（江苏专版）2019版高考物理二轮复习专题二第一讲功和功率动能定理课后达标检测卷（含解析）.doc

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1、1功和功率 动能定理1多选(2018江苏高考)如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块， O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由 A 点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达 B 点。在从 A 到 B 的过程中，物块( )A加速度先减小后增大B经过 O 点时的速度最大C所受弹簧弹力始终做正功D所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功解析：选 AD 小物块由 A 点开始向右加速运动，弹簧压缩量逐渐减小， F 弹 减小，由F 弹 Ff ma 知， a 减小；当运动到 F 弹 Ff时， a 减小为零，此时小物块速度最大，弹簧仍处于压缩状态；由于惯性，小物块继续向右运动，此时 Ff F

2、弹 ma，小物块做减速运动，且随着压缩量继续减小， a 逐渐增大；当越过 O 点后，弹簧开始被拉伸，此时 F 弹 Ff ma，随着拉伸量增大， a 继续增大，综上所述，从 A 到 B 过程中，物块加速度先减小后增大，在 O 点左侧 F 弹 Ff时速度达到最大，故 A 正确，B 错误。在 AO 段物块所受弹簧弹力做正功，在 OB 段做负功，故 C 错误。由动能定理知，从 A 到 B 的过程中，弹力做功与摩擦力做功之和为 0，故 D 正确。2(2017江苏高考)一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处。物块初动能为Ek0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能 Ek与位移 x 关系的图线是

3、( )解析：选 C 设物块与斜面间的动摩擦因数为 ，物块的质量为 m，则物块在上滑过程中根据动能定理有( mgsin mg cos )x Ek Ek0，即 Ek Ek0( mgsin mg cos )x，所以物块的动能 Ek与位移 x 的函数关系图线为直线且斜率为负；物块沿斜面下滑的过程中根据动能定理有( mgsin mg cos )(x0 x) Ek，其中 x0为小物块到达最高点时的位移，即 Ek( mgsin mg cos )x( mgsin mg cos )x0，所以下滑时 Ek随 x 的减小而增大且为直线。由此可以判断 C 项正确。3.(2018江苏七市三模)如图所示，不可伸长的细线一

4、端固定，另一端系一小球，小球从与悬点等高处由静止释放后做圆周运动，不计空气阻力，则小球从释放位置运动到最低点的过程中( )A水平方向加速度不断增大2B竖直方向加速度不断增大C重力做功的瞬时功率先增大后减小D拉力做功的瞬时功率先增大后减小解析：选 C 小球在最高点合力方向竖直向下，在最低点合力方向竖直向上，但在中间过程某点拉力却有水平方向的分量，所以小球水平方向的加速度必定先增大后减小，故A 错误；小球在开始释放的瞬间的加速度为 g 且向下，接下来细线在竖直方向有向上的分量，所以小球竖直方向上所受的合外力减小，则竖直方向加速度开始变小，故 B 错误；重力的瞬时功率为 P mgvy，小球在开始释放

5、的瞬间速度为零，此时重力的瞬时功率为零，到达最低点时，速度水平向左，竖直分速度为零，所以此时重力的瞬时功率为零，在中间过程竖直分速度不为零，重力的瞬时功率也不为零，所以重力的瞬时功率先增大后减小，故 C 正确；拉力的方向始终与速度方向垂直，所以拉力的瞬时功率始终为零，故 D 错误。4.(2018镇江一模)坐落在镇江新区的摩天轮高 88 m，假设乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )A在摩天轮转动的过程中，乘客机械能始终保持不变B在最低点时，乘客所受重力大于座椅对他的支持力C在摩天轮转动一周的过程中，合力对乘客做功为零D在摩天轮转动的过程中，乘客重力的功率保持不变解析：选 C

6、 机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮运动过程中，做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，A 错误；圆周运动过程中，在最低点，由重力和支持力的合力提供向心力 F，向心力向上，所以 F N mg，则支持力 N mg F，所以重力小于支持力，B 错误；在摩天轮转动一周的过程中，动能变化量为零，则合力对乘客做功为零，C 正确；运动过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，所以重力的瞬时功率在变化，D 错误。5(2018徐州期中)高台跳水被认为是世界上最难、最美的运动项目之一。一运动员在十米跳台跳水比赛中，触水时重力的功率约为( )A7 0

7、00 W B700 WC70 W D7 W解析：选 A 运动员在跳水过程中看做自由落体运动，故落水时的速度为 v 102ghm/s，运动员的体重约为 50 kg，故重力的瞬时功率约为 P mgv7 000 W，故 A 正确。26.(2018扬州期末)某士兵练习迫击炮打靶，如图所示，第一次炮弹落点在目标 A 的右侧，第二次调整炮弹发射方向后恰好击中目标，忽略空气阻力的影响，每次炮弹发射速度大小相等，下列说法正确的是( )A第二次炮弹在空中运动时间较长B两次炮弹在空中运动时间相等3C第二次炮弹落地时速度较大D第二次炮弹落地时速度较小解析：选 A 炮弹在竖直方向上做竖直上抛运动，上升时间与下落时间相

8、等。根据下落过程竖直方向做自由落体运动， h gt2，第二次下落高度高，所以第二次炮弹在空中运12动时间较长，故 A 正确，B 错误；根据动能定理： mgh mv2 mv02，由于两次在空中运动12 12过程重力做功都是零，所以 v v0，故两次炮弹落地时速度相等，故 C、D 错误。 7.多选(2018南京调研)如图所示，滑块以初速度 v0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点。则能大致反映整个运动过程中，滑块的加速度 a、速度 v 随时间 t，重力对滑块所做的功 W、动能 Ek与位移x 关系的是(取初始位置为坐标原点、初速度方向为正方向)( )解析：选 BD 滑块整个运动过程的加

9、速度方向均与初速度方向相反，故 A 错误。上滑时的加速度大小 a1 gsin g cos ，下滑时的加速度大小 a2 gsin g cos ，结合位移公式 x at2，可知下滑时间大于上滑的时间；由于机械能有损失，返回到12出发点时速度小于出发时的初速度，故 B 正确。重力做功 W mgh mgxsin ，上滑过程与下滑过程的 Wx 图像重叠，故 C 错误。根据动能定理得，上滑过程有： ma1x Ek mv02，解得 Ek mv02 ma1x，同理下滑过程有： Ek ma2(L x)，由数学知识12 12知，D 正确。8(2018盐城三模)如图所示，质量为 m、半径为 R 的光滑圆柱体 B 放

10、在水平地面上，其左侧有半径为 R、质量为 m 的半圆柱体 A，右侧有质量为 m 的长方体木块 C，现用水平向左的推力推木块 C，使其缓慢移动，直到圆柱体 B 恰好运动到半圆柱体 A 的顶端，在此过程中 A 始终保持静止。已知 C 与地面间动摩擦因数 ，重力加速度为 g。求：324(1)圆柱体 B 下端离地高为 时，地面对半圆柱体 A 的支持力；R2(2)木块 C 移动的整个过程中水平推力的最大值；(3)木块 C 移动的整个过程中水平推力所做的功。解析：(1)以 A 和 B 整体为研究对象，地面支持力 FN2 mg。(2)B 刚离开地面时， B 对 C 的弹力最大，对 B 受力分析，则弹力 F1

11、 mgtan 60 mg3此时水平推力最大为 Fm F1 mg mg。332(3)C 移动的距离 x2 Rcos 30 R3摩擦力做功 Wf mgx mgR32根据动能定理 W Wf mgR0解得 W mgR。52答案：(1)2 mg (2) mg (3) mgR332 529.(2018南通调研)如图所示，质量分布均匀的刷子刷地面上的薄垫子，开始时刷子和垫子的左边缘对齐，刷子的质量为 m，垫子的质量为 M，刷子和垫子间的动摩擦因数为 1，垫子和地面间的动摩擦因数为 2，刷子和地面间的动摩擦因数为 3，重力加速度为 g。(1)若给刷子施加一个斜向右下方、与水平方向成 60角的推力 F1，垫子和

12、刷子保持静止，求刷子受到的摩擦力 f1的大小和地面对垫子的支持力 FN的大小；(2)若给刷子施加一个斜向右下方、与水平方向成 30角的推力 F2，刷子和垫子以同一加速度运动，求刷子受到的摩擦力 f2的大小；(3)若给刷子施加一个水平向右的推力 F3，刷子从图示位置开始运动，垫子保持静止，已知刷子的长为 b，垫子的长为 L(Lb)，求刷子完全离开垫子的速度 v 的大小。解析：(1)刷子受到重力、垫子的支持力、推力 F1和摩擦力作用则水平方向受力平衡，有 f1 F1cos 60 F112刷子和垫子整体在竖直方向受力平衡，有 FN( M m)g F1sin 60( M m)g F1。325(2)设刷

13、子和垫子运动的加速度为 a，由牛顿第二定律可得：F2cos 30 2(mg Mg F2sin 30)( M m)a对刷子有： F2cos 30 f2 ma解得 f2 2mg 。 3M 2m F22 M m(3)刷子离开垫子的过程受到的摩擦力做的功Wf ( 1mgb2 3mgb2 )由动能定理有 F3L 1mg(L b) Wf mv2012解得 v 。2F3Lm g 2 1L 1b 3b答案：(1) F1 ( M m)g F112 32(2) 2mg 3M 2m F22 M m(3) 2F3Lm g 2 1L 1b 3b10.(2018苏北四市调研)如图所示，水平光滑细杆上 P 点套一小环，小环

14、通过长 L1 m 的轻绳悬挂一夹子，夹子内夹有质量 m1 kg 的物块，物块两竖直侧面与夹子间的最大静摩擦力均为 fm7 N。现对物块施加F8 N 的水平恒力作用，物块和小环一起沿水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，小环碰到杆上的钉子 Q 时立即停止运动，物块恰好相对夹子滑动，此时夹子立即锁定物块，锁定后物块仍受恒力 F 的作用。小环和夹子的大小及质量均不计，物块可看成质点，重力加速度 g 取 10 m/s2。求：(1)物块做匀加速运动的加速度大小 a；(2)P、Q 两点间的距离 s；(3)物块向右摆动的最大高度 h。解析：(1)由牛顿第二定律 F ma解得 a8 m/s 2。(2)环到达

15、Q 时，静摩擦力最大由牛顿第二定律 2fm mg mvm2L解得 vm2 m/s根据动能定理 Fs mvm2126解得 s0.25 m。(3)设物块上升的最大高度为 h，水平距离为 x，由动能定理得 F(x s) mgh0由几何关系得( L h)2 x2 L2解得 h1 m 或 h m(舍去)。141答案：(1)8 m/s 2 (2)0.25 m (3)1 m11(2017江苏高考)如图所示，两个半圆柱 A、 B 紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱 C，三者半径均为 R。 C 的质量为m， A、 B 的质量都为 ，与地面间的动摩擦因数均为 。现用水平向m2右的力拉 A，使 A 缓慢移动，

16、直至 C 恰好降到地面。整个过程中 B 保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g。求：(1)未拉 A 时， C 受到 B 作用力的大小 F；(2)动摩擦因数的最小值 min；(3)A 移动的整个过程中，拉力做的功 W。解析：(1)对 C 受力分析，如图所示：根据平衡条件有2Fcos 30 mg解得 F mg。33(2)C 恰好降到地面时， B 受 C 压力的水平分力最大 Fxmax mg32B 受地面的摩擦力 f mg根据题意， B 保持静止，则有 fmin Fxmax，解得 min 。32(3)C 下降的高度 h( 1) R3A 的位移 x2( 1) R3摩擦力做功的大小 Wf fx2( 1) mgR3根据动能定理 W Wf mgh00解得 W(2 1)( 1) mgR。3答案：(1) mg (2) (3)(2 1)( 1) mgR33 32 37