2016高考物理二轮复习第一部分专题8功功率及动能定理的应用考点强化练.doc

考点强化练8功功率及动能定理的应用一、选择题(15题为单选题，68题为多选题)1(2015·海南单科)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的()A4倍B2倍C倍D倍答案：D解析：当摩托艇达到最大速度时，牵引力F等于阻力fkv，根据PF·vkv2可知，当输出功率变为原来的两倍时，其最大速率变为原来的倍。D选项正确。2(2015·海南单科)如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g。质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为()AmgRBmgRCmgRDmgR答案：C解析：设质点在最低点的速度为v，则有2mgmgm据动能定理mgRWfmv2可得WfmgR，C正确。3(2015·河北衡水中学三模)有两条滑道平行建造，左侧相同而右侧有差异，一个滑道的右侧水平，另一个的右侧是斜坡。某滑雪者保持一定姿势坐在雪橇上不动，从h1高处的A点由静止开始沿倾角为的雪道下滑，最后停在与A点水平距离为s的水平雪道上。接着改用另一个滑道，还从与A点等高的位置由静止开始下滑，结果能冲上另一个倾角为的雪道上h2高处的E点停下。若动摩擦因数处处相同，且不考虑雪橇在路径转折处的能量损失，则()A动摩擦因数为tanB动摩擦因数为C倾角一定大于D倾角可以大于答案：B解析：第一次停在BC上的某点，由动能定理得mgh1mgcos·mgs0mgh1mg(s)0mgh1mgs0A错误，B正确。在AB段由静止下滑，说明mgcos<mgsin，第二次滑上CE在E点停下，说明mgcos>mgsin；若>，则雪橇不能停在E点，所以C、D错误。4(2015·河北衡水中学三模)如图所示，质量为0.1kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0m/s的速度飞离桌面，最终落在水平地面上，已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5，桌面高0.45m，若不计空气阻力，取g10m/s2，则()A小物块的初速度是5m/sB小物块的水平射程为1.2mC小物块在桌面上克服摩擦力做8J的功D小物块落地时的动能为0.9J答案：D解析：小物块在桌面上克服摩擦力做功WfmgL2J，C错。在水平桌面上滑行，由动能定理得Wfmv2mv，解得v07m/s，A错。小物块飞离桌面后做平抛运动，有xvt、hgt2，解得x0.9m，B错。设小物块落地时动能为Ek，由动能定理得mghEkmv2，解得Ek0.9J，D正确。5(2015·山西3月模拟)用传感器研究质量为2kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到06s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是()A06s内物体先向正方向运动，后向负方向运动B06s内物体在4s时的速度最大C物体在24s内速度不变D04s内合力对物体做的功等于06s内合力做的功答案：D解析：由at图象可知：图线与时间轴围成的“面积”代表物体在相应时间内速度的变化情况，在时间轴上方为正，在时间轴下方为负。物体6s末的速度v6×(25)×2m/s×1×2m/s6m/s，则06s内物体一直向正方向运动，A错；由图象可知物体在5s末速度最大，为vm×(25)×2m/s7m/s，B错；由图象可知在24s内物体加速度不变，物体做匀加速直线运动，速度变大，C错；在04s内合力对物体做的功由动能定理可知：W合4mv0，又v4×(24)×2m/s6m/s得W合436J06s内合力对物体做的功由动能定理可知：W合6mv0又v66m/s得W合636J则W合4W合6，D正确。6(2015·浙江理综)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0×104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N；弹射器有效作用长度为100 m，推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则()A弹射器的推力大小为1.1×106 NB弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 JC弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 WD舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2答案：ABD解析：舰载机弹射过程中的加速度am/s232m/s2，选项D正确；对舰载机在水平方向受力分析，根据牛顿第二定律得：F弹F发20%(F弹F发)ma，解得：F弹1.1×106N，选项A正确；由功的定义得：W弹F弹·x1.1×108J，选项B正确；由速度公式得弹射器对舰载机的作用时间ts2.5s，由功率的定义得：P弹4.4×107W，选项C错。7.(2015·河北保定元月调研)如图所示，内壁光滑半径大小为R的圆轨道竖直固定在桌面上，一个质量为m的小球静止在轨道底部A点。现用小锤沿水平方向快速击打小球，击打后迅速移开，使小球沿轨道在竖直面内运动。当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W1，第二次击打过程中小锤对小球做功W2。设先后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，则W1/W2的值可能是()A1/2B2/3C3/4D1答案：AB解析：第一次击打，小球运动的最高高度为R，即W1mgR，第二次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点，而恰好过最高点的条件为mgm，即v高，小球从静止到到达最高点的过程，由动能定理得W1W2mg2Rmv0，得W1W2mgR，则，故选A、B。8(2015·河北石家庄3月模拟)如图所示，半径为R的半圆形光滑凹槽A静止在光滑水平面上，其质量为m。现有一质量也为m的小物块B，由静止开始从槽左端的最高点沿凹槽滑下，当小物块B刚要到达槽最低点时，凹槽A恰好被一表面涂有粘性物的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零；小物块B继续向右运动，运动到距槽最低点的最大高度是。则小物块从释放到第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是()A凹槽A对小物块B做的功WmgRB凹槽A对小物块B做的功WmgRC凹槽A被粘住的瞬间，小物块B对凹槽A的压力大小为mgD凹槽A被粘住的瞬间，小物块B对凹槽A的压力大小为2mg答案：AD解析：设小物块B第一次到达最低点的速度为v，小物块B从最低点继续向右运动到最高点，根据动能定理有mgmv2，得v，小物块B从左端最高点到最低点的过程中，对B由动能定理有mgRWmv20，得WmgR，A项正确，B项错误。在最低点小物块所受的向心力F向FNmgm，得FN2mg，则由牛顿第三定律可知小物块对凹槽的压力大小FNFN2mg，所以D项正确，C项错误。二、非选择题9(2015·浙江理综)如图所示，用一块长L11.0 m的木板在墙和桌面间架设斜面，桌子高H0.8 m，长L21.5 m。斜面与水平桌面的倾角可在060°间调节后固定。将质量m0.2 kg的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数10.05，物块与桌面间的动摩擦因数为2，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失(重力加速度取g10 m/s2；最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(1)求角增大到多少时，物块能从斜面开始下滑；(用正切值表示)(2)当角增大到37°时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数2；(已知sin 37°0.6，cos 37°0.8)(3)继续增大角，发现53°时物块落地点与墙面的距离最大，求此最大距离xm。答案：(1)tan0.05(2)0.8(3)1.9 m解析：(1)为使小物块下滑mgsin 1mgcos 满足的条件tan 0.05(2)克服摩擦力做功Wf1mgL1cos 2mg(L2L1cos )由动能定理得mgL1sin Wf0代入数据得20.8(3)由动能定理得mgL1sin Wfmv2代入数据得v1 m/sHgt2，t0.4 s，x1vt，x10.4 m，xmx1L21.9 m10(2015·北京西城模拟)一小孩自己不会荡秋千。爸爸让他坐在秋千板上，将小孩和秋千板一起拉到某一高度，此时绳子与竖直方向的偏角为37°，然后由静止释放。已知小孩的质量为25kg，小孩在最低点时离系绳子的横梁2.5m。重力加速度g10m/s2。sin37°0.6，cos37°0.8。忽略秋千的质量，可把小孩看做质点。(1)假设小孩和秋千受到的阻力可以忽略，当摆到最低点时，求：a小孩的速度大小；b秋千对小孩作用力的大小。(2)假设小孩和秋千受到的平均阻力是小孩重力的0.1，求从小孩被释放到停止经过的总路程。答案：(1)350N(2)5m解析：(1)A根据机械能守恒定律mgL(1cos37°)mv2可得vm/sb根据牛顿第二定律Fmgm可得F350N(2)根据动能定理mgL(1cos37°)fs00其中f0.1mg可得s5m11(2015·绵阳模拟)绵阳规划建设一新机场，请你帮助设计飞机跑道。设计的飞机质量m5×104kg，起飞速度是80m/s。(1)若起飞加速滑行过程中飞机发动机实际功率保持额定功率P8000kW，飞机在起飞前瞬间加速度a10.4m/s2，求飞机在起飞前瞬间受到的阻力大小；(2)若飞机在起飞加速滑行过程中牵引力恒为F8×104N，受到的平均阻力为f2×104N。如果允许飞机在达到起飞速度的瞬间可能因故而停止起飞，立即关闭发动机后且能以大小为4m/s2的恒定加速度减速而停下，为确保飞机不滑出跑道，则跑道的长度至少多长？答案：(1)8×104N(2)3467m解析：(1)设飞机在起飞前瞬间牵引力大小为F1，受到的阻力大小f1，起飞速度vm80m/s，则PF1vmF1f1ma1代入数据解得f18×104N(2)设飞机起飞过程加速度为a2，达到起飞速度应滑行距离为x1，因故减速滑行距离为x2，跑道的长度至少为x，则Ffma2v2a2x1v2a3x2a34m/s2xx1x2代入数据解得a21.2m/s2，x12667m，x2800mx3467m7