《2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題整合 專題二 功能與動量 第1講 功和功率 動能定理專項訓(xùn)練》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題整合 專題二 功能與動量 第1講 功和功率 動能定理專項訓(xùn)練（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題整合 專題二 功能與動量 第1講 功和功率 動能定理專項訓(xùn)練真題再現(xiàn)1.(2018全國卷)如圖211所示，某同學(xué)用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一速度。木箱獲得的動能一定圖211A小于拉力所做的功B等于拉力所做的功C等于克服摩擦力所做的功D大于克服摩擦力所做的功解析由動能定理WFWfEk0，可知木箱獲得的動能一定小于拉力所做的功，A正確。答案A2(2018全國卷)如圖212所示，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R；bc是半徑為R的四分之一圓弧，與ab相切于b點。一質(zhì)量為m的小球，始終受到與重力大小相等的水平外力

2、的作用，自a點處從靜止開始向右運動。重力加速度大小為g。小球從a點開始運動到其軌跡最高點，機械能的增量為圖212A2mgRB4mgRC5mgR D6mgR解析設(shè)小球運動到c點的速度大小為vc，則對小球由a到c的過程，由動能定理有F3RmgRmv，又Fmg，解得vc2，小球離開c點后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，豎直方向在重力作用下做勻減速直線運動，由牛頓第二定律可知，小球離開c點后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g，則由豎直方向的運動可知，小球從離開c點到其軌跡最高點所需的時間為t2 ，在水平方向的位移大小為xgt22R。由以上分析可知，小球從a點開始運動到其軌跡最高點的過程中，

3、水平方向的位移大小為5R，則小球機械能的增加量為EF5R5mgR，C正確，ABD錯誤。答案C3.(2015全國卷)一汽車在平直公路上行駛。從某時刻開始計時，發(fā)動機的功率P隨時間t的變化如圖213所示。假定汽車所受阻力的大小f恒定不變。下列描述該汽車的速度v隨時間t變化的圖線中?？赡苷_的是圖213解析本題屬于機車的恒定功率啟動問題。當(dāng)牽引力大于阻力時，機車加速運動，但速度的增加會導(dǎo)致牽引力變小，機車所受的合力變小，機車的加速度變小，故機車的運動為加速度不斷變小的加速運動，直到加速度等于零變?yōu)閯蛩僦本€運動，故0t1時間內(nèi)，是一個恒定功率加速過程，直到變?yōu)閯蛩僦本€運動，t1t2時間內(nèi)，是另一個恒定

4、功率加速過程，直到變?yōu)閯蛩僦本€運動，故A項正確。答案A4.(2017全國卷)為提高冰球運動員的加速能力，教練員在冰面上與起跑線距離s0和s1(s1s0)處分別放置一個擋板和一面小旗，如圖214所示。訓(xùn)練時，讓運動員和冰球都位于起跑線上，教練員將冰球以初速度v0擊出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板；冰球被擊出的同時，運動員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗。訓(xùn)練要求當(dāng)冰球到達擋板時，運動員至少到達小旗處。假定運動員在滑行過程中做勻加速運動，冰球到達擋板時的速度為v1，重力加速度大小為g，求圖214(1)冰球與冰面之間的動摩擦因數(shù)；(2)滿足訓(xùn)練要求的運動員的最小加速度。解析(1)設(shè)冰球的

5、質(zhì)量為m，冰球與冰面之間的動摩擦因數(shù)為，由動能定理得mgs0mvmv解得。(2)冰球到達擋板時，滿足訓(xùn)練需求的運動員中，剛好到達小旗處的運動員的加速度最小。設(shè)這種情況下，冰球和運動員的加速度大小分別為a1和a2，所用的時間為t。由運動學(xué)公式得vv2a1s0v0v1a1ts1a2t2聯(lián)立式得a2。答案見解析考情分析分值614分題型以選擇題為主，計算題涉及其中一部分命題熱點(1)功和功率的理解與計算(2)機車啟動問題(3)應(yīng)用動能定理解決綜合問題考點一功和功率的計算1功的計算(1)恒力做功WFlcos 。(2)變力做功Wl(為力對位移的平均值)。WPt。(P恒定，或Wt)利用功能關(guān)系WE或動能定理

6、WEk。圖像法：Fx圖線所圍的面積；Pt圖線所圍的面積。WpV(計算氣體做功)。2功率的計算(1)瞬時功率PFvcos ，其中為F與v的夾角。(2)平均功率P?！绢}組突破】1(2018中山七校聯(lián)考)汽車在平直公路上行駛，在它的速度從零增加到v的過程中，汽車發(fā)動機做的功為W1；它的速度從v增加到2v的過程中，汽車發(fā)動機做的功為W2，設(shè)汽車在行駛過程中發(fā)動機的牽引力和所受阻力都不變，則有AW22W1 BW23W1CW24W1 D僅能判定W2W1解析速度從零增加到v的過程中的位移x1，速度從v增加到2v的過程中的位移x2，則位移之比為13，根據(jù)WFx知，汽車發(fā)動機做功之比為13，即W23W1，故B正

7、確，A、C、D錯誤。答案B2(2018哈爾濱師范大學(xué)附屬中學(xué)高三測試)測定運動員體能的一種裝置如圖215所示，運動員質(zhì)量為m1，繩拴在腰間沿水平方向跨過定滑輪(不計滑輪摩擦、質(zhì)量)，下懸一個質(zhì)量為m2的重物，人用力蹬傳送帶而人的重心不動，使傳送帶以速率v勻速向右運動，下面是人對傳送帶做功的四種說法，其中正確的是圖215A人對傳送帶不做功B人對傳送帶做負功C人對傳送帶做功的功率為m2gvD人對傳送帶做功的功率為(m1m2)gv解析人對傳送帶的摩擦力方向向右，傳送帶在力的方向上有位移，所以人對傳送帶做功，摩擦力和位移的方向相同，故做正功，故A、B錯誤；人的重心不動，繩對人的拉力和人與傳送帶間的摩擦

8、力平衡，而拉力又等于m2g，所以人對傳送帶做功的功率為m2gv，故C正確，D錯誤。答案C3(多選)如圖216所示，物體沿弧形軌道滑下后進入足夠長的水平傳送帶，傳送帶以圖示方向勻速運轉(zhuǎn)，則傳送帶對物體做功情況可能是圖216A始終不做功B先做負功后做正功C先做正功后不做功D先做負功后不做功解析當(dāng)物體到達傳送帶上時，如果物體的速度恰好和傳送帶的速度相等，那么物體和傳送帶將一起在水平面上勻速運動，它們之間沒有摩擦力的作用，所以傳送帶對物體始終不做功，所以A正確。若物體速度大于傳送帶速度，則受向后的摩擦力，傳送帶對物體做負功，當(dāng)速度與傳送帶速度相等時，摩擦力為零，不再對物體做功，不會出現(xiàn)再做正功的情況，

9、所以B錯誤，D正確。若物體速度小于傳送帶速度，則受向前的摩擦力，傳送帶對物體做正功，當(dāng)速度與傳送帶速度相等，摩擦力又變?yōu)榱悖辉賹ξ矬w做功，所以C正確。答案ACD考點二機車啟動問題1恒定功率啟動機車先做加速度逐漸減小的加速運動，后做勻速直線運動。速度圖像如圖217所示，當(dāng)FF阻時，vm。圖2172恒定加速度啟動速度圖像如圖218所示。機車先做勻加速直線運動，當(dāng)功率達到額定功率后獲得勻加速運動的最大速度v1。若再加速，應(yīng)保持功率不變做變加速運動，直至達到最大速度vm后做勻速運動。圖218(1)求v1由FF阻ma；PP額Fv1得v1。(2)求vm：由P額F阻vm得vm。(3)求勻加速時間t1：t1

10、。(多選)(2018資陽二診)如圖219所示為牽引力F和車速倒數(shù)的關(guān)系圖像。若汽車質(zhì)量為2103 kg，它由靜止開始沿平直公路行駛，且行駛中阻力恒定，設(shè)其最大車速為30 m/s，則正確的是圖219A汽車所受阻力為2103 NB汽車車速為15 m/s時功率為3104 WC汽車勻加速的加速度為3 m/s2D汽車勻加速所需時間為5 s解析由圖像可知車速為30 m/s時的牽引力為F2103 N，此時汽車做勻速運動，fF2103 N，故A正確。此時汽車的功率為PFvm2103 N30 m/s6104 W。汽車在速度較小時做勻加速運動。設(shè)速度為v1時開始做功率恒定的變加速運動，由PF1v1得v1 m/s1

11、0 m/s。即速度在10 m/sv30 m/s范圍內(nèi)，汽車的功率為6104 W保持不變，B錯誤。由F1fma得a2 m/s2，故C錯誤。由v1at1得t15 s，選項D正確。答案AD【題組突破】1(2018河南九校聯(lián)考)如圖2110所示，汽車在平直路面上勻速運動，用跨過光滑定滑輪的輕繩牽引輪船，汽車與滑輪間的繩保持水平，當(dāng)牽引輪船的繩與水平方向成角時，輪船速度為v，汽車的功率為P，汽車受到的阻力(不含繩的拉力)恒為f，則此時繩對船的拉力大小為圖2110A.f B.fC.f D.f解析將船的速度分解如圖所示，沿繩子方向的分速度v1vcos ，根據(jù)PFv1得，汽車的牽引力大小F。根據(jù)平衡條件得，繩

12、對汽車的拉力大小FFff，那么此時繩對船的拉力大小為f，故選項B正確。答案B2(2018鞍山二模)汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P。快進入鬧市區(qū)時，司機減小了油門，使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛。如圖2111四個圖像中，哪個圖像正確表示了從司機減小油門開始，汽車的速度與時間的關(guān)系圖2111解析汽車勻速行駛時合力為零即牽引力等于阻力，功率減小一半時，汽車的速度由于慣性來不及變化，根據(jù)功率和速度關(guān)系公式PFv，牽引力減小一半，小于阻力，合力向后，汽車做減速運動，由公式PFv可知，功率一定時，速度減小后，牽引力增大，合力減小，加速度減小，故汽車做加速度不斷減小的減速運

13、動，當(dāng)牽引力增大到等于阻力時，加速度減為零，物體將再次做勻速直線運動，故C正確，A、B、D錯誤。答案C考點三動能定理的綜合應(yīng)用1對動能定理表達式WEkEk2Ek1的理解(1)動能定理表達式中，W表示所有外力做功的代數(shù)和，包括物體重力所做的功。(2)動能定理表達式中，Ek為所研究過程的末動能與初動能之差，而且物體的速度均是相對地面的速度。2應(yīng)用動能定理解題應(yīng)注意的三點(1)動能定理往往用于單個物體的運動過程，由于不涉及加速度及時間，比動力學(xué)研究方法要簡捷。(2)動能定理表達式是一個標(biāo)量式，在某個方向上應(yīng)用動能定理是沒有依據(jù)的。(3)物體在某個運動過程中包含有幾個運動性質(zhì)不同的過程(如加速、減速的

14、過程)，此時可以分段考慮，也可以對全過程考慮，但如能對整個過程利用動能定理列式，則可使問題簡化。(2018成都二診)如圖2112所示，四分之三周長圓管的半徑R0.4 m，管口B和圓心O在同一水平面上，D是圓管的最高點，其中半圓周BE段存在摩擦，BC和CE段動摩擦因數(shù)相同，ED段光滑；質(zhì)量m0.5 kg、直徑稍小于圓管內(nèi)徑的小球從B正上方高H2.5 m的A處自由下落，到達圓管最低點C時的速率為6 m/s，并繼續(xù)運動直到圓管的最高點D飛出，恰能再次進入圓管，假定小球再次進入圓管時不計碰撞能量損失，重力加速度g取10 m/s2，求：圖2112(1)小球飛離D點時的速度大??；(2)小球從B點到D點過程

15、中克服摩擦所做的功；(3)由動能定能分析小球再次進入圓管后能越過C點的原因。思路引導(dǎo)解析(1)小球飛離D點后做平拋運動，在水平方向：RvDt，豎直方向：Rgt2，解得vD m/s。(2)小球從A到D過程中，由動能定理得mg(HR)Wf1mv0，解得Wf110 J。(3)小球從C到D過程中，由動能定理得2mgRWf2mvmv，解得Wf24.5 J，小球從A到C過程中，由動能定理得mg(HR)Wf3mv0，解得Wf35.5 J；小球再次進入圓管，從D到C的過程中，由動能定理得2mgRWf4mvC2mv，解得Wf44.5 JmvC2，Wf4Wf24.5 J。vC0，小球能過C點。答案(1) m/s(

16、2)10 J(3)小球再次進入圓管后，能越過C點，因為到達C點時的速度大于零。【題組突破】1.(2018天津卷)如圖2113所示，滑雪運動深受人民群眾喜愛。某滑雪運動員(可視為質(zhì)點)由坡道進入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不變，則運動員沿AB下滑過程中圖2113A所受合外力始終為零B所受摩擦力大小不變C合外力做功一定為零D機械能始終保持不變解析運動員做勻速圓周運動，所受合外力指向圓心，A項錯誤；由動能定理可知，合外力做功一定為零，C項正確；運動員所受滑動摩擦力大小隨運動員對滑道壓力大小的變化而變化，B項錯誤；運動員動能不變，重力勢能

17、減少，所以機械能減少，D項錯誤。答案C2動能定理在電學(xué)中的應(yīng)用(2018湖南五市十校聯(lián)考)如圖2114所示，BCD為固定在豎直平面內(nèi)的半徑為r10 m圓弧形光滑絕緣軌道，O為圓心，OC豎直，OD水平，OB與OC間夾角為53，整個空間分布著范圍足夠大的豎直向下的勻強電場。從A點以初速v09 m/s沿AO方向水平拋出質(zhì)量m0.1 kg的小球(小球可視為質(zhì)點)，小球帶正電荷q0.01 C，小球恰好從B點沿垂直于OB的方向進入圓弧軌道。不計空氣阻力。求：圖2114(1)A、B間的水平距離L；(2)勻強電場的電場強度E；(3)小球過C點時對軌道的壓力的大小FN；(4)小球從D點離開軌道后上升的最大高度H

18、。解析(1)從A到B，vByv0tan 53，vByat，yrcos 53，yat2解得t1 s，a12 m/s2，Lv0t9 m(2)根據(jù)牛頓第二定律可得mgqEma，解得E20 N/C(3)從A到C，根據(jù)動能定理可得(mgqE)rmvmv在C點，F(xiàn)N(mgqE)m，解得FN4.41 N，由牛頓第三定律可知小球?qū)壍缐毫Υ笮?.41 N。(4)對全過程運用動能定理，(qEmg)Hmv，解得H3.375 m。答案(1)9 m(2)E20 N/C(3)FN4.41 N(4)H3.375 m3如圖2115所示，上表面光滑、長度足夠長、質(zhì)量M10 kg的木板，在F50 N的水平拉力作用下，以v05

19、 m/s的速度沿水平地面向右勻速運動?，F(xiàn)將一個質(zhì)量為m3 kg的小鐵塊(可視為質(zhì)點)無初速度地放在木板最右端，當(dāng)木板運動了L1 m時，又將第二個同樣的小鐵塊無初速度地放在木板最右端，以后木板再運動1 m時再在其最右端無初速度地放上一個同樣的小鐵塊。(g取10 m/s2)求：圖2115(1)木板與地面間的動摩擦因數(shù)；(2)剛放第三個鐵塊時木板的速度大小；(3)從放第三個鐵塊開始(停止放后續(xù)鐵塊)到木板停下的過程，木板運動的距離。解析(1)木板做勻速直線運動時，受到地面的摩擦力為Ff由平衡條件得FFf又FfMg聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得0.5(2)每放一個小鐵塊，木板所受的摩擦力增加mg，令剛放第三個鐵塊時木板速度為v1，對木板從放第一個鐵塊到剛放第三個鐵塊的過程，由動能定理得mgL2mgLMvMv聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得v14 m/s(3)從放第三個鐵塊開始到木板停下之前，木板所受的摩擦力恒為(3mM)g，從放第三個鐵塊開始到木板停下的過程，木板運動的距離為x，對木板由動能定理得3mgx0Mv聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得xm1.78 m。答案(1)0.5(2)4 m/s(3)1.78 m