蓄電池；

16、汽車負(fù)荷少時，電動機(jī)可作為發(fā)電機(jī)使用，汽油機(jī)的一部分功率用來驅(qū)動汽車，另一部分功率驅(qū)動發(fā)電機(jī)，可發(fā)電給蓄電池充電． 有一質(zhì)量m＝1200 kg的混合動力轎車，在平直公路上以v1＝90 km/h勻速行駛，汽油發(fā)動機(jī)的輸出功率為P＝60 kW.當(dāng)駕駛員看到前方有80 km/h的限速標(biāo)志時，保持汽油發(fā)動機(jī)功率不變，立即啟動發(fā)電機(jī)工作給蓄電池充電，此時轎車的動力減小，做減速運(yùn)動，運(yùn)動距離s＝80 m后，速度變?yōu)関2＝72 km/h.此過程中汽油發(fā)動機(jī)功率的25%用于轎車的牽引，75%用于供給發(fā)電機(jī)工作，發(fā)動機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)的能量最后有50%轉(zhuǎn)化為蓄電池的電能．假設(shè)轎車在上述運(yùn)動過程中所受阻力保持不變．

17、試求： (1)轎車以90 km/h在平直公路上勻速行駛時，所受阻力Ff的大??； (2)轎車從90 km/h減速到72 km/h的這一過程中，蓄電池獲得的電能E電； (3)若電動機(jī)的輸出功率也為60 kW，此時汽油發(fā)動機(jī)和電動機(jī)共同工作的最大功率可以達(dá)到Pm＝108 kW，汽車駛上與水平地面成30°角斜坡，汽車爬坡過程中所受阻力為重力的0.1倍，設(shè)斜坡足夠長，求汽車在斜坡上做勻速運(yùn)動的最大速度vm.(g取10 m/s2) 解析：(1)轎車以v1＝90 km/h＝25 m/s勻速行駛時，汽車受到的阻力等于牽引力，有 P＝Ffv1 解得阻力Ff＝2.4×103 N (2)轎車做減速運(yùn)動s＝80 m速度減為v2＝72 km/h＝20 m/s，設(shè)這一過程中汽油發(fā)動機(jī)做的總功為W，由動能定理有 W×25%－Ff·s＝mv－mv 代入數(shù)據(jù)得W＝2.28×105 J 蓄電池獲得的電能E電＝W×75%×50%＝8.55×104 J (3)汽車在斜坡上做勻速運(yùn)動時牽引力F＝mgsin30°＋0.1mg.在斜坡上勻速運(yùn)動的最大速度設(shè)為vm，有 Pm＝(mgsin30°＋0.1mg)vm 可得最大速度vm＝15 m/s. 答案：(1)2.4×103 N　(2)8.55×104 J　(3)15 m/s