（江苏专版）2019版高考物理二轮复习 专题二 第一讲 功和功率 动能定理课后达标检测卷（含解析）.doc

功和功率 动能定理1多选(2018江苏高考)如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块()A加速度先减小后增大B经过O点时的速度最大C所受弹簧弹力始终做正功D所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功解析：选AD小物块由A点开始向右加速运动，弹簧压缩量逐渐减小，F弹减小，由F弹Ffma知，a减小；当运动到F弹Ff时，a减小为零，此时小物块速度最大，弹簧仍处于压缩状态；由于惯性，小物块继续向右运动，此时FfF弹ma，小物块做减速运动，且随着压缩量继续减小，a逐渐增大；当越过O点后，弹簧开始被拉伸，此时F弹Ffma，随着拉伸量增大，a继续增大，综上所述，从A到B过程中，物块加速度先减小后增大，在O点左侧F弹Ff时速度达到最大，故A正确，B错误。在AO段物块所受弹簧弹力做正功，在OB段做负功，故C错误。由动能定理知，从A到B的过程中，弹力做功与摩擦力做功之和为0，故D正确。2(2017江苏高考)一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处。物块初动能为Ek0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能Ek与位移x关系的图线是()解析：选C设物块与斜面间的动摩擦因数为，物块的质量为m，则物块在上滑过程中根据动能定理有(mgsin mgcos )xEkEk0，即EkEk0(mgsin mgcos )x，所以物块的动能Ek与位移x的函数关系图线为直线且斜率为负；物块沿斜面下滑的过程中根据动能定理有(mgsin mgcos )(x0x)Ek，其中x0为小物块到达最高点时的位移，即Ek(mgsin mgcos )x(mgsin mgcos )x0，所以下滑时Ek随x的减小而增大且为直线。由此可以判断C项正确。3.(2018江苏七市三模)如图所示，不可伸长的细线一端固定，另一端系一小球，小球从与悬点等高处由静止释放后做圆周运动，不计空气阻力，则小球从释放位置运动到最低点的过程中()A水平方向加速度不断增大B竖直方向加速度不断增大C重力做功的瞬时功率先增大后减小D拉力做功的瞬时功率先增大后减小解析：选C小球在最高点合力方向竖直向下，在最低点合力方向竖直向上，但在中间过程某点拉力却有水平方向的分量，所以小球水平方向的加速度必定先增大后减小，故A错误；小球在开始释放的瞬间的加速度为g且向下，接下来细线在竖直方向有向上的分量，所以小球竖直方向上所受的合外力减小，则竖直方向加速度开始变小，故B错误；重力的瞬时功率为Pmgvy，小球在开始释放的瞬间速度为零，此时重力的瞬时功率为零，到达最低点时，速度水平向左，竖直分速度为零，所以此时重力的瞬时功率为零，在中间过程竖直分速度不为零，重力的瞬时功率也不为零，所以重力的瞬时功率先增大后减小，故C正确；拉力的方向始终与速度方向垂直，所以拉力的瞬时功率始终为零，故D错误。4.(2018镇江一模)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解析：选C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，向心力向上，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，则合力对乘客做功为零，C正确；运动过程中，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。5(2018徐州期中)高台跳水被认为是世界上最难、最美的运动项目之一。一运动员在十米跳台跳水比赛中，触水时重力的功率约为()A7 000 WB700 WC70 WD7 W解析：选A运动员在跳水过程中看做自由落体运动，故落水时的速度为v10 m/s，运动员的体重约为50 kg，故重力的瞬时功率约为Pmgv7 000 W，故A正确。6.(2018扬州期末)某士兵练习迫击炮打靶，如图所示，第一次炮弹落点在目标A的右侧，第二次调整炮弹发射方向后恰好击中目标，忽略空气阻力的影响，每次炮弹发射速度大小相等，下列说法正确的是()A第二次炮弹在空中运动时间较长B两次炮弹在空中运动时间相等C第二次炮弹落地时速度较大D第二次炮弹落地时速度较小解析：选A炮弹在竖直方向上做竖直上抛运动，上升时间与下落时间相等。根据下落过程竖直方向做自由落体运动，hgt2，第二次下落高度高，所以第二次炮弹在空中运动时间较长，故A正确，B错误；根据动能定理：mghmv2mv02，由于两次在空中运动过程重力做功都是零，所以vv0，故两次炮弹落地时速度相等，故C、D错误。 7.多选(2018南京调研)如图所示，滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点。则能大致反映整个运动过程中，滑块的加速度a、速度v随时间t，重力对滑块所做的功W、动能Ek与位移x关系的是(取初始位置为坐标原点、初速度方向为正方向)()解析：选BD滑块整个运动过程的加速度方向均与初速度方向相反，故A错误。上滑时的加速度大小a1gsin gcos ，下滑时的加速度大小a2gsin gcos ，结合位移公式xat2，可知下滑时间大于上滑的时间；由于机械能有损失，返回到出发点时速度小于出发时的初速度，故B正确。重力做功Wmghmgxsin ，上滑过程与下滑过程的Wx图像重叠，故C错误。根据动能定理得，上滑过程有：ma1xEkmv02，解得Ekmv02ma1x，同理下滑过程有：Ekma2(Lx)，由数学知识知，D正确。8(2018盐城三模)如图所示，质量为m、半径为R的光滑圆柱体B放在水平地面上，其左侧有半径为R、质量为m的半圆柱体A，右侧有质量为m的长方体木块C，现用水平向左的推力推木块C，使其缓慢移动，直到圆柱体B恰好运动到半圆柱体A的顶端，在此过程中A始终保持静止。已知C与地面间动摩擦因数，重力加速度为g。求：(1)圆柱体B下端离地高为时，地面对半圆柱体A的支持力；(2)木块C移动的整个过程中水平推力的最大值；(3)木块C移动的整个过程中水平推力所做的功。解析：(1)以A和B整体为研究对象，地面支持力FN2mg。(2)B刚离开地面时，B对C的弹力最大，对B受力分析，则弹力F1mgtan 60mg此时水平推力最大为FmF1mgmg。(3)C移动的距离x2Rcos 30R摩擦力做功WfmgxmgR根据动能定理WWfmgR0解得WmgR。答案：(1)2mg(2)mg(3)mgR9.(2018南通调研)如图所示，质量分布均匀的刷子刷地面上的薄垫子，开始时刷子和垫子的左边缘对齐，刷子的质量为m，垫子的质量为M，刷子和垫子间的动摩擦因数为1，垫子和地面间的动摩擦因数为2，刷子和地面间的动摩擦因数为3，重力加速度为g。(1)若给刷子施加一个斜向右下方、与水平方向成60角的推力F1，垫子和刷子保持静止，求刷子受到的摩擦力f1的大小和地面对垫子的支持力FN的大小；(2)若给刷子施加一个斜向右下方、与水平方向成30角的推力F2，刷子和垫子以同一加速度运动，求刷子受到的摩擦力f2的大小；(3)若给刷子施加一个水平向右的推力F3，刷子从图示位置开始运动，垫子保持静止，已知刷子的长为b，垫子的长为L(Lb)，求刷子完全离开垫子的速度v的大小。解析：(1)刷子受到重力、垫子的支持力、推力F1和摩擦力作用则水平方向受力平衡，有f1F1cos 60F1刷子和垫子整体在竖直方向受力平衡，有FN(Mm)gF1sin 60(Mm)gF1。(2)设刷子和垫子运动的加速度为a，由牛顿第二定律可得：F2cos 302(mgMgF2sin 30)(Mm)a对刷子有：F2cos 30f2ma解得f22mg。(3)刷子离开垫子的过程受到的摩擦力做的功Wf由动能定理有F3L1mg(Lb)Wfmv20解得v 。答案：(1)F1(Mm)gF1(2)2mg(3) 10.(2018苏北四市调研)如图所示，水平光滑细杆上P点套一小环，小环通过长L1 m的轻绳悬挂一夹子，夹子内夹有质量m1 kg的物块，物块两竖直侧面与夹子间的最大静摩擦力均为fm7 N。现对物块施加F8 N的水平恒力作用，物块和小环一起沿水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，小环碰到杆上的钉子Q时立即停止运动，物块恰好相对夹子滑动，此时夹子立即锁定物块，锁定后物块仍受恒力F的作用。小环和夹子的大小及质量均不计，物块可看成质点，重力加速度g取10 m/s2。求：(1)物块做匀加速运动的加速度大小a；(2)P、Q两点间的距离s；(3)物块向右摆动的最大高度h。解析：(1)由牛顿第二定律Fma解得a8 m/s2。(2)环到达Q时，静摩擦力最大由牛顿第二定律2fmmgm解得vm2 m/s根据动能定理Fsmvm2解得s0.25 m。(3)设物块上升的最大高度为h，水平距离为x，由动能定理得F(xs)mgh0由几何关系得(Lh)2x2L2解得h1 m或h m(舍去)。答案：(1)8 m/s2(2)0.25 m(3)1 m11(2017江苏高考)如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为m，A、B的质量都为，与地面间的动摩擦因数均为。现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：(1)未拉A时，C受到B作用力的大小F；(2)动摩擦因数的最小值min；(3)A移动的整个过程中，拉力做的功W。解析：(1)对C受力分析，如图所示：根据平衡条件有2Fcos 30mg解得Fmg。(2)C恰好降到地面时，B受C压力的水平分力最大FxmaxmgB受地面的摩擦力fmg根据题意，B保持静止，则有fminFxmax，解得min。(3)C下降的高度h(1)RA的位移x2(1)R摩擦力做功的大小Wffx2(1)mgR根据动能定理WWfmgh00解得W(21)(1)mgR。答案：(1)mg(2)(3)(21)(1)mgR