2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題沖刺 考前基礎(chǔ)回扣練六 功 功率 動能定理（含解析）

六功功率動能定理1. 坐落在鎮(zhèn)江新區(qū)的摩天輪高88 m，假設(shè)乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。下列說法正確的是()A在摩天輪轉(zhuǎn)動的過程中，乘客機(jī)械能始終保持不變B在最低點(diǎn)時，乘客所受重力大于座椅對他的支持力C在摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中，合力對乘客做功為零D在摩天輪轉(zhuǎn)動的過程中，乘客重力的功率保持不變答案C解析機(jī)械能等于重力勢能和動能之和，摩天輪運(yùn)動過程中，做勻速圓周運(yùn)動，乘客的速度大小不變，則動能不變，但高度變化，所以機(jī)械能在變化，A錯誤；圓周運(yùn)動過程中，在最低點(diǎn)，由重力和支持力的合力提供向心力F，方向向上指向圓心，所以FNmg，則支持力NmgF，所以重力小于支持力，B錯誤；在摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中，動能變化量為零，由動能定理知，合力對乘客做功為零，C正確；運(yùn)動過程中，乘客重力的功率PGvcos，乘客的重力大小不變，速度大小不變，但是速度方向時刻在變化，所以重力的瞬時功率在變化，D錯誤。故選C。2如圖所示，游樂場中，從高處A到水平面B處有兩條長度相同的軌道和，其中軌道光滑，軌道粗糙。質(zhì)量相等的小孩甲和乙分別沿軌道和從A處滑向B處，兩人重力做功分別為W1和W2，則()AW1W2BW1W2CW1W2D因小孩乙與軌道的動摩擦因數(shù)未知，故無法比較重力做功的大小答案C解析重力做功等于重力乘以物體沿豎直方向的位移，與路徑及軌道粗糙與否無關(guān)。質(zhì)量相等的兩個小孩甲、乙分別沿軌道和從A處滑向B處，重力做功相等，C正確。3某汽車以恒定功率P、初速度v0沖上傾角一定的斜坡時，汽車受到的阻力恒定不變，則汽車上坡過程的v­t圖象不可能是下圖中的()答案A解析根據(jù)PFv，F(xiàn)fma，若a0，則汽車加速運(yùn)動，v增大，F(xiàn)減小，加速度會減小，當(dāng)加速度減為零時，速度達(dá)到最大，故C項(xiàng)可能，A項(xiàng)不可能；若a0，則物體速度不變，做勻速運(yùn)動，故B項(xiàng)可能；若a0，即加速度沿斜面向下，物體減速，F(xiàn)增大，故加速度會減小，故D項(xiàng)可能；本題選不可能的，故選A項(xiàng)。4A、B兩物體分別在水平恒定拉力F1和F2的作用下沿水平面運(yùn)動，先后撤去F1、F2后，兩物體最終停下，它們的v­t圖象如圖所示。已知兩物體與水平面間的滑動摩擦力大小相等，則下列說法正確的是()AF1、F2大小之比為12BF1、F2對A、B做功之比為12CA、B質(zhì)量之比為21D全過程中A、B克服摩擦力做功之比為21答案C解析由速度時間圖象可知，兩個勻減速運(yùn)動的加速度大小之比為12，A、B受摩擦力大小相等，由牛頓第二定律可知：A、B的質(zhì)量之比是21，C正確；由速度時間圖象可知，A、B兩物體的總位移相等，且勻加速運(yùn)動位移之比為12，勻減速運(yùn)動的位移之比為21，由動能定理可得，A物體的拉力與摩擦力的關(guān)系：F1·xf1·3x00，B物體的拉力與摩擦力的關(guān)系：F2·2xf2·3x00，因此可得：F13f1，F(xiàn)2f2，f1f2，所以F12F2，F(xiàn)1F221，A錯誤；全過程中摩擦力對A、B做功相等，故F1、F2對A、B做功相等，故B、D錯誤。5. 某物體在水平變力F作用下沿水平方向做直線運(yùn)動，物體的質(zhì)量m10 kg，F(xiàn)隨物體的坐標(biāo)x的變化情況如圖所示。若物體從坐標(biāo)原點(diǎn)由靜止出發(fā)，不計(jì)一切摩擦。借鑒教科書中學(xué)習(xí)直線運(yùn)動時由v­t圖象求位移的方法，結(jié)合其他所學(xué)知識，根據(jù)圖示的F­x圖象可求出物體運(yùn)動到x16 m處時的速度大小為()A3 m/s B4 m/sC2 m/s D.m/s答案C解析力F在運(yùn)動過程中所做的總功WF×10×(48) J×10×(1612) J40 J，由動能定理得：WFmv20，解得物塊運(yùn)動到x16 m處的速度大小為v2 m/s，C正確。6. 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。已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2，重力加速度g取10 m/s2，則下列說法正確的是()Ax1 m時速度大小為2 m/sBx3 m時物塊的加速度大小為2.5 m/s2C在前4 m位移過程中拉力對物塊做的功為9 JD在前4 m位移過程中物塊所經(jīng)歷的時間為2.8 s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02 m內(nèi)，F(xiàn)合2 N，設(shè)x1 m時速度大小為v，由動能定理得F合xmv20，v m/s，A錯誤；由圖線知24 m內(nèi)加速度恒定，a m/s2 m/s2，B錯誤；在前4 m位移過程中由動能定理得Wmgx9 J，W9 J0.2×2×10×4 J25 J，C錯誤；在x2 m時，mv4 J，v12 m/s，在02 m內(nèi)，2 mt1，t12 s，在x4 m時，mv9 J，v23 m/s，在24 m內(nèi)，2 mt2，t20.8 s，故t1t22.8 s，D正確。7如圖甲所示，一足夠長、與水平面夾角53°的傾斜軌道與豎直面內(nèi)的光滑圓軌道相接，圓軌道的半徑為R，其最低點(diǎn)為A，最高點(diǎn)為B?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊與斜軌間有摩擦，物塊從斜軌上某處由靜止釋放，到達(dá)B點(diǎn)時與軌道間壓力的大小F與釋放的位置距最低點(diǎn)的高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示。忽略軌道相接處距最低點(diǎn)的高度，且不計(jì)物塊通過軌道相接處時的能量損失，取重力加速度g10 m/s2，sin53°，cos53°，求：(1)物塊與斜軌間的動摩擦因數(shù)；(2)物塊的質(zhì)量m。答案(1)(2)0.2 kg解析(1)由題圖乙可知，當(dāng)h15R時，物塊到達(dá)B點(diǎn)時與軌道間壓力的大小為0，設(shè)此時物塊在B點(diǎn)的速度大小為v1，則mg對物塊從釋放至到達(dá)B點(diǎn)的過程，由動能定理有mg(h12R)mgcosmv解得。(2)設(shè)物塊從距最低點(diǎn)高為h處釋放后到達(dá)B點(diǎn)時速度的大小為v，則Fmg物塊從釋放至到達(dá)B點(diǎn)的過程中，由動能定理有mg(h2R)mgcosmv2，解得F5mg，此解析式為乙圖中的圖線的表達(dá)式，則F­h圖線的斜率k由題圖乙可知k，解得m0.2 kg。- 5 -