2021届高考物理(浙江专用)二轮精选题组:专练7-功-功率-功能关系(含解析).docx
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1、专练7功功率功能关系一、单项选择题1如图1所示,质量相等的物体A和物体B与地面间的动摩擦因数相等,在力F的作用下,一起沿水平地面对右移动x,则()图1A摩擦力对A、B做功相等BA、B动能的增量相同CF对A做的功与F对B做的功相等D合外力对A做的功与合外力对B做的功不相等解析因F斜向下作用在物体A上,A、B受的摩擦力不相同,所以摩擦力对A、B做的功不相等,A错误;但A、B两物体一起运动,速度始终相同,故A、B动能增量肯定相同,B正确;F不作用在B上,因此力F对B不做功,C错误;合外力对物体做的功等于物体动能的增量,故D错误答案B2(2022浙江宁波十校联考)如图2所示,洒水车沿平直粗糙路面匀速行
2、驶,设车所受阻力与车重成正比,洒水车行驶到某一路段时开头洒水,且牵引力保持恒定,则开头洒水后的一段时间内()图2A车仍保持原有速度做匀速直线运动B车开头做匀加速直线运动C车的发动机的输出功率不断增大D车的发动机的输出功率保持不变解析设洒水车的牵引力为F,洒水车的质量为m,阻力为kmg,由牛顿其次定律有Fkmgma得:akg开头时Fkmg,a0,随着m减小,a渐渐增大,故洒水车做加速度渐渐增大的加速运动,故A、B错误;由于速度渐渐增加,而牵引力不变,由PFv可得输出功率变大,故C正确,D错误答案C3如图3所示,一质量为M,长为L的木板,放在光滑的水平地面上,在木板的右端放一质量为m的小木块,用一
3、根不行伸长的轻绳通过光滑的定滑轮分别与m、M连接,木块与木板间的动摩擦因数为,开头时木块和木板静止,现用水平向右的拉力F作用在M上,在将m拉向木板左端的过程中,拉力至少做功为()图3A2mgLB.mgLC(Mm)gLD.mgL解析在拉力F的作用下,m、M缓慢匀速运动,将m拉到木板的左端的过程中,拉力做功最少,设此时绳的拉力为T,则Tmg,TmgF,当m到达M左端时,M向右运动的位移为,故拉力做功WFmgL,故D正确答案D4(2022上海卷,11)静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力不计空气阻力,在整个上升过程中,物体机械能随时间变化关系是()解析设在恒力作用下的加速
4、度为a,则机械能增量EFhFat2/2,知机械能随时间不是线性增加,撤去拉力后,机械能守恒,则机械能随时间不变故C正确,A、B、D错误答案C5如图4所示,竖直平面内放始终角杆MON,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数0.2,杆的竖直部分光滑两部分各套有质量均为1 kg的小球A和B,A、B球间用细绳相连初始A、B均处于静止状态,已知:OA3 m,OB4 m,若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1 m(取g10 m/s2),那么该过程中拉力F做功为()图4A14 JB.10 J C6 JD.4 J解析对A、B球整体受力分析如图所示,由于在水平拉力作用下A球缓慢移动,所以FN12mg2110 N20 N
5、,FfFN10.220 N4 N,依据动能定理可知,WFWFfWGB0,所以WF(Ffl)(mgl)0,代数解得WF14 J,选项A正确答案A6(2022山西太原一模,18)将小球以10 m/s的初速度从地面竖直向上抛出,取地面为零势能面,小球在上升过程中的动能Ek、重力势能Ep与上上升度h间的关系分别如图5中两直线所示取g10 m/s2,下列说法正确的是 ()图5A小球的质量为0.2 kgB小球受到的阻力(不包括重力)大小为0.20 NC小球动能与重力势能相等时的高度为 mD小球上升到2 m时,动能与重力势能之差为0.5 J解析在最高点,Epmgh得m0.1 kg,A项错误;由除重力以外其他
6、力做功W其E可知:fhE高E低,E为机械能,解得f0.25 N,B项错误;设小球动能和重力势能相等时的高度为H,此时有mgHmv2,由动能定理:fHmgHmv2mv得H m,故C项错;当上升h2 m时,由动能定理,fhmghEk2mv得Ek22.5 J,Ep2mgh2 J,所以动能与重力势能之差为0.5 J,故D项正确答案D7(2022黑龙江齐齐哈尔二模,17)如图6所示,质量相等、材料相同的两个小球A、B间用一劲度系数为k的轻质弹簧相连组成系统,系统穿过一粗糙的水平滑杆,在作用在B上的水平外力F的作用下由静止开头运动,一段时间后一起做匀加速运动,当它们的总动能为4Ek时撤去外力F,最终停止运
7、动不计空气阻力,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力则在从撤去外力F到停止运动的过程中,下列说法正确的是()图6A撤去外力F的瞬间,弹簧的压缩量为B撤去外力F的瞬间,弹簧的伸长量为C系统克服摩擦力所做的功小于系统机械能的削减量DA克服外力所做的总功等于2Ek解析撤去F瞬时,弹簧处于拉伸状态,对系统在F作用下一起匀加速运动,由牛顿其次定律有F2mg2ma,对A有kxmgma,求得拉伸量x,则A、B两项错误;撤去F之后,系统运动过程中,克服摩擦力所做的功等于机械能的削减量,则C错误;对A利用动能定理W合0EkA,又有EkAEkB2Ek,则知A克服外力做的总功等于2Ek,则D项正确答案D8一质量为m的物体
8、静止在粗糙的水平地面上,从t0时刻开头受到方向恒定的水平拉力F作用,F与时间t的关系如图7甲所示物体在时刻开头运动,其vt图象如图乙所示,若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则 ()图7A物体与地面间的动摩擦因数为B物体在t0时刻的加速度大小为C物体所受合力在t0时刻的功率为2F0v0D水平力F在t0到2t0这段时间内的平均功率为F0(2v0)解析由题图知在时刻,物体刚被拉动,有F0mg,则,A错误;在t0时刻加速度大于,B错误;物体在t0时刻的合力F2F0mgF0,功率PFv0F0v0,C错误;t02t0时间内,加速度为a,2t0时刻的速度为vv0at,t02t0时间内的平均速度,平均功率2
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