2013届高考物理 专题冲刺集训 第5讲《功、功率、动能定理》（含解析）.doc

高考学习网：www.gkxx.com高考学习网：www.gkxx.com第五讲功、功率、动能定理一、单项选择题1．在南非世界杯足球赛中，足球运动员奋力将质量为m的足球以初速度v0抛出，v0与水平面成α角，足球到达的最大高度为h，如图，不计空气阻力和抛出点的高度，则运动员踢足球过程对足球做的功正确的是()A.eq\f(1,2)mv20B．mghC．mgh＋eq\f(1,2)mv20cosαD．mgh＋eq\f(1,2)mv20sin2α解析：选A.由动能定理知，运动员对足球做的功，增加了足球的动能，又因在最高点足球的水平分速度等于v0cosα，从A到B应用动能定理知：－mgh＝eq\f(1,2)mv20cos2α－eq\f(1,2)mv20因W＝eq\f(1,2)mv20所以W＝eq\f(1,2)mv20cos2α＋mgh故只有选项A正确．2．如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在eq\f(h,2)处相遇(不计空气阻力)．则()A．两球同时落地B．相遇时两球速度大小相等C．从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量D．相遇后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等解析：选C.对b球，由eq\f(h,2)＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(h,g))，vb＝gt＝eq\r(gh).以后以初速度eq\r(gh)匀加速下落．对a球，eq\f(h,2)＝v0t－eq\f(1,2)gt2得v0＝eq\r(gh)，在eq\f(h,2)处，va＝v0－gt＝0，以后从eq\f(h,2)处自由下落．故落地时间tb<ta，a、b不同时落地，选项A错误．相遇时vb＝eq\r(gh)，va＝0，选项B错误．从开始运动到相遇，a球动能减少量ΔEka＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)mgh，b球动能增加量ΔEkb＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,b)＝eq\f(1,2)mgh，选项C正确．相遇之后，重力对b球做功的功率Pb＝mgvb＝mg(eq\r(gh)＋gt)，重力对a球做功的功率Pa＝mg(va＋gt)＝mg·gt，Pb>Pa，选项D错误．3．如图所示是全球最高的(高度208米)北京朝阳公园摩天轮，一质量为m的乘客坐在摩天轮中以速率v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，假设t＝0时刻乘客在轨迹最低点且重力势能为零，那么，下列说法错误的是()A．乘客运动的过程中，重力势能随时间的变化关系为Ep＝mgReq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－cos\f(v,R)t))B．乘客运动的过程中，在最高点受到座位的支持力为mg－meq\f(v2,R)C．乘客运动的过程中，机械能守恒，且机械能为E＝eq\f(1,2)mv2D．乘客运动的过程中，机械能随时间的变化关系为E＝eq\f(1,2)mv2＋mgReq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－cos\f(v,R)t))解析：选C.在最高点，根据牛顿第二定律可得，mg－FN＝meq\f(v2,R)，受到座位的支持力为FN＝mg－meq\f(v2,R)，B项正确；由于乘客在竖直平面内做匀速圆周运动，其动能不变，重力势能发生变化，所以乘客在运动的过程中机械能不守恒，C项错误；在时间t内转过的弧度为eq\f(v,R)t，所以对应t时刻的重力势能为Ep＝mgReq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－cos\f(v,R)t))，总的机械能为E＝Ek＋Ep＝eq\f(1,2)mv2＋mgReq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－cos\f(v,R)t))，A、D两项正确．4.如图所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动．通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图甲、乙所示．取g＝10m/s2.则下列说法不正确的是()A．物体的质量m＝0.5kgB．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20C．第2s内物体克服摩擦力做的功W＝2.0JD．前2s内推力F做功的平均功率eq\x\to(P)＝1.5W解析：选B.由图乙知，在0～1s时间内，物体没有被推动；在2～3s时间内为匀速运动，故得物体所受摩擦力为Ff＝2N．在1～2s时间内为加速运动，加速度a＝2m/s2，由牛顿第二定律得F－Ff＝ma，所以m＝eq\f(F－Ff,a)