2019年高考物理 试题分项解析 专题06 功和功率（第02期）.doc

专题6 功和功率一选择题1. （2019年1月云南昆明复习诊断测试）如图所示，两根不可伸长的轻绳一端与一个质量为m的小球相连于O点，另一端分别固定在小车天花板上的A、B两点，OA绳与天花板的夹角为30，OB绳与天花板的夹角为60，重力加速度为g。当小车以速度向右做匀速直线运动，小球与车保持相对静止时，下列说法正确的是A.OA绳对小球的拉力大小为mgB.OB绳对小球的拉力大小为mgC.OA绳对小球拉力做功的功率为mgvD.重力对小球做功的功率为mgv【参考答案】C【命题意图】本题考查平衡条件、功率及其相关知识点。【试题拓展】若小车向右做匀加速直线运动，则OA绳对小球的拉力和OB绳对小球的拉力分别为多少？OA绳对小球的拉力做功的功率多少？2（2019浙江七彩阳光联盟联考）如图所示，网球运动员发球时以某一速度将球水平击出，网球飞行一段时间后落地。若不计空气 阻力，则 A初速度越大，球在空中飞行的时间越长 B下落过程中球处于超重状态 C下落过程中重力对球做功的功率不变 D下落过程中相同时间内的球速度的变化相同 【参考答案】D二计算题1（12分）（2019湖南株洲一模）足够长的光滑水平面上，有10个相同的小球沿直线等间隔均匀分布，总长度为l，并以相同的速度v0向右运动，如图甲所示。在小球的正前方有一“加速带”AB，当小球从左端A进入加速带后在水平恒力作用下被加速，直至从右端B离开，小球经过加速带前后速度的变化情况如图乙所示。已知1号球刚从B端离开时，4号球刚好从A端进入。不考虑球的大小，试求（1）10个小球最终分布的总长度。（2）加速带对10个小球做功的总功率P。已知小球在加速带上所受水平恒力为F。故10号球刚从B端出来时，1号与10号间的距离L=3v0t（1分）解得L=3l（2分）此即10个小球最终分布的总长度。（2）因加速带对10个小球做功并不同步，故对10个小球做功的总功率要小于对单个小球做功的功率之和。小球在加速带上运动的时间（1分）小球在加速带上运动的平均速度（1分）故加速带长度为（1分）因而加速带对10个小球所做总功为W=10FL0（1分）加速带做功的总时间应是从1号球进入加速带A端开始，直到10号球离开加速带B端为止，这段时间即t=t +T（1分）又加速带对10个小球做功的总功率为（1分）解得（2分）2(9分)一物体放在水平地面上，如图18甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示。求：甲乙丙图18(1)26 s时间内的加速度；(2)06 s时间内物体的位移大小；(3)010 s时间内，物体克服摩擦力所做的功。(3)由图丙知物体在68 s内做匀速直线运动，此时摩擦力与拉力平衡即fF2 N；物体在68 s内做匀速直线运动位移x2vt32 m6 m物体在810 s内做匀减速运动位移x3t2 m3 m所以物体在010 s内的总位移xx1x2x315 m摩擦力做功Wffx215 J30 J即物体克服摩擦力做功30 J。答案(1)0.75 m/s2方向向右(2)6 m(3)30 J3（2019北京西城期末）为了备战2022年北京冬奥会，一名滑雪运动员在倾角=30的山坡滑道上进行训练，运动员及装备的总质量m=70 kg。滑道与水平地面平滑连接，如图所示。他从滑道上由静止开始匀加速下滑，经过t=5s到达坡底，滑下的路程 x=50 m。滑雪运动员到达坡底后又在水平面上滑行了一段距离后静止。运动员视为质点,重力加速度g=10m/s2，求：（1）滑雪运动员沿山坡下滑时的加速度大小a；（2）滑雪运动员沿山坡下滑过程中受到的阻力大小f；（3）滑雪运动员在全过程中克服阻力做的功Wf。【名师解析】（1）根据匀变速直线运动规律 （2分）解得 a = 4m/s2 （1分）（2）受力如图，根据牛顿第二定律 mgsin f = ma （2分）解得 f = 70N （1分）（3）全程应用动能定理， 得 mgxsinWf = 0 （2分）解得 Wf = 1.75104J （1分）4（15分）（2019南京六校联考）一个物体放在足够大的水平地面上，如图甲，若用水平变力拉动，其加速度随力变化图像为图乙所示现从静止开始计时，改用图丙中周期性变化的水平力F作用(g取10m/s2)求：（1）物体的质量及物体与地面间的动摩擦因数（2）求周期力作用下物体在一个周期内的位移大小（3）21s内水平力F对物体所做的功(3)20s即5个周期通过的位移x10=5840m（1分）第21秒通过的位移（2分）前21秒物体运动时拉力F做的功W5(F1s1+ F 2s1)+ F 1x=172J （2分）5（16分）（2019南京六校联考）如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内重力加速度为g求：水平外力F的大小；1号球刚运动到水平槽时的速度；整个运动过程中，2号球对1号球所做的功【名师解析】以10个小球整体为研究对象，由力的平衡条件可得（3分）得：（2分）6（2019河南洛阳一模）（10分）如图所示，质量为m2的物体B经一轻质弹簧与正下方地面上的质量为m1的物体A相连，弹簧的劲度系数为k，在B的正上方放上质量分别为m3、m4的物体C、D，整体都处于静止状态。现在立即去掉物体D，当B、C一起上升过程中（B、C锁定在一起保证B、C始终不分离），恰好能使A离开地面但不继续上升。再将物体D放在物体C上仍使整体处于静止状态，这次若将C、D一起立即去掉（解除B、C锁定），则当A刚离地时B的速度大小为多少？（已知重力加速度为g，A、B、C、D厚度不计）【名师解析】.（10分）解：（1）没有去掉物体D时（如图所示）：设弹簧的压缩量为x1，对B、C、D整体，有：（m2+m3+m4）g=kx1 解得：x1= （2分）（2）A恰离开地面时（如图所示）：设弹簧的伸长量为x2，对A有：m1g=kx2 解得：x2= （2分）（4）从刚去掉C、D到A恰离地的过程中：B和弹簧组成的系统也只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒。取刚去掉C、D时，B所在的位置为B的零重力势能面，此时弹簧的弹性势能仍为E1。 A恰离地时，弹簧的弹性势能仍为E2，此时B的速度大小设为v，对B和弹簧组成的系统，有：E1= E2+m2g(x1+ x2) +m2v2 解得：v= （3分）