高中物理高考 专题6 1 功和功率、动能定理的应用【练】解析版

这是一份高中物理高考 专题6 1 功和功率、动能定理的应用【练】解析版，共17页。试卷主要包含了一个质量为0，5 N等内容，欢迎下载使用。
目录
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc23951" 一．练经典题型 PAGEREF _Tc23951 \h 1
\l "_Tc5237" 二、练创新情景 PAGEREF _Tc5237 \h 4
\l "_Tc19015" 三．练规范解答 PAGEREF _Tc19015 \h 9
一．练经典题型
1．(2020·广西南宁模拟)关于功的概念，下列说法正确的是( )
A．物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多
B．合力的功等于各分力功的矢量和
C．摩擦力可以对物体做正功
D．功有正、负，但正、负不表示方向，而表示大小
【答案】：C
【解析】：因功的决定因素为力、位移及二者的夹角，若力大、位移大，但两者夹角为90°时，则做功为0，选项A错误；合力的功等于各分力功的代数和，选项B错误；摩擦力可以做正功，也可以做负功，这要看摩擦力与位移的方向关系，选项C正确；功是标量，有正、负之分，但功的正、负不是表示方向，而是表示力对物体做功的效果，所以选项D错误．
2．一物体所受的力F随位移x变化的图象如图所示，求在这一过程中，力F对物体做的功为( )
A．3 J B．6 J
C．7 J D．8 J
【答案】：B
【解析】：力F对物体做的功等于图线与横轴x所包围面积的代数和，即
W1＝eq \f(1,2)×(3＋4)×2 J＝7 J
W2＝eq \f(1,2)×(5－4)×2 J＝1 J
所以力F对物体做的功为
W＝W1－W2＝7 J－1 J＝6 J.
故选项B正确．
3.(2021·白银模拟)如图所示，小物块甲从竖直固定的eq \f(1,4)光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平。小物块乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断正确的是( )
A．两物块到达底端时速度相同
B．两物块运动到底端的过程中重力做功相同
C．两物块到达底端时动能相同
D．两物块到达底端时，重力对乙做功的瞬时功率大于重力对甲做功的瞬时功率
【答案】D
【解析】两物块下落的高度相同，根据动能定理，有mgR＝eq \f(1,2)mv2，解得v＝eq \r(2gR)，可知两物块到达底端时的速度大小相等，但方向不同，A错误；两物块的质量大小关系不确定，故无法判断两物块运动到底端时重力做的功及动能是否相同，B、C错误；在底端时，重力对甲做功的瞬时功率为零，重力对乙做功的瞬时功率大于零，D正确。
4．质量为2 kg的小铁球从某一高度由静止释放，经3 s到达地面，不计空气阻力，g取10 m/s2。则( )
A．2 s末重力的瞬时功率为200 W
B．2 s末重力的瞬时功率为400 W
C．前2 s内重力的平均功率为100 W
D．前2 s内重力的平均功率为400 W
【答案】B
【解析】物体只受重力，做自由落体运动，2 s末速度为v1＝gt1＝20 m/s，下落2 s末重力做功的瞬时功率P＝mgv1＝400 W，故选项A错误，B正确；前2 s内的位移为h2＝eq \f(1,2)gteq \\al(2,2)＝20 m，所以前2 s内重力的平均功率为eq \x\t(P)2＝eq \f(mgh2,t2)＝200 W，故选项C、D错误。
5.(2020·天津模拟)一个质量为0.5 kg的物体，从静止开始做直线运动，物体所受合外力F随物体位移x变化的图象如图所示，则物体位移x＝8 m 时，物体的速度为( )
A．2 m/sB．8 m/s
C．4eq \r(2) m/sD．4 m/s
【答案】C
【解析】F­x图象中图线与横轴所围面积表示功，横轴上方为正功，下方为负功，x＝8 m时，可求得W＝8 J；由动能定理有eq \f(1,2)mv2＝8 J，解得v＝4eq \r(2) m/s，选项C正确。
6．水平路面上的汽车以恒定功率P做加速运动，所受阻力恒定，经过时间t，汽车的速度刚好达到最大，在t时间内( )
A．汽车做匀加速直线运动
B．汽车加速度越来越大
C．汽车克服阻力做的功等于Pt
D．汽车克服阻力做的功小于Pt
【答案】D
【解析】根据P＝Fv知，随着速度增大牵引力减小，根据牛顿第二定律得a＝eq \f(F－Ff,m)，加速度减小，故A、B错误；牵引力做功W＝Pt，根据动能定理知，克服阻力做的功小于牵引力做的功，即小于Pt，故C错误，D正确。
7．(2021·遵义模拟)提高物体(例如汽车)运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速率的平方成正比，即Ff＝kv2，k是阻力因数)。当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为vm，如果要使物体运动的速率增大到2vm，则下列办法可行的是 ( )
A．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到2P0
B．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到eq \f(k,4)
C．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P0
D．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到eq \f(k,16)
【答案】C
【解析】物体匀速运动时，牵引力与阻力相等，由P＝Fvm＝Ffvm＝kveq \\al(3,m)，要使物体运动的速率增大到2vm，阻力因数不变时，需使发动机额定功率增大到8P0，故A错误，C正确；发动机额定功率不变时，需使阻力因数减小到eq \f(k,8)，故B、D错误。
8．(2021·泰安一模)做平抛运动的小球在下落两个连续相同高度的过程中，相同的是( )
A．运动的位移 B．速度的变化
C．重力做的功 D．重力的功率
【答案】：C
【解析】：做平抛运动的小球在下落两个连续相同高度的过程中，时间不同，则水平位移不同，则小球的位移的大小和方向都不同，选项A错误；根据Δv＝gt可知，速度的变化不同，选项B错误；重力做功为W＝Gh，则重力做功相同，选项C正确；根据P＝eq \f(W,t)可知，重力的功率不同，选项D错误．
9．(2021·中原名校联盟质检)如图甲所示，水平面上一质量为m的物体在水平力F作用下开始做加速运动，力F的功率P保持恒定，运动过程中物体所受的阻力f大小不变，物体速度最终达到稳定值vm，作用过程物体速度的倒数eq \f(1,v)与加速度a的关系图象如图乙所示．仅在已知功率P的情况下，根据图象所给信息可知以下说法中正确的是( )
A．可求出m、f和vm B．不能求出m
C．不能求出f D．可求出加速运动时间
【答案】：A
【解析】：当加速度为零时，物体做匀速运动，此时的牵引力等于阻力，速度为最大值，最大速度vm＝eq \f(1,0.1) m/s＝10 m/s；由功率的计算公式可得P＝Fv，而F－f＝ma，联立可得eq \f(1,v)＝eq \f(m,P) a＋eq \f(f,P)，物体速度的倒数eq \f(1,v)与加速度a的关系图象斜率为k＝eq \f(m,P)，纵轴截距为eq \f(f,P)＝0.1，因此可求出m、f和vm，选项A正确，B、C错误．物体做变加速运动，无法求出物体加速运动的时间，选项D错误．
10．(2020·新乡模拟)如图所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功的情况可能是( )
A．始终不做功 B．先做负功后做正功
C．先做正功后不做功 D．先做负功后不做功
【答案】：ACD
【解析】：当物体到达传送带上时，如果物体的速度恰好和传送带的速度相等，那么物体和传送带将一起在水平面上运动，它们之间没有摩擦力的作用，所以传送带对物体始终不做功，所以A正确．若物体速度大则受向后的摩擦力，做负功；直至速度一致为止，摩擦力消失，不做功，不会出现再做正功的情况，所以B错误．若物体速度小，则受向前的摩擦力，做正功；到速度一致时，摩擦力又变为零，不做功，所以C正确．若物体速度大，则受向后的摩擦力，做负功；直到速度一致为止，摩擦力消失，不做功，所以D正确．
11．如图所示，小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同，小物块从倾角为θ1的轨道上高度为h的A点由静止释放，运动至B点时速度为v1.现将倾斜轨道的倾角调至为θ2，仍将物块从轨道上高度为h的A点静止释放，运动至B点时速度为v2.已知θ2