2021高考物理二轮复习 专题限时集训5 功、功率 动能定理（含解析）.doc

-9-专题限时集训(五)(建议用时：40分钟)1.如图所示，长为L的小车置于光滑的水平面上，小车右端放一小物块(可视为质点)，用大小为F的水平力将小车向右拉动一段距离s，此时物块刚好滑到小车的左端，物块与小车间的摩擦力为Ff，在此过程中()A．摩擦力对小物块做的功为FfsB．摩擦力对系统做的总功为0C．力F对小车做的功为FLD．小车克服摩擦力所做的功为FfsD[小物块对地的位移方向向右，大小为s－L，小物块受到的摩擦力方向水平向右，则摩擦力对小物块做的功为Ff(s－L)，故A错误；物块相对于小车的位移大小为L，则摩擦力对系统做的总功为－FfL，故B错误；小车对地位移大小为s，则力F对小车做的功为Fs，故C错误；小车受到的摩擦力方向水平向左，位移方向向右，大小为s，则小车克服摩擦力所做的功为Ffs，故D正确。]2．(易错题)(2020·山东泰安期中考试)“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法。在比赛中，高三某同学1min摇轻绳240圈，跳绳过程脚与地面接触的时间约为总时间的eq\f(2,5)，则他在整个跳绳过程中克服重力做功的平均功率约为()A．15WB．60WC．120WD．300WC[假设该同学的质量约为50kg，每次跳跃的时间t1＝eq\f(60,\f(240,2))s＝0.5s，腾空时间t2＝eq\f(3,5)×0.5s＝0.3s，腾空高度h＝eq\f(1,2)geq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(eq\f(t2,2)))eq\s\up12(2)＝eq\f(1,2)×10×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(eq\f(0.3,2)))eq\s\up12(2)m＝0.1125m，上升过程中克服重力做功W＝mgh＝50×10×0.1125J＝56.25J，则跳绳过程中克服重力做功的平均功率eq\x\to(P)＝eq\f(W,t1)＝eq\f(56.25,0.5)W＝112.5W，最接近120W，故选项C正确。][易错点评]本题的易错点在于功率计算中时间的确定，“克服重力做功的平均功率”，时间应是克服重力做功的时间。3．(多选)(2020·天津高考·T8)复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为v0，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内()A．做匀加速直线运动B．加速度逐渐减小C．牵引力的功率P＝FvmD．牵引力做功W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)BC[动车的功率恒定，根据P＝F牵v可知动车的牵引力减小，根据牛顿第二定律得F牵－F＝ma，可知动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的加速运动，A错误，B正确；当加速度为0时，牵引力等于阻力，则额定功率为P＝Fvm，C正确；动车功率恒定，在t时间内，牵引力做功为W＝Pt，根据动能定理得Pt－Fs＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，D错误。]4.如图所示，固定木板AB倾角θ＝60°，板BC水平，AB、BC长度均为2m，小物块从A处由静止释放，恰好滑到C处停下来。若调整BC使其向上倾斜，倾角不超过90°，小物块从A处由静止滑下再沿BC上滑，上滑的距离与BC倾角有关。不计小物块经过B处时的机械能损失，小物块与各接触面间的动摩擦因数均相同，则小物块沿BC上滑的最小距离为()A．eq\f(2,3)mB．1mC．eq\r(2)mD．eq\r(3)mB[BC段水平时，对小物块从释放到第一次速度为零的过程，由动能定理得mgLsinθ－μmgLcosθ－μmgL＝0，代入数据得μ＝eq\f(\r(3),3)，设BC与水平方向之间的夹角为α时，物块沿BC上滑的距离为x，由动能定理得mgLsinθ－μmgLcosθ－μmgxcosα－mgxsinα＝0，即x＝eq\f(\f(\r(3),3)L,sinα＋μcosα)＝eq\f(\f(\r(3),3)L,\r(1＋μ2)sinα＋β)，式中tanβ＝μ，根据数学知识，知x的最小值为xmin＝eq\f(\f(\r(3),3)L,\r(1＋μ2))＝eq\f(L,2)＝1m，故A、C、D错误，B正确。]5．(多选)质量为2kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，物块的动能Ek与其位移x之间的关系如图