2020届物理高考二轮专题复习与测试:专题强化练(五) 功和功率 动能定理 Word版含解析.pdf
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1、第 - 1 - 页 共 11 页 专题强化练专题强化练(五五) 考点考点 1 功和功率的计算 功和功率的计算 1 (2019玉溪模拟玉溪模拟)一物体所受的力一物体所受的力 F 随位移随位移 x 变化的图象如图所 示,在这一过程中,力 变化的图象如图所 示,在这一过程中,力 F 对物体做的功为对物体做的功为( ) A3 J B6 J C7 J D8 J 解析:解析:力力 F 对物体做的功等于图线与横轴对物体做的功等于图线与横轴 x 围成面积的代数和, 即 围成面积的代数和, 即 W1 (34)2 J7 J, W2 (54)2 J1 J, 所以力, 所以力 F 1 2 1 2 对物体做的功为对物体
2、做的功为 W7 J1 J6 J,故,故 B 正确,正确,A、C、D 错误错误 答案:答案:B 2(2019厦门模拟厦门模拟)用铁锤把小铁钉钉入木板,设木板对铁钉的阻 力与铁钉进入木板的深度成正比已知铁锤第一次使铁钉进入木板的 深度为 用铁锤把小铁钉钉入木板,设木板对铁钉的阻 力与铁钉进入木板的深度成正比已知铁锤第一次使铁钉进入木板的 深度为 d, 接着敲第二锤, 如果铁锤第二次敲铁钉时对铁钉做的功与第 一次相同,那么,第二次使铁钉进入木板的深度为 , 接着敲第二锤, 如果铁锤第二次敲铁钉时对铁钉做的功与第 一次相同,那么,第二次使铁钉进入木板的深度为( ) A(1)d B(1)d32 C.d
3、D.d 51 2 2 2 解析:解析:由题意可知,阻力与深度由题意可知,阻力与深度 d 成正比,则有成正比,则有 Ffkd,阻力做 的功 ,阻力做 的功 Wf Ffd kd2,由动能定理得,第一次敲铁钉,由动能定理得,第一次敲铁钉 W kd200, 1 2 1 2 1 2 两次敲铁钉两次敲铁钉2W k(dd)200, 解得, 解得d(1)d, 故, 故B正确,正确, A、 C、 1 2 2 D 错误错误 第 - 2 - 页 共 11 页 答案:答案:B 3 (多选多选)(2019南昌模拟南昌模拟)一质量为一质量为 m 的物体静止在光滑水平面上, 从 的物体静止在光滑水平面上, 从 t0 时刻开
4、始受到水平外力的作用力的大小时刻开始受到水平外力的作用力的大小 F 与时间与时间 t 的关系如 图所示,力的方向保持不变,则下列说法中正确的是 的关系如 图所示,力的方向保持不变,则下列说法中正确的是( ) A物体在物体在 0t0和和 t02t0水平外力做功之比是水平外力做功之比是 110 B物体在物体在 0t0和和 t02t0水平外力做功之比是水平外力做功之比是 18 C外力在外力在 t0和和 2t0时刻的瞬时功率之比是时刻的瞬时功率之比是 18 D外力在外力在 t0和和 2t0时刻的瞬时功率之比是时刻的瞬时功率之比是 16 解析 :解析 : 0t0时间内的加速度时间内的加速度a1, t0时
5、刻的速度为时刻的速度为v1a1t0, F0 m F0t0 m t02t0时间内的加速度为时间内的加速度为 a2, 2t0时的速度为时的速度为 v2v1a2t0, 2F0 m 3F0t0 m 根据动能定理得,外力在根据动能定理得,外力在 0t0时间内做的功为时间内做的功为 W1 mv ,外力,外力 1 2 2 1 Ft 2m 在在 t02t0时间内做的功为时间内做的功为 W2 mv mv ,所以外力在,所以外力在 0t0 1 2 2 2 1 2 2 1 8Ft 2m 和和 t02t0时间内做功之比是时间内做功之比是 18,故,故 A 错误,错误,B 正确;外力在正确;外力在 t0时刻 的瞬时功率
6、为 时刻 的瞬时功率为 P1F0v1,2t0时刻瞬时功率为时刻瞬时功率为 P22F0v2, Ft0 m 6Ft0 m 所以外力在所以外力在 t0和和 2t0时刻的瞬时功率之比是时刻的瞬时功率之比是 16,故,故 C 错误,错误,D 正确正确 答案:答案:BD 4(多选多选)(2019菏泽模拟菏泽模拟)质量为质量为 m 的物体静止在粗糙的水平地面 上,从 的物体静止在粗糙的水平地面 上,从 t0 时刻开始受到方向恒定的水平拉力时刻开始受到方向恒定的水平拉力 F 作用,作用,F 与时间与时间 t 的的 第 - 3 - 页 共 11 页 关系如图甲所示物体在关系如图甲所示物体在 t0时刻开始运动,其
7、时刻开始运动,其 v-t 图象如图乙所示,图象如图乙所示, 1 2 若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则( ) A物体与地面间的动摩擦因数为物体与地面间的动摩擦因数为 F0 mg B物体在物体在 t0时刻的加速度大小为时刻的加速度大小为2v 0 t0 C物体所受合外力在物体所受合外力在 t0时刻的功率为时刻的功率为 2F0v0 D水平力水平力 F 在在 t0到到 2t0这段时间内的平均功率为这段时间内的平均功率为 F0(2v0 F 0t0 m) 解析 :解析 : 物体在 时刻开始运动, 说明此时阻力等于水平拉力, 即物体在 时刻开始运动, 说明此时阻力等
8、于水平拉力, 即 Ff t0 2 F0, 动摩擦因数, 动摩擦因数, 故, 故A正确 ; 在正确 ; 在t0时刻由牛顿第二定律可知,时刻由牛顿第二定律可知, 2F0 F0 mg Ffma,a,故,故 B 错误 ; 物体在错误 ; 物体在 t0时刻受到的合外力为时刻受到的合外力为 F 2F0Ff m F0 m 合合 2F0FfF0, 功率为, 功率为 PF0v0, 故, 故 C 错误 ;错误 ; 2t0时刻速度为时刻速度为 v1v0 t0,在,在 t02t0时间内的平均速度为 ,故平均功时间内的平均速度为 ,故平均功 F0 m v v1v0 2 2v0F 0 m t0 2 率为率为 P2F0F0
9、,故,故 D 正确正确 v (2v 0 F 0t0 m) 答案:答案:AD 考点考点 2 机车启动问题 机车启动问题 第 - 4 - 页 共 11 页 5(2018徐州模拟徐州模拟)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动, 运动过程中保持恒定的牵引功率, 其加速度 一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动, 运动过程中保持恒定的牵引功率, 其加速度 a 和速度的倒数 图象如图和速度的倒数 图象如图 1 v 所示若已知汽车的质量,则根据图象所给的信息,不能求出的物理 量是 所示若已知汽车的质量,则根据图象所给的信息,不能求出的物理 量是( ) A汽车的功率汽车的功率 B汽车行驶的最大速度汽车行驶的
10、最大速度 C汽车所受到的阻力汽车所受到的阻力 D汽车运动到最大速度所需的时间汽车运动到最大速度所需的时间 解析:解析:由由 FFfma,PFv 可得:可得:a ,对应题图图线,对应题图图线 P m 1 v Ff m 可知, 可知, |k|40, 已知汽车的质量, 故可求出汽车的功率, 已知汽车的质量, 故可求出汽车的功率 P, 由, 由 a0 P m 时时0.05,可得:,可得:vm20 m/s,再由,再由 vm,可求出汽车受到的阻,可求出汽车受到的阻 1 vm P Ff 力力 Ff,但无法求出汽车运动到最大速度的时间,但无法求出汽车运动到最大速度的时间 答案:答案:D 6(多选多选)(201
11、9衡水模拟衡水模拟)节能混合动力车是一种可以利用汽油及 所储存电能作为动力来源的汽车有一质量 节能混合动力车是一种可以利用汽油及 所储存电能作为动力来源的汽车有一质量 m1 000 kg 的混合动力 轿车, 在平直公路上以 的混合动力 轿车, 在平直公路上以 v190 km/h 匀速行驶, 发动机的输出功率为匀速行驶, 发动机的输出功率为 P 50 kW.当驾驶员看到前方有当驾驶员看到前方有 80 km/h 的限速标志时,保持发动机功 率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿 车做减速运动,运动 的限速标志时,保持发动机功 率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池
12、充电,使轿 车做减速运动,运动 L72 m 后,速度变为后,速度变为 v272 km/h.此过程中发 动机功率的五分之一用于轿车的牵引, 五分之四用于供给发电机工作, 此过程中发 动机功率的五分之一用于轿车的牵引, 五分之四用于供给发电机工作, 第 - 5 - 页 共 11 页 发动机输送给发电机的能量最后有发动机输送给发电机的能量最后有 50%转化为电池的电能假设轿车 在上述运动过程中所受阻力保持不变下列说法正确的是 转化为电池的电能假设轿车 在上述运动过程中所受阻力保持不变下列说法正确的是( ) A轿车以轿车以 90 km/h 在平直公路上匀速行驶时,所受阻力在平直公路上匀速行驶时,所受阻
13、力 F阻 阻的大 小为 的大 小为 2103 N B驾驶员启动电磁阻尼轿车做匀减速运动,速度变为驾驶员启动电磁阻尼轿车做匀减速运动,速度变为 v272 km/h 过程的时间为过程的时间为 3.2 s C 轿车从 轿车从90 km/h减速到减速到72 km/h过程中, 获得的电能过程中, 获得的电能E电 电 6.3 104 J D 轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能 轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能 E电 电维持 维持 72 km/h 匀 速运动的距离为 匀 速运动的距离为 31.5 m 解析:解析:轿车以轿车以 90 km/h 在平直公路上匀速行驶时,由在平直公路上匀速行驶时,由 PF1
14、v1,F 阻阻 F1可得:可得:F阻 阻 2103 N,故,故 A 项正确;驾驶员启动电磁阻尼后, 轿车减速运动,牵引力 项正确;驾驶员启动电磁阻尼后, 轿车减速运动,牵引力 F,且逐渐增大,加速度,且逐渐增大,加速度 a逐渐减逐渐减 1 5P v F阻 阻 F m 小,做加速度减小的减速运动,故小,做加速度减小的减速运动,故 B 项错误 ; 轿车从项错误 ; 轿车从 90 km/h 减速到减速到 72 km/h 过程中, 运动过程中, 运动 L72 m, 由动能定理可得, 由动能定理可得 Pt(F阻 阻L) mv 1 5 1 2 2 2 mv ,获得的电能,获得的电能 E电 电 Pt ,联立
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