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（含解析）

六功功率动能定理1. 坐落在镇江新区的摩天轮高88 m，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FNmg，则支持力NmgF，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PGvcos，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和，其中轨道光滑，轨道粗糙。质量相等的小孩甲和乙分别沿轨道和从A处滑向B处，两人重力做功分别为W1和W2，则()AW1W2BW1W2CW1W2D因小孩乙与轨道的动摩擦因数未知，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、乙分别沿轨道和从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PFv，Ffma，若a0，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a0，则物体速度不变，做匀速运动，故B项可能；若a0，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。4A、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()AF1、F2大小之比为12BF1、F2对A、B做功之比为12CA、B质量之比为21D全过程中A、B克服摩擦力做功之比为21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12，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21，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12，匀减速运动的位移之比为21，由动能定理可得，A物体的拉力与摩擦力的关系：F1xf13x00，B物体的拉力与摩擦力的关系：F22xf23x00，因此可得：F13f1，F2f2，f1f2，所以F12F2，F1F221，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m10 kg，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x16 m处时的速度大小为()A3 m/s B4 m/sC2 m/s D.m/s答案C解析力F在运动过程中所做的总功WF10(48) J10(1612) J40 J，由动能定理得：WFmv20，解得物块运动到x16 m处的速度大小为v2 m/s，C正确。6. 质量为2 kg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0.2，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是()Ax1 m时速度大小为2 m/sBx3 m时物块的加速度大小为2.5 m/s2C在前4 m位移过程中拉力对物块做的功为9 JD在前4 m位移过程中物块所经历的时间为2.8 s答案D解析对物块由动能定理得F合xEk，则F合，即图线的斜率等于合外力。在02 m内，F合2 N，设x1 m时速度大小为v，由动能定理得F合xmv20，v m/s，A错误；由图线知24 m内加速度恒定，a m/s2 m/s2，B错误；在前4 m位移过程中由动能定理得Wmgx9 J，W9 J0.22104 J25 J，C错误；在x2 m时，mv4 J，v12 m/s，在02 m内，2 mt1，t12 s，在x4 m时，mv9 J，v23 m/s，在24 m内，2 mt2，t20.8 s，故t1t22.8 s，D正确。7如图甲所示，一足够长、与水平面夹角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g10 m/s2，sin53，cos53，求：(1)物块与斜轨间的动摩擦因数；(2)物块的质量m。答案(1)(2)0.2 kg解析(1)由题图乙可知，当h15R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对物块从释放至到达B点的过程，由动能定理有mg(h12R)mgcosmv解得。(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Fmg物块从释放至到达B点的过程中，由动能定理有mg(h2R)mgcosmv2，解得F5mg，此解析式为乙图中的图线的表达式，则Fh图线的斜率k由题图乙可知k，解得m0.2 kg。- 5 -