2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题6.1功和功率(含解析) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/25 21:31:03星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

【参考答案】BC

【名师解析】 将货车的速度进行正交分解,如图所示,由于缆绳不可伸长,货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着缆绳方向的分量相等,故v1=vcos θ,由于θ不断减小,故货箱和货物整体向上做加速运动,加速度向上,速度大小小于v,故A错误;货箱和货物整体向上做加速运动,故缆绳中的拉力大于(M+m)g,故B正确;货箱和货物整体的速度为vcos θ,故拉力功率P=Fv> (M+m)gvcos θ,故C正确;货箱和货物整体向上做加速运动,加速度向上,处于超重状态,故箱中的货物对货箱底部的压力大于

mg,故D错误。

26.(2019江苏宿迁期末)如图所示,一半径为R的竖直光滑圆轨道固定在倾角为37°的斜面上,圆轨道与斜面相切于N点,MN为圆轨道直径,整个装置保持静止。一个质量为m的小球恰能在圆轨道内侧做圆周运动,重力加速度为g,sin37°=0.6,小球( )

A.通过M点时速度大于B.在N点的动能为2.3mgR

C.从M点运动到N点的过程中动能变化量为1.6mgR D.从M点运动到N点的过程中重力的功率先增大后减小 【参考答案】.ABC

【名师解析】在最高点点重力提供向心力:mg=m

得v=

,在其它位置的速度要大于M点的速度,则

A正确;最高点到N点的竖直高度为(R+Rcos37°)=1.8R,在N点的动能为EK=1.8mgR+0.5mgR=2.3mgR,则B正确;由M点到N点重力做功:2mgRcos37°=1.6mgR,则动能的变化量为1.6mgR,则C正确;从M点运动到N点的过程中重力的功率先增大后减小到最底点后再增大,则D错误。

27.(2019·江西三市六校联考)如图所示,两质量均为m=1 kg的小球1、2(可视为质点)用长为L=1.0 m的轻质杆相连,水平置于光滑水平面上,且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触,现用力F竖直向上拉动小球

1,当杆与竖直墙壁夹角θ=37°时,小球2的速度大小v=1.6 m/s,sin 37°=0.6,g=10 m/s,则此过程中外力F所做的功为( )

2

A.8 J B.8.72 J C.10 J D.9.28 J

【名师解析】.当杆与竖直墙壁夹角θ=37°时,设小球1的速度为v1,将小球1、2的速度沿杆方向和垂3

直杆方向分解,则有v1cos 37°=vcos 53°,所以v1=v=1.2 m/s,取两小球和轻质杆为整体,则由动

41212

能定理知WF-mgLcos 37°=mv1+mv,联立并代入数值得WF=10 J,选项C正确.

22【参考答案】C

28.(2019福建八县市联考)如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻,A、B处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块 ( )

A.速率的变化量不同 B.机械能的变化量不同 C.重力势能的变化量相同 D.重力做功的平均功率相同 【参考答案】D

【名师解析】设斜面倾角为θ,刚开始AB处于静止状态,所以mBgsinθ=mAg,所以mB>mA。剪断轻绳后A自由下落,B沿斜面下滑,A、B都是只有重力做功,根据动能定理得:速度的变化量为△v=v-0=12

mv=mgh,解得v=2gh,所以22gh,选项

A错误;AB都只有重力做功,机械能守恒,机械能变化量为零,

所以两物块机械能变化量相等,选项B错误;重力势能变化量△EP=mgh,由于物块A、B的质量不相等,所以重力势能变化不相同,选项C错误;剪断轻绳后A自由下落,由h=

12

gt1,解得A运动的时间为:2t1=mAgh2h,重力做功的平均功率P1== t1g12

at2,解得B运动的时间为:t1=2ghhmAg。B沿斜面下滑,下滑的加速度a= gsinθ,由2sin?ghmBg sinθ。由于2=

mBgh2h1。重力做功的平均功率P2==t2gsin?mBgsinθ=mAg,所以两物块重力做功的平均功率相同,选项D正确。

29. (2016·西安八校高三质检)如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,现使斜面水平向左以速度v匀速移动距离l。(物体与斜面相对静止),以下说法正确的是( )

A.斜面体对物体做的总功是0 B.重力对物体做的功为mgl

C.摩擦力对物体做的功为μmglcos θ D.斜面对物体的支持力做功的功率为mgvcos θ 【参考答案】A

【名师解析】由题意可知,物体处于平衡状态,对物体受力分析。

可得,在竖直方向,mg=FNcos θ+Ffsin θ,在水平方向,FNsin θ=Ffcos θ,解得,FN=mgcos θ,Ff=mgsin θ,斜面体对物体作用力的合力竖直向上与速度方向垂直,则作用力做的总功为零,A正确;重力方向竖直向下与速度方向垂直,重力不做功,B错误;摩擦力做的功Wf=-Ffcos θ·l=-mglsin θcos θ,故C错误;支持力做功的功率为P=FNsin θ·v=mgv·sin θcos θ,故D错误。

30.(2016·江苏南京三校联考)身高约1.7 m的高中男生在学校体育课完成“引体向上”的测试,该同学在1 min内完成了15次“引体向上”,每次“引体向上”都使自己的整个身体升高一个手臂的高度,且每次“引体向上”都需要2 s才能完成,则该同学在整个测试过程中克服重力的平均功率约为( ) A.10 W

B.20 W

C.90 W

D.300 W

【参考答案】C

【名师解析】男生的体重为60 kg,每次引体向上上升高度为0.6 m,克服重力做功为W=mgh=60×10×0.6 J=360 J,全过程克服重力做功的平均功率为P==

nW15×360

W=90 W,故C正确。

t60

31.(2016·贵州遵义高三一模)如图所示,质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到达同一水平面,则( )

A.重力对两物体做的功相同 B.重力的平均功率相同

C.到达水平面时重力的瞬时功率PA=PB D.到达水平面时两物体的动能相同,速度相同 【参考答案】A

【名师解析】由于两个物体质量相同、下落高度相同,所以重力对两物体做的功相同,选项A正确;由于时间不同,所以重力的平均功率不相同,选项B错误;两物体的重力做功相等,由动能定理可知,两物体到达水平面时动能相同,速度大小相同、方向不同,选项D错误;由瞬时功率的计算式可得PA=mgvsin θ(θ为斜面倾角),PB=mgv,因此,到达水平面时重力的瞬时功率PA<PB,选项C错误。

32.(2016·辽宁大连高三一检)物体静止在光滑水平面上,先对物体施加一水平向右的恒力F1,经时间t后撤去F1,立即再对它施加一水平向左的恒力F2,又经时间3t后物体回到出发点,在这一过程中,F1、F2分别对物体做的功W1、W2间的关系是( ) A.W1∶W2=1∶1 C.W1∶W2=9∶5 【参考答案】D

【名师解析】设恒力F1作用t后物体的速度为v1,恒力F2又作用3t后物体的速度为v2,所以物体在恒力

B.W1∶W2=2∶3 D.W1∶W2=9∶7

v1tv1+v2

F1作用t后物体的位移为x1=,物体在恒力F2作用下的位移x2=·3t,由题意知x1=-x2,整理

2

2

3121212W19

得:v1=-v2,由动能定理得,W1=mv1,W2=mv2-mv1,代入解得=,故选项D正确。

4222W27

33.(2016·江苏南通高三期末)如图所示,分别用恒力F1、F2先后将质量为m的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端,两次所用时间相同,第一次力F1沿斜面向上,第二次力F2沿水平方向。则两个过程( )