2019-2020年高三物理專題復(fù)習(xí)攻略 專題二第1講 功與動(dòng)能定理知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版（安徽專用）.doc

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2019-2020年高三物理專題復(fù)習(xí)攻略 專題二第1講 功與動(dòng)能定理知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版（安徽專用） 1．(改編題)如圖2－1－9甲所示，滑輪質(zhì)量、摩擦均不計(jì)，質(zhì)量為2 kg的物體在力F的作用下由靜止開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，由此可知(取g＝10 m/s2)(　　) 圖2－1－9 A．力F的大小為21 N B．4 s內(nèi)力F做的功為84 J C．4 s末力F的功率大小為42 W D．4 s內(nèi)力F做功的平均功率為42 W 解析：選BC.由v－t圖象可知a＝0.5 m/s2，由牛頓第二定律得：2F－mg＝ma，即F＝ N．4 s末物體的位移為x＝4 m＝4 m，故力F做的功為W＝F2x＝84 J．因?yàn)槔K子自由端運(yùn)動(dòng)速度是物體速度的兩倍，所以4 s末力F的功率為P＝2Fv＝42 W,4 s內(nèi)力F做功的平均功率為P＝F＝ W＝21 W，故B、C項(xiàng)正確． 2．(xx年試題調(diào)研)起重機(jī)的鋼索將重物由地面吊到空中某個(gè)高度，其速度圖象如圖2－1－10所示，則鋼索拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象可能是下圖中的(　　) 圖2－1－10 解析：選B.從圖中可以看出，在0～t1時(shí)間內(nèi)，重物做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，鋼索對(duì)重物的拉力為恒力，且F1＞G，由P1＝F1v知，拉力的功率隨速度的增大而增大；t1～t2時(shí)間內(nèi)，重物做勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)2＝G，所以t1時(shí)刻功率發(fā)生了突變，且在t1～t2時(shí)間內(nèi)功率恒定并小于t1時(shí)刻的功率；t2～t3時(shí)間內(nèi)重物做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，拉力恒定，F(xiàn)3＜G，所以t2時(shí)刻功率也發(fā)生了突變，t2～t3時(shí)間內(nèi)功率減小，且小于t2時(shí)刻的功率． 3．(xx年高三押題卷)如圖2－1－11所示，某中學(xué)科技小組制作了利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)小車(chē)的裝置．當(dāng)太陽(yáng)光照射到小車(chē)上方的光電板時(shí)，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車(chē)前進(jìn)．小車(chē)在平直的公路上從靜止開(kāi)始勻加速行駛，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，速度為v時(shí)功率達(dá)到額定功率，小車(chē)保持額定功率又繼續(xù)前進(jìn)了距離s，達(dá)到最大速度vmax.設(shè)小車(chē)的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)過(guò)程所受阻力恒為Ff，則小車(chē)的額定功率為(　　) 圖2－1－11 A．Ffvmax　　　　　　 B．Ffv C．Ffs/t D．(Ff＋mv/t)vmax 解析：選A.由P＝Fv可知，當(dāng)小車(chē)達(dá)到最大速度vmax時(shí)，小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力等于阻力，小車(chē)的額定功率為P額＝Ffvmax，選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤． 4．(xx年高考山東卷)如圖2－1－12所示，將小球a從地面以初速度v0豎直上拋的同時(shí)，將另一相同質(zhì)量的小球b從距地面h處由靜止釋放，兩球恰在處相遇(不計(jì)空氣阻力)．則(　　) 圖2－1－12 A．兩球同時(shí)落地 B．相遇時(shí)兩球速度大小相等 C．從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到相遇，球a動(dòng)能的減少量等于球b動(dòng)能的增加量 D．相遇后的任意時(shí)刻，重力對(duì)球a做功功率和對(duì)球b做功功率相等 解析：選C.對(duì)b球，由＝gt2得t＝，vb＝gt＝.以后以初速度勻加速下落．對(duì)a球，＝v0t－gt2得v0＝，在處，va＝v0－gt＝0，以后從處自由下落．故落地時(shí)間tb＜ta，a、b不同時(shí)落地，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．相遇時(shí)vb＝，va＝0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到相遇，a球動(dòng)能減少量ΔEka＝mv＝mgh，b球動(dòng)能增加量ΔEkb＝mv＝mgh，選項(xiàng)C正確．相遇之后，重力對(duì)b球做功的功率Pb＝mgvb＝mg(＋gt)，重力對(duì)a球做功的功率Pa＝mg(va＋gt)＝mggt，Pb＞Pa，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 5．(原創(chuàng)題)一位質(zhì)量為60 kg的運(yùn)動(dòng)員，用12 s跑完100 m．設(shè)他在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力保持不變，并且他在開(kāi)始后的前2 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后10 s內(nèi)則保持他在第2 s末時(shí)的瞬時(shí)功率值不變，繼續(xù)做直線運(yùn)動(dòng)．已知他在做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為11 m/s.試求： (1)他在100 m內(nèi)的平均功率多大？ (2)他在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到阻力多大？ 解析：(1)設(shè)在第2 s末的功率為P1，阻力為Ff 由于前2 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故前2 s的平均功率為： ＝① 前2 s做的功W1＝t1② 后10 s都是以恒定功率P1運(yùn)動(dòng)， 則后10 s做的功W2＝P1t2③ 整個(gè)過(guò)程阻力做的功W3＝－Ffx④ 其動(dòng)能變化量為ΔEk＝mv2⑤ 根據(jù)動(dòng)能定理有：W1＋W2＋W3＝ΔEk⑥ 又P1＝Ffv⑦ 由⑦得Ff＝⑧ 由①～⑧得P1＝代入數(shù)據(jù)得， P1＝1901.4 W 則W1＝1901.4 J，W2＝19014 J 在100 m內(nèi)的平均功率＝＝1743 W (2)將P1的值代入⑧得Ff＝＝ N＝173 N. 答案：(1)1743 W　(2)173 N