3、零，故位移為零，推力不做功，A錯(cuò)誤；第2 s內(nèi)推力為3 N，第3 s內(nèi)推力為2 N且物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則可知摩擦力f＝2 N，物體第2 s內(nèi)的位移x＝1 m，則克服摩擦力所做的功W＝fx＝2 J，B正確；第1.5 s時(shí)推力為3 N，速度v＝1 m/s，則推力F做功的功率P＝3×1 W＝3 W，C錯(cuò)誤；第2 s內(nèi)推力F做功的平均功率＝F＝3 W，D錯(cuò)誤．
[答案] B
3．(2018·江蘇卷)(多選)如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，O點(diǎn)為彈簧在原長時(shí)物塊的位置．物塊由A點(diǎn)靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動(dòng)，最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn)．在從A到B的過程中，物塊( )
A．加速
4、度先減小后增大
B．經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的速度最大
C．所受彈簧彈力始終做正功
D．所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功
[解析] 物塊在從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧對物塊的彈力先大于摩擦力后小于摩擦力，其所受合外力先減小后增大，根據(jù)牛頓第二定律，物塊的加速度先減小后增大，選項(xiàng)A正確；物塊受到彈簧的彈力等于摩擦力時(shí)速度最大，此位置一定位于A、O之間，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物塊所受彈簧的彈力先做正功后做負(fù)功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；對物塊從A到B的運(yùn)動(dòng)過程，由動(dòng)能定理可知，物塊所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功，選項(xiàng)D正確．
[答案] AD
4．(2018·四川重點(diǎn)中學(xué)檢測)(多選)質(zhì)量為m1的小環(huán)A套在光滑的
5、直角桿上，MN部分豎直，小環(huán)A與物塊B用細(xì)繩連接，如圖所示．物塊B的質(zhì)量為m2，小環(huán)A在M點(diǎn)由靜止釋放，MN間距為h，ON水平，OM與豎直方向夾角為θ，則有( )
A．小環(huán)A運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，小環(huán)A的速度為零
B．小環(huán)A運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，物塊B的速度為零
C．小環(huán)A運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，小環(huán)A的速度為
D．小環(huán)A從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，繩的拉力對A做的功為
[解析] 小環(huán)A到達(dá)N點(diǎn)時(shí)由速度的合成與分解可知，豎直速度v1不為零，水平速度v2為零，即B的速度為零，故A錯(cuò)誤，B正確；由題圖中幾何關(guān)系可得：MO＝，NO＝htanθ，以AB為整體，由動(dòng)能定理可知：－m1gh＋m2gh＝m1v2，v＝，
6、故C錯(cuò)誤；對A由動(dòng)能定理可知：W－m1gh＝m1v2－0，代入解得：W＝，故D正確，故選BD.
[答案] BD
5．(2018·山東淄博摸底考試)如圖所示，質(zhì)量為m的物體P以初速度v在水平面上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)x距離后與一固定的橡皮泥塊Q相碰撞(碰后物體靜止)．已知物體運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的水平面的阻力大小恒為f，則下列說法正確的是( )
A．水平面阻力做的功為fx
B．物體克服水平面阻力做的功為－fx
C．橡皮泥塊對物體做的功為fx－mv2
D．物體克服橡皮泥塊的阻力做的功為mv2＋fx
[解析] 根據(jù)功的定義式，物體P受到的水平面的阻力做的功W1＝fxcos180°＝－fx，選項(xiàng)A錯(cuò)誤
7、；物體克服水平面阻力做的功W2＝－W1＝fx，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；設(shè)橡皮泥塊對物體做的功為W3，根據(jù)動(dòng)能定理，有W1＋W3＝0－mv2，解得W3＝fx－mv2，選項(xiàng)C正確；物體克服橡皮泥塊的阻力做的功為W4＝－W3＝－＝mv2－fx，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
[答案] C
6．(2018·濰坊模擬)質(zhì)量為m＝2 kg的物體沿水平面向右做直線運(yùn)動(dòng)，t＝0時(shí)刻受到一個(gè)水平向左的恒力F，如圖甲所示，此后物體的v－t圖象如圖乙所示，取水平向右為正方向，g取10 m/s2，則( )
A．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5
B．10 s末恒力F的瞬時(shí)功率為6 W
C．10 s末物體在計(jì)時(shí)起點(diǎn)左側(cè)4 m處
8、
D．0～10 s內(nèi)恒力F做功的平均功率為0.6 W
[解析] 由題圖乙可知0～4 s內(nèi)的加速度：a1＝ m/s2＝2 m/s2，可得：F＋μmg＝ma1；4～10 s內(nèi)的加速度：a2＝ m/s2＝1 m/s2，可得：F－μmg＝ma2；解得：F＝3 N，μ＝0.05，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；10 s末恒力F的瞬時(shí)功率為P10＝F|v10|＝3×6 W＝18 W，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；0～4 s內(nèi)的位移x1＝×4×8 m＝16 m,4～10 s內(nèi)的位移x2＝－×6×6 m＝－18 m，x＝x1＋x2＝－2 m，故10 s末物體在計(jì)時(shí)起點(diǎn)左側(cè)2 m處，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；0～10 s內(nèi)恒力F做功的平均功率為＝＝ W＝0.6
9、 W，選項(xiàng)D正確．
[答案] D
7．(2018·河北名校聯(lián)盟)質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動(dòng)，啟動(dòng)過程的速度—時(shí)間圖象如圖所示，從t1時(shí)刻起汽車的功率保持不變，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受阻力恒為Ff，則( )
A．0～t1時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力等于m
B．t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于Ffv1
C．汽車運(yùn)動(dòng)的最大速度等于v1
D．t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車的平均速度小于
[解析] 由題圖可知，汽車運(yùn)動(dòng)的最大速度為v2，則有P＝Ffv2.在0～t1時(shí)間內(nèi)，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a＝，由牛頓第二定律可得F－Ff＝ma，汽車的牽引力F＝Ff＋ma＝Ff＋m，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；t1
10、～t2時(shí)間內(nèi)，汽車的功率保持不變，汽車功率P＝Ffv2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；題圖上A點(diǎn)和B點(diǎn)都對應(yīng)汽車功率P＝Fv1＝Ffv2，而F＝Ff＋m，聯(lián)立解得v2＝v1，選項(xiàng)C正確；根據(jù)速度—時(shí)間圖象的面積表示位移，t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車的位移為曲邊梯形ABt2t1的面積，汽車的平均速度大于，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
[答案] C
8．(2018·江西十校聯(lián)考)(多選)一物體靜止在粗糙水平面上，某時(shí)刻受到一沿水平方向的恒定拉力作用開始沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，已知在第1 s內(nèi)合力對物體做的功為45 J，在第1 s末撤去拉力，物體整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的v－t圖象如圖所示，g取10 m/s2，則( )
A．物體的質(zhì)量為5
11、kg
B．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1
C．第1 s內(nèi)摩擦力對物體做的功為60 J
D．第1 s內(nèi)拉力對物體做的功為60 J
[解析] 由動(dòng)能定理有W合＝，第1 s末速度v＝3 m/s，解出m＝10 kg，故A錯(cuò)誤；撤去拉力后物體的位移x2＝×3×3 m＝4.5 m，由動(dòng)能定理可得：－fx2＝0－mv2，可解得：f＝10 N，又f＝μmg，解出μ＝0.1，故B正確；第1 s內(nèi)物體的位移x1＝1.5 m，第1 s內(nèi)摩擦力對物體做的功W＝－fx1＝－15 J，故C錯(cuò)誤；由Fx1－f(x1＋x2)＝0，可得F＝40 N，所以第1 s內(nèi)拉力對物體做的功W′＝Fx1＝60 J，故D正確．
12、
[答案] BD
9.如圖所示，固定斜面傾角為θ，整個(gè)斜面分為AB、BC兩段，且BC＝1.5AB.小物塊P(可視為質(zhì)點(diǎn))與AB、BC兩段斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2.已知小物塊P從A點(diǎn)由靜止釋放，恰好能滑動(dòng)到C點(diǎn)而停下，則θ、μ1、μ2間應(yīng)滿足的關(guān)系是( )
A．tanθ＝ B．tanθ＝
C．tanθ＝2μ1－μ2 D．tanθ＝2μ2－μ1
[解析] 由A點(diǎn)釋放恰好能滑動(dòng)到C點(diǎn)，小物塊P受重力、支持力、滑動(dòng)摩擦力作用．設(shè)斜面AC長為L，則AB＝L，BC＝L.對全過程，根據(jù)動(dòng)能定理有mgLsinθ－μ1mgcosθ×L－μ2mgcosθ×L＝0，得tanθ＝.
13、
[答案] A
10. (2018·遼寧五校聯(lián)考)某物體的質(zhì)量為5 kg，在力F作用下沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，力F隨坐標(biāo)x的變化情況如圖所示．物體在x＝0處，速度為1 m/s，不計(jì)一切摩擦，則物體運(yùn)動(dòng)到x＝16 m處時(shí)，速度大小為( )
A．2 m/s B．3 m/s
C．4 m/s D. m/s
[解析] 由圖象可知變力F做的正功W1＝10×4 J＋10×4× J＝60 J，變力F做的負(fù)功大小W2＝10×4× J＝20 J，由動(dòng)能定理得：W1－W2＝mv－mv，代入數(shù)據(jù)解得：v2＝ m/s，故D正確．
[答案] D
二、非選擇題
11．(2018·臨沂二模)如圖所示，
14、傾角θ＝45°的粗糙平直導(dǎo)軌AB與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切，切點(diǎn)為B，整個(gè)軌道處在豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為m的小滑塊(可以看作質(zhì)點(diǎn))從導(dǎo)軌上離地面高為h＝3R的D處無初速度下滑進(jìn)入圓環(huán)軌道．接著小滑塊從圓環(huán)最高點(diǎn)C水平飛出，恰好擊中導(dǎo)軌上與圓心O等高的P點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，已知重力加速度為g.求：
(1)滑塊運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最高點(diǎn)C時(shí)的速度大?。?
(2)滑塊運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最低點(diǎn)時(shí)對圓環(huán)軌道壓力的大?。?
(3)滑塊在斜面軌道BD間運(yùn)動(dòng)的過程中克服摩擦力做的功．
[解析] (1)小滑塊從C點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)水平速度為v0.
豎直方向上：R＝gt2
水平方向上：R＝v0t
解得：v0＝.
(2
15、)設(shè)小滑塊在最低點(diǎn)時(shí)速度為v，由動(dòng)能定理得：
－mg·2R＝mv－mv2
解得：v＝
在最低點(diǎn)由牛頓第二定律得：
FN－mg＝m
解得：FN＝6mg
由牛頓第三定律得：FN′＝6mg.
(3)從D到最低點(diǎn)過程中，設(shè)DB過程中克服摩擦阻力做功Wf，由動(dòng)能定理得：
mgh－Wf＝mv2－0
解得：Wf＝mgR.
[答案] (1) (2)6mg (3)mgR
12．(2018·廣東湛江四校聯(lián)考)一半徑為R＝1 m、圓心角等于143°的豎直圓弧形光滑軌道與斜面AB相切于B點(diǎn)，圓弧軌道的最高點(diǎn)為M，斜面傾角θ＝37°，如圖甲所示．t＝0時(shí)，有一物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)以8 m/s的
16、初速度沿斜面上滑，其在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度變化規(guī)律如圖乙所示，若物塊恰能通過M點(diǎn)，g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(計(jì)算結(jié)果可以保留根號(hào))
(1)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．
(2)物塊經(jīng)過M點(diǎn)的速度大小．
(3)斜面AB的長度．
[解析] (1) 設(shè)物塊的質(zhì)量為m，由題圖乙可知，物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度大小為a＝10 m/s2，方向沿斜面向下，由牛頓第二定律得mgsin37°＋μmgcos37°＝ma
解得μ＝0.5.
(2)設(shè)物塊恰好能到達(dá)M點(diǎn)時(shí)的速度大小為vM，則有mg＝m
解得vM＝＝ m/s.
(3)設(shè)斜面長度為L，物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得
－mgL(sin37°＋μcos37°)－mgR(1＋cos37°)＝mv－mv
解得L＝0.9 m.
[答案] (1)0.5 (2) m/s (3)0.9 m
2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題二 能量與動(dòng)量 專題跟蹤訓(xùn)練5 功 功率 動(dòng)能定理
