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2016-03-02
功率是指物体在单位时间内所做的功的多少,下面是功率和动能定理专题练习,请考生及时练习。
一、选择题(1~4题为单项选择题,5~7题为多项选择题)
1.某次滑板表演如图所示,轨道ab为竖直平面内的四分之一圆弧赛道,一滑板运动员以v1的初速度从圆弧赛道的a点下滑,运动到b点时速度仍为v1,若他以小于v1的初速度v2(v2
A.大于v2 B.等于v2
C.小于v2 D.可能为0
解析: 滑板运动员从圆弧赛道的a点下滑到b点的过程中,重力和摩擦力做功,当初速度为v1时,由功能关系,运动员克服摩擦力做功等于减少的重力势能.而当初速度变为v2时,运动员下滑的速度减小,在同一点时对轨道的压力减小,摩擦力减小,则运动员下滑过程中克服摩擦力做功减小,而重力势能变化量不变,故运动员在b点时的动能大于他在a点时的动能,到b点时的速度大于v2.
答案: A
2.如图所示,在绝缘水平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场,带正电的小金属块以一定的初速度从A点开始沿水平面向左做直线运动,经L长度到达B点,速度变为零.在此过程中,金属块损失的动能有转化为电势能.金属块继续运动到某点C(图中未标出)时的动能和A点时的动能相同,则金属块从A开始运动到C的整个过程中经过的总路程为( )
A.1.5L B.2L
C.3L D.4L
解析: 根据题述,小金属块从A运动到B,克服摩擦力做功Wf=Ek=FfL,克服电场力做功WE=Ek=qEL.设小金属块从B运动到C经过的路程为x,由动能定理qEx-Ffx=Ek,解得x=3L.金属块从A开始运动到C的整个过程中经过的总路程为L+x=4L,选项D正确.
答案: D
3.(2015·邯郸一模)以速度v飞行的子弹先后穿透两块由同种材料制成的平行放置的固定金属板,若子弹穿透两块金属板后的速度分别变为0.8v和0.6v,则两块金属板的厚度之比为( )
A.1∶1 B.9∶7
C.8∶6 D.16∶9
解析: 设金属板厚度分别为d1、d2,子弹所受摩擦阻力为Ff,根据动能定理得-Ffd1=m(0.8v)2-mv2、-Ffd2=m(0.6v)2-m(0.8v)2,解得d1∶d2=9∶7,故B正确.
答案: B
4.(2015·合肥模拟)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时速率为1 m/s.从此刻开始在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示,则(两图取同一正方向,取重力加速度g=10 m/s2)( )
A.滑块的质量为0.5 kg
B.滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.5
C.第1 s内摩擦力对滑块做功为-1 J
D.第2 s内力F的平均功率为1.5 W
解析: 由图甲得F1=1 N,F2=3 N,由图乙知2 s内滑块的加速度不变,即为a= m/s2=1 m/s2,根据牛顿第二定律有F1+Ff=ma,F2-Ff=ma,而Ff=μmg,解得Ff=1 N,μ=0.05,m=2 kg,选项A、B均错误;由v-t图象面积法得第1 s内滑块的位移x1=×(-1)×1 m=-0.5 m,第1 s内摩擦力对滑块做功为W1=-Ff·|x1|=-0.5 J,选项C错误;第2 s内力F的平均功率为F2·=3× W=1.5 W,选项D正确.
答案: D
5.(2015·河北石家庄二模)如图所示是质量为1 kg的滑块在水平面上做直线运动的v-t图象.下列判断正确的是( )
A.在t=1 s时,合力的瞬时功率为零
B.在4~6 s时间内,滑块的平均速度为2.5 m/s
C.在3~7 s时间内,合力做功的平均功率为2 W
D.在5~6 s时间内,滑块受到的合力为2 N
解析: 0~3 s,滑块做匀加速直线运动,加速度a= m/s2=2 m/s2,合力F=ma=1×2 N=2 N,1 s时速度为零,合力的瞬时功率为零,所以选项A正确;4~6 s时间内,滑块的平均速度== m/s=3 m/s,所以选项B错误;由动能定理,3~7 s时间内,合力做的功W=mv2=×1×42 J=8 J,所以平均功率P== W=2 W,选项C正确;5~6 s时间内,加速度大小a′= m/s2=4 m/s2,滑块受到的合力F′=ma′=1×4 N=4 N,所以选项D错误.
答案: AC
6.(2015·湖北天门四月调研)如图所示,光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,水平轨道AB部分存在水平向右的匀强电场E,半圆形轨道处于竖直平面内,B为最低点,D为最高点.一质量为m、带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动,并能恰好通过最高点D,则下列物理量的变化对应关系正确的是( )
A.其他条件不变,R越大,x越大
B.其他条件不变,m越大,x越大
C.其他条件不变,E越大,x越大
D.其他条件不变,R越大,小球经过B点瞬间对轨道的压力越大
解析: 小球在BCD部分做圆周运动,在D点,由牛顿第二定律有:mg=m,小球由B到D的过程中机械能守恒:mv=mg×2R+mv,联立解得:vB=,R越大,小球经过B点时的速度越大,则x越大,选项A正确;小球由A到B,由动能定理得:qEx=mv,将vB=代入得:qEx=mgR,知m越大,x越大,B正确;E越大,x越小,C错误;在B点有:FN-mg=m,将vB=代入得:FN=6mg,选项D错误.
答案: AB
7.(2015·衡水一模)质量为2×103 kg、发动机额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶;若汽车所受阻力大小恒为4×103 N,则下列判断中正确的有( )
A.汽车的最大动能是4×105 J
B.汽车以加速度2 m/s2匀加速启动,启动后第2 s末时发动机实际功率是32 kW
C.汽车以加速度2 m/s2做初速度为0的匀加速运动中,达到最大速度时摩擦力做功为4×105 J
D.若汽车保持额定功率启动,则当汽车速度为5 m/s时,其加速度为6 m/s2
解析: 汽车的最大速度为vm==20 m/s,最大动能为Ekm=mv=4×105 J,A正确;汽车以加速度2 m/s2匀加速启动,启动后第2 s末时的速度是4 m/s,此时的牵引力F=Ff+ma=8×103 N,功率为P=Fv=32 kW,B正确;匀加速运动的末速度为v1==10 m/s,位移x==25 m,所以摩擦力做功W=Ffx=1×105 J,C错误;若汽车保持额定功率启动,当汽车速度为5 m/s时,其牵引力大小是F′==1.6×104 N,加速度a==6 m/s2,D正确.
答案: ABD
标签:高考物理试题
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