【三维设计】2017届高三物理二轮复习(通用版)课前诊断:功和功率+动能定理
8页1、课前诊断功和功率 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m1 kg、长L0.8 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0.4。现用F5 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)()A1 JB1.6 JC2 J D4 J解析:选B在薄板没有翻转之前,薄板与水平面之间的摩擦力fmg4 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Wf1.6 J,所以B正确。2考查机车的启动与牵引问题(多选)(2016天津高考)我国高铁技术处于世界领先水平。和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。某列车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组()A启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为32C进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时
2、的速度成正比D与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为12解析:选BD启动时,乘客的加速度向前,车厢对人的作用力方向向前,与车运动的方向相同,选项A错误。以后面的车厢为研究对象,F563ma,F672ma,则5、6节与6、7节车厢间的作用力之比为32,选项B正确。根据v22ax,车厢停下来滑行的距离x与速度的二次方成正比,选项C错误。若改为4节动车,则功率变为原来2倍,由PFv知,最大速度变为原来2倍,选项D正确。3考查瞬时功率与平均功率的计算(2016潍坊模拟)质量为m2 kg的物体沿水平面向右做直线运动,t0时刻受到一个水平向左的恒力F,如图甲所示,此后物体的vt图像如图乙所示,取水平向右为正方向,g取10 m/s2,则()A物体与水平面间的动摩擦因数为0.5B10 s末恒力F的瞬时功率为6 WC10 s末物体在计时起点左侧4 m处D010 s内恒力F做功的平均功率为0.6 W解析:选D由图线可知04 s内的加速度:a1 m/s22 m/s2,可得:Fmgma1;由图线可知410 s内的加速度:a2 m/s21 m/s2,可得:Fmgma2;解得:F3 N,0.05,选项A错
3、误;10 s末恒力F的瞬时功率为P10Fv1036 W18 W,选项B错误;04 s内的位移x148 m16 m,410 s内的位移x266 m18 m,故10 s末物体在计时起点左侧2 m处,选项C错误;010 s内恒力F做功的平均功率为 W0.6 W,选项D正确。4考查机车启动的图像问题(2015全国卷)一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正确的是()解析:选A由Pt图像知:0t1内汽车以恒定功率P1行驶,t1t2内汽车以恒定功率P2行驶。设汽车所受牵引力为F,则由PFv得,当v增加时,F减小,由a知a减小,又因速度不可能突变,所以选项B、C、D错误,选项A正确。考点二动能定理的应用5.考查动能定理与v t图像的综合应用(多选)一物体静止在粗糙水平面上,某时刻受到一沿水平方向的恒定拉力作用开始沿水平方向做直线运动,已知在第1 s内合力对物体做的功为45 J,在第1 s末撤去拉力,物体整个运动过程的vt图像如图所示,g取10 m/s2,则()A物体的质量为5
4、kgB物体与水平面间的动摩擦因数为0.1C第1 s内摩擦力对物体做的功为60 JD第1 s内拉力对物体做的功为60 J解析:选BD由动能定理有45 J,第1 s末速度v3 m/s,解出m10 kg,故A错误;撤去拉力后物体的位移x233 m4.5 m,由动能定理可得:fx20mv2,可解得:f10 N,又fmg,解出0.1,故B正确;第1 s内物体的位移x11.5 m,第1 s内摩擦力对物体做的功Wfx115 J,故C错误;由Fx1f(x1x2)0,可得F40 N,所以第1 s内拉力对物体做的功WFx160 J,故D正确。6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BB对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量CA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BDA物体所受的合外力等于B对A的摩擦力,对物
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