（江苏专版）2019版高考物理二轮复习 第一部分 专题二 功和能检测（含解析）.doc

功和能第一讲功和功率__动能定理 考点一功和功率1.[考查功的大小计算]如图所示，质量m＝1 kg、长L＝0.8 m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平，板与桌面间的动摩擦因数为μ＝0.4现用F＝5 N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少为(g取10 m/s2)(　　)A．1 J　　　　　　　　　 B．1.6 JC．2 J D．4 J解析：选B　在薄板没有翻转之前，薄板与水平桌面之间的摩擦力f＝μmg＝4 N力F做的功用来克服摩擦力消耗的能量，而在这个过程中薄板只需移动的距离为，则做的功至少为W＝f×＝1.6 J，所以B正确2．[考查平均功率与瞬时功率的分析与计算]如图所示，某质点运动的v­t图像为正弦曲线从图像可以判断(　　)A．质点做曲线运动B．在t1时刻，合外力的功率最大C．在t2～t3时间内，合外力做负功D．在0～t1和t2～t3时间内，合外力的平均功率相等解析：选D　质点运动的v­t图像描述的是质点的直线运动，选项A错误；在t1时刻，加速度为零，合外力为零，合外力功率的大小为零，选项B错误；由题图可知，在t2～t3时间内，质点的速度增大，动能增大，由动能定理可知，合外力做正功，选项C错误；在0～t1和t2～t3时间内，动能的变化量相同，故合外力的功相等，则合外力的平均功率相等，选项D正确。

3．[考查机车启动的图像问题]下列各图是反映汽车以额定功率P额从静止启动，最后做匀速运动的过程，汽车的速度v随时间t以及加速度a、牵引力F和功率P随速度v变化的图像中正确的是(　　)解析：选A　汽车以额定功率启动时，功率一定，由P＝Fv可知，速度增大，牵引力F减小，根据F－Ff＝ma，加速度逐渐减小，但速度继续增大，当牵引力等于阻力时，速度达到最大，故A正确，B、C、D错误4．[考查机车的启动与牵引问题]某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v­t图像，如图所示(除2～10 s时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线)已知小车运动过程中，2～14 s时间段内小车的功率保持不变，在14 s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0 kg可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变求：(1)小车所受到的阻力大小；(2)小车匀速行驶阶段的功率；(3)小车在加速运动过程中(0～10 s内)位移的大小解析：(1)在14～18 s时间段，加速度大小：a＝＝ m/s2＝1.5 m/s2由牛顿第二定律得：f＝ma＝1.5 N。

2)在10～14 s小车做匀速运动，速度v＝6 m/s牵引力大小F与f大小相等，则：F＝f＝1.5 N，小车匀速运动的功率：P＝Fv＝9 W3)0～2 s内，小车的位移：x1＝×2×3 m＝3 m2～10 s内，根据动能定理：Pt－fx2＝mv22－mv12代入数据解得x2＝39 m加速过程中小车的位移大小为x＝x1＋x2＝42 m答案：(1)1.5 N　(2)9 W　(3)42 m考点二动能定理的理解和应用5.[考查应用动能定理判断物体动能增量的大小关系][多选]如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力F拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参考系，A、B都向前移动一段距离在此过程中(　　)A．外力F做的功等于A和B动能的增量B．B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量C．A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功D．外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和解析：选BD　A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力，对物体A应用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量，选项B正确；A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B相对地的位移不等，故二者做功不等，选项C错误；对长木板B应用动能定理，WF－Wf＝ΔEkB，即WF＝ΔEkB＋Wf就是外力F对B做的功，等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，选项D正确；由前述讨论知B克服摩擦力所做的功与A的动能增量(等于B对A的摩擦力所做的功)不等，故选项A错误。

6.[考查应用动能定理处理变力做功问题]用长为l、不可伸长的细线把质量为m的小球悬挂于O点，将小球拉至悬线偏离竖直方向α角后放手，运动t时间后停在最低点则在时间t内(　　)A．小球重力做功为mgl(1－cos α)B．空气阻力做功为－mglcos αC．小球所受合力做功为mglsin αD．细线拉力做功的功率为解析：选A　小球从开始运动到停止的过程中，下降的高度为：h＝l(1－cos α)，所以小球的重力做功：WG＝mgh＝mgl(1－cos α)，故A正确；在小球运动的整个过程中，重力和空气阻力对小球做功，根据动能定理得：WG＋Wf＝0－0，所以空气阻力做功Wf＝－WG＝－mgl(1－cos α)，故B错误；小球受到的合外力做功等于小球动能的变化，所以W合＝0－0＝0，故C错误；由于细线的拉力始终与运动的方向垂直，所以细线的拉力不做功，细线的拉力的功率为0，故D错误7．[考查Ek­t图像]一个小球从固定的光滑圆弧槽的A点由静止释放后，经最低点B运动到C点的过程中，小球的动能Ek随时间t的变化图像可能是(　　)解析：选B　动能Ek与时间t的图像上的任意一点的斜率表示重力做功的瞬时功率，即＝＝P，A点与C点处小球速度均为零，B点处小球速度方向与重力方向垂直，所以A、B、C三点处的重力做功功率为零，则小球由A点运动到B点的过程中，重力做功的功率先增大再减小至零，小球由B点运动到C点的过程中，重力做功的功率也是先增大再减小至零，故B正确，A、C、D错误。

8．[考查动能定理与F­x图像的综合应用]如图甲所示，长为4 m的水平轨道AB与半径为R＝0.6 m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接，有一质量为1 kg的滑块(大小不计)，从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化的关系如图乙所示，滑块与AB间的动摩擦因数为μ＝0.3，与BC间的动摩擦因数未知，取g＝10 m/s2求：(1)滑块到达B处时的速度大小；(2)若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C，则①滑块到达C处时的速度vC大小？②滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少？③滑块落在轨道上的位置与B点的水平距离为多少？解析：(1)对滑块从A到B的过程，由动能定理得F1x1＋F3x3－μmgx＝mvB2代入数据解得：vB＝6 m/s2)①当滑块恰好能到达最高点C时，重力提供向心力：mg＝m代入数据解得：vC＝ m/s②对滑块从B到C的过程，由动能定理得：W－mg·2R＝mvC2－mvB2代入数据得：W＝－3 J，即克服摩擦力做的功为3 J③滑块离开C后，做平抛运动，在水平方向：x′＝vC t在竖直方向：2R＝gt2联立解得：x′＝1.2 m答案：(1)6 m/s　(2)① m/s　②3 J　③1.2 m考点三应用动能定理解决力学综合问题9.[考查动能定理解决多过程问题][多选]如图所示为一滑草场。

某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)则(　　)A．动摩擦因数μ＝B．载人滑草车最大速度为C．载人滑草车克服摩擦力做功为mghD．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为g解析：选AB　由题意知，上、下两段斜坡的长分别为s1＝，s2＝由动能定理知：2mgh－μmgs1cos 45°－μmgs2cos 37°＝0解得动摩擦因数μ＝，选项A正确；载人滑草车在上下两段的加速度分别为a1＝g(sin 45°－μcos 45°)＝g，a2＝g(sin 37°－μcos 37°)＝－g，则在下落h时的速度最大，由动能定理知：mgh－μmgs1cos 45°＝mv2解得v＝ ，选项B正确，D错误；载人滑草车克服摩擦力做的功与重力做的功相等，即W＝2mgh，选项C错误10．[考查动能定理解决往复运动问题]如图所示，斜面的倾角为θ，质量为m的滑块距挡板P的距离为x0，滑块以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力。

若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，则滑块经过的总路程是(　　)A. B.C. D.解析：选A　因滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力，故滑块最终停在斜面底端，而摩擦力始终对滑块做负功，其大小等于μmgcos θ与滑块滑行的各段距离之和的乘积，即Wf＝－μmgcos θ·s，由动能定理可得：mgx0sin θ＋Wf＝0－mv02，可解得s＝，故A正确11．[考查动能定理与传送带、平抛运动的综合应用]如图所示，斜面AB长xAB＝3 m、倾角为α，其底端B与水平传送带相切，传送带长为L＝3 m，始终以v0＝5 m/s的速度顺时针转动现有一个质量m＝1 kg的物块，在离B点xPB＝2 m处的P点由静止释放已知物块与斜面间的动摩擦因数μ1＝0.25，物块与传送带间的动摩擦因数μ2＝0.2，sin 37°＝0.6，sin 53°＝0.8，g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力求：(1)倾角α逐渐增大到多少时，物块能从斜面开始下滑(用正切值表示)；(2)当α＝37°时，小物块由P到C的过程中，摩擦力对物块所做的功；(3)当α＝53°时，为了使物块每次由P滑到C点时均抛在同一点D，求物块释放点P到B点的取值范围。

解析：(1)为使物块能从斜面开始下滑，有：mgsin α＝μ1mgcos α解得倾角α满足的条件为tan α＝0.252)由P到B，由动能定理得：mgxPBsin 37°－μ1mgxPBcos 37°＝mvB2解得vB＝4 m/s在B点，因为vB＝4 m/s

在二轮复习中，注意打牢基础知识，细化审题、解题过。