2020届高考物理二轮复习 专题冲刺 考前基础回扣练六 功 功率 动能定理课件

六功功率动能定理1.坐落在镇江新区的摩天轮高88m，假设乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是()A．在摩天轮转动的过程中，乘客机械能始终保持不变B．在最低点时，乘客所受重力大于座椅对他的支持力C．在摩天轮转动一周的过程中，合力对乘客做功为零D．在摩天轮转动的过程中，乘客重力的功率保持不变答案C解析机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮运动过程中，做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，A错误；圆周运动过程中，在最低点，由重力和支持力的合力提供向心力F，方向向上指向圆心，所以F＝N－mg，则支持力N＝mg＋F，所以重力小于支持力，B错误；在摩天轮转动一周的过程中，动能变化量为零，由动能定理知，合力对乘客做功为零，C正确；运动过程中，乘客重力的功率P＝Gvcosθ，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，所以重力的瞬时功率在变化，D错误。故选C。2．如图所示，游乐场中，从高处A到水平面B处有两条长度相同的轨道Ⅰ和Ⅱ，其中轨道Ⅰ光滑，轨道Ⅱ粗糙。质量相等的小孩甲和乙分别沿轨道Ⅰ和Ⅱ从A处滑向B处，两人重力做功分别为W1和W2，则()A．W1＞W2B．W1＜W2C．W1＝W2D．因小孩乙与轨道Ⅱ的动摩擦因数未知，故无法比较重力做功的大小答案C解析重力做功等于重力乘以物体沿竖直方向的位移，与路径及轨道粗糙与否无关。质量相等的两个小孩甲、乙分别沿轨道Ⅰ和Ⅱ从A处滑向B处，重力做功相等，C正确。3．某汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的v­t图象不可能是下图中的()答案A解析根据P＝Fv，F－f＝ma，若a＞0，则汽车加速运动，v增大，F减小，加速度会减小，当加速度减为零时，速度达到最大，故C项可能，A项不可能；若a＝0，则物体速度不变，做匀速运动，故B项可能；若a＜0，即加速度沿斜面向下，物体减速，F增大，故加速度会减小，故D项可能；本题选不可能的，故选A项。4．A、B两物体分别在水平恒定拉力F1和F2的作用下沿水平面运动，先后撤去F1、F2后，两物体最终停下，它们的v­t图象如图所示。已知两物体与水平面间的滑动摩擦力大小相等，则下列说法正确的是()A．F1、F2大小之比为1∶2B．F1、F2对A、B做功之比为1∶2C．A、B质量之比为2∶1D．全过程中A、B克服摩擦力做功之比为2∶1答案C解析由速度—时间图象可知，两个匀减速运动的加速度大小之比为1∶2，A、B受摩擦力大小相等，由牛顿第二定律可知：A、B的质量之比是2∶1，C正确；由速度—时间图象可知，A、B两物体的总位移相等，且匀加速运动位移之比为1∶2，匀减速运动的位移之比为2∶1，由动能定理可得，A物体的拉力与摩擦力的关系：F1·x－f1·3x＝0－0，B物体的拉力与摩擦力的关系：F2·2x－f2·3x＝0－0，因此可得：F1＝3f1，F2＝32f2，f1＝f2，所以F1＝2F2，F1∶F2＝2∶1，A错误；全过程中摩擦力对A、B做功相等，故F1、F2对A、B做功相等，故B、D错误。5.某物体在水平变力F作用下沿水平方向做直线运动，物体的质量m＝10kg，F随物体的坐标x的变化情况如图所示。若物体从坐标原点由静止出发，不计一切摩擦。借鉴教科书中学习直线运动时由v­t图象求位移的方法，结合其他所学知识，根据图示的F­x图象可求出物体运动到x＝16m处时的速度大小为()A．3m/sB．4m/sC．22m/sD.17m/s解析力F在运动过程中所做的总功WF＝12×10×(4＋8)J－12×10×(16－12)J＝40J，由动能定理得：WF＝12mv2－0，解得物块运动到x＝16m处的速度大小为v＝22m/s，C正确。答案C6.质量为2kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示。已知物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是()A．x＝1m时速度大小为2m/sB．x＝3m时物块的加速度大小为2.5m/s2C．在前4m位移过程中拉力对物块做的功为9JD．在前4m位移过程中物块所经历的时间为2.8s答案D解析对物块由动能定理得F合Δx＝ΔEk，则F合＝ΔEkΔx，即图线的斜率等于合外力。在0～2m内，F合＝ΔEkΔx＝2N，设x＝1m时速度大小为v，由动能定理得F合x＝12mv2－0，v＝2m/s，A错误；由图线知2～4m内加速度恒定，a′＝F合′m＝ΔEk′Δx′m＝52×2m/s2＝54m/s2，B错误；在前4m位移过程中由动能定理得W－μmgx′＝9J，W＝9J＋0.2×2×10×4J＝25J，C错误；在x＝2m时，12mv21＝4J，v1＝2m/s，在0～2m内，2m＝v12t1，t1＝2s，在x＝4m时，12mv22＝9J，v2＝3m/s，在2～4m内，2m＝v1＋v22t2，t2＝0.8s，故t1＋t2＝2.8s，D正确。7．如图甲所示，一足够长、与水平面夹角θ＝53°的倾斜轨道与竖直面内的光滑圆轨道相接，圆轨道的半径为R，其最低点为A，最高点为B。可视为质点的物块与斜轨间有摩擦，物块从斜轨上某处由静止释放，到达B点时与轨道间压力的大小F与释放的位置距最低点的高度h的关系图象如图乙所示。忽略轨道相接处距最低点的高度，且不计物块通过轨道相接处时的能量损失，取重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝45，cos53°＝35，求：(1)物块与斜轨间的动摩擦因数μ；(2)物块的质量m。答案(1)23(2)0.2kg解析(1)由题图乙可知，当h1＝5R时，物块到达B点时与轨道间压力的大小为0，设此时物块在B点的速度大小为v1，则mg＝mv21R对物块从释放至到达B点的过程，由动能定理有mg(h1－2R)－μmgcosθh1sinθ＝12mv21解得μ＝23。(2)设物块从距最低点高为h处释放后到达B点时速度的大小为v，则F＋mg＝mv2R物块从释放至到达B点的过程中，由动能定理有mg(h－2R)－μmgcosθhsinθ＝12mv2，解得F＝mghR－5mg，此解析式为乙图中的图线的表达式，则F­h图线的斜率k＝mgR由题图乙可知k＝2R，解得m＝0.2kg。