2019年高中物理高考二轮复习专题16：功　功率与动能定理

更新时间：2019-03-28 浏览次数：339 类型：二轮复习

一、单选题

1. (2021高一下·东莞期末) 如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定（）

A . 等于拉力所做的功 B . 小于拉力所做的功 C . 等于克服摩擦力所做的功 D . 大于克服摩擦力所做的功

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2. (2018高一下·诸暨期中) 如图所示，质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知重心在C点，其垂线与脚，两手连线中点间的距离Oa、ob分别为0.9m和0.6m，若她在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则克服重力做功和相应的功率为（）

A . 430J，7W B . 4300J，70W C . 720J，12W D . 7200J，120W

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3. (2017·南开模拟)
如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（）

A . 桌布对鱼缸摩擦力的方向向左 B . 鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等 C . 若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大 D . 若猫减小拉力，鱼缸肯定不会滑出桌面

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4. (2023·南京模拟) 静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力．若不计空气阻力，则在整个上升过程中，下列关于物体机械能E、速度大小v、重力势能E_p、动能E_k随时间变化的关系中，正确的是（　　）

A . B . C . D .

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5. (2018·浙江模拟) 如图是一种工具﹣石磨，下面磨盘固定，上面磨盘可绕过中心的竖直转轴，在推杆带动下在水平面内转动．若上面磨盘直径为D，质量为m且均匀分布，磨盘间动摩擦因数为μ．若推杆在外力作用下以角速度ω匀速转动，磨盘转动一周，外力克服磨盘间摩擦力做功为W，则（）

A . 磨盘推杆两端点的速度相同 B . 磨盘边缘的线速度为ωD C . 摩擦力的等效作用点离转轴距离为 $\text{[math]}$ D . 摩擦力的等效作用点离转轴距离为 $\text{[math]}$

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6. (2019高三上·运城模拟) 质量为2kg的物体，放在动摩擦因数为μ＝0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，g＝10m/s² ，下列说法中正确的是（）

A . 此物体在OA段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6W B . 此物体在OA段做匀速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6 W C . 此物体在AB段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6 W D . 此物体在AB段做匀速直线运动，且此过程中拉力的功率恒为6 W

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二、多选题

7.
如图所示，质量为M倾角为q粗糙的斜面，放在粗糙的水平的地面上。一质量为m的滑块沿斜面匀加速下滑。则（）

A . 斜面受到滑块的摩擦力方向沿斜面向上 B . 斜面受到滑块的压力大小等于mgcosθ C . 斜面受到地面的摩擦力方向水平向左 D . 斜面受到地面的支持力大小等于（M+m）g

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8. (2018高一下·扶余期中) 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(　　)

A . 小球受到绳的拉力在逐渐变大 B . 重力对小球做功的平均功率为零 C . 重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小 D . 由于细线的拉力方向始终与小球的速度方向垂直，所以拉力对小球做的功为零

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9. (2018高一下·临漳期中) 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图象如图所示。已知汽车的质量为m=2×10³ kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，( 取g=10 m/s²)则（）

A . 汽车在前5 s内的牵引力为4×10³ N B . 汽车在前5 s内的牵引力为6×10³ N C . 汽车的额定功率为60 kW D . 汽车的最大速度为20 m/s

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10. (2017高一下·上高期末)
如图质量为m的汽车在水平路面上启动，运动过程中的速度图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是（）

A . t₁﹣t₂时间内汽车牵引力做功为 $\text{[math]}$ m $\text{[math]}$ ﹣ $\text{[math]}$ m $\text{[math]}$ B . 0﹣t₁时间内汽车做匀加速运动且功率逐渐增大 C . t₂﹣t₃时间内汽车的牵引力最小，与阻力相等 D . t₁﹣t₂时间内汽车的牵引力逐渐在增大

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三、实验探究题

11. (2015高一下·枣强期中)
某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：
①按图1摆好实验装置，其中小车质量M=0.20kg，钩码总质量m=0.05kg．
②释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为f=50Hz），打出一条纸带．
1. （1）他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图2所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d₁=0.004m，d₂=0.055m，d₃=0.167m，d₄=0.256m，d₅=0.360m，d₆=0.480m…，他把钩码重力（当地重力加速度g=9.8m/s²）作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W=J（结果保留三位有效数字），把打下第5点时的小车动能作为小车动能的改变量，算得E_k=．（结果保留三位有效数字）
2. （2）此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，且误差很大．通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是
  
  A . 钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 B . 没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 C . 释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小 D . 没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因．
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四、综合题

12. 如图所示是某次四驱车比赛的一段轨道．四驱车（可视为质点）的质量 m=1.0kg，额定功率为P=7W．四驱车从水平平台上A点以额定功率启动，经过一段时间t₁=1.5s后关闭发动机，四驱车由平台边缘B点飞出后，恰能沿竖直光滑圆弧轨道CDE上C点的切线方向飞入圆形轨道．已知四驱车在AB段运动时的阻力f恒为1N，AB间的距离L=6m，圆轨道的半径R=1m，∠COD=53°，重力加速度g取10m/s² ，不计空气阻力．sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：
1. （1）四驱车从B点飞出时的速度V_B的大小；
2. （2）四驱车从B点运动到C点的时间t₂；
3. （3）四驱车第一次经过D点时对轨道的压力大小．
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13. (2017高一下·黑龙江期末)
如图所示，摩托车做特技表演时，以v₀=10m/s的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出．若摩托车冲向高台的过程中以P=1.8kW的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t=16s，人和车的总质量m=1.8×10²kg，台高h=5.0m，摩托车的落地点到高台的水平距离s=7.5m．不计空气阻力，取g=10m/s² ．求：
1. （1）摩托车从高台飞出到落地所用时间；
2. （2）摩托车落地时速度的大小；
3. （3）摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功．
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14. (2019高三上·宁波期末) 如图所示，一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘半径R=0.2m，圆盘边缘有一质量m=1kg的小滑块．当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块恰从圆盘边缘A沿过渡圆管滑落，进入轨道ABC，AB粗糙，BCD光滑，CD面足够长且离地面高为 $\text{[math]}$ ，经C点后突然给滑块施加水平向右的恒力 $\text{[math]}$ ．已知AB段斜面倾角为60°，BC段斜面倾角为30°，小滑块与圆盘的动摩擦因数μ=0.5，A点离B点所在水平面的高度h =1.2 m，运动到B点时的速度为3m/s，滑块从A至C运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，求
1. （1）滑出A点时，圆盘转动的角速度ω；
2. （2）小滑块在从A到B时，摩擦力做的功；
3. （3）小滑块在CD面上的落点距C点的水平距离．
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15. 如图所示，质量为M=1kg上表面为一段圆弧的大滑块放在水平面上，圆弧面的最底端刚好与水平面相切于水平面上的B点，B点左侧水平面粗糙、右侧水平面光滑，质量为m=0.5kg的小物块放在水平而上的A点，现给小物块一个向右的水平初速度v₀=4m/s，小物块刚好能滑到圆弧面上最高点C点，已知圆弧所对的圆心角为53°，A、B两点间的距离为L=1m，小物块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2，重力加速度为g=10m/s²。求：
1. （1）圆弧所对圆的半径R；
2. （2）若AB间水平面光滑，将大滑块固定，小物块仍以v₀=4m/s的初速度向右运动，则小物块从C点抛出后，经多长时间落地?
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16. (2019高三上·淮安月考) 如图所示，半径为R的半圆形管道ACB固定在竖直平面内，倾角为θ的斜面固定在水平面上，细线跨过小滑轮连接小球和物块，细线与斜面平行，物块质量为m，小球质量M＝3m，对物块施加沿斜面向下的力F使其静止在斜面底端，小球恰在A点．撤去力F后，小球由静止下滑．重力加速度为g，sinθ＝ $\text{[math]}$ ≈0.64，不计一切摩擦．求：
1. （1）力F的大小；
2. （2）小球运动到最低点C时，速度大小v以及管壁对它弹力的大小N；
3. （3）在小球从A点运动到C点过程中，细线对物块做的功W.
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