2022高考物理二轮复习第一部分专题三功与能量第1讲功功率和功能关系练习含解析.doc
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1、功 功率和功能关系1(2022江苏卷)从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力,该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图像是()解析对于整个竖直上抛过程(包括上升与下落),速度与时间的关系为vv0gt,v2g2t22v0gtv,Ekmv2,可见动能与时间是二次函数关系,由数学中的二次函数知识可判断A正确。答案A2一辆CRH2型动车组的总质量M2105 kg,额定输出功率为4 800 kW。假设该动车组在水平轨道上运动时的最大速度为270 km/h,受到的阻力Ff与速度v满足Ffkv。当匀速行驶的速度为最大速度一半时,动车组的输出功率为()A600 kW B1 200
2、kWC2 400 kW D4 800 kW解析vm270 km/h75 m/s,动车组以最大速度行驶时的牵引力大小F N6.4104 N,动车组以最大速度行驶时的牵引力大小与阻力的大小相等,那么Ff6.4104 N,所以k Ns/m853.3 Ns/m;机车匀速行驶的速度为最大速度一半时,v37.5 m/s,动车组受到的阻力为Ffkv853.337.5 N3.2104 N,机车匀速行驶的速度为最大速度一半时,动车组的输出功率为PFvFfv3.210437.5 W1.2106 W1 200 kW,故A、C、D错误,B正确。答案B3(2022安徽芜湖二模)一质量为m的物体,同时受几个力的作用而处于
3、静止状态。某时刻其中一个力F突然变为,其他力不变。那么经过时间t,合力的功率的大小是()A. BC. D解析由于质量为m的物体受几个力的作用而处于静止状态,合力为零,当某时刻其中一个力F突然变为时,物体所受合力变为F合,物体在这个恒力作用下做匀加速直线运动,a,经过时间t,速度vat,合力的功率PF合v,B正确。答案B4(多项选择)(2022河南开封三模)为了进一步探究课本中的迷你小实验,某同学从圆珠笔中取出轻弹簧,将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端套上笔帽,用力把笔帽往下压后迅速放开,他观察到笔帽被弹起并离开弹簧向上运动一段距离。不计空气阻力,忽略笔帽与弹簧间的摩擦,在弹簧恢复原长的过程中(
4、)A笔帽一直做加速运动B弹簧对笔帽做的功和对桌面做的功相等C弹簧对笔帽的冲量大小和对桌面的冲量大小相等D弹簧对笔帽的弹力做功的平均功率大于笔帽克服重力做功的平均功率解析弹簧恢复原长的过程中,笔帽向上加速运动,弹簧压缩量减小,弹力减小,当弹力等于重力时,加速度为零,速度最大,此后弹力小于重力,合力向下,加速度与速度反向,笔帽做减速运动,故A错误;弹簧对桌面虽然有弹力,但没有位移,所以不做功,故B错误;由于轻弹簧质量不计,所以弹簧对桌面的弹力等于对笔帽的弹力,作用时间相同,冲量大小相等,故C正确;笔帽向上运动,受到的弹力方向向上,力与位移方向相同,弹力对笔帽做正功,重力方向向下,与位移方向相反,对
5、笔帽做负功,由于笔帽动能增加,所以弹簧对笔帽做的功大于笔帽克服重力做的功,时间相同,由平均功率P可知,弹簧对笔帽的弹力做功的平均功率大于笔帽克服重力做功的平均功率,故D正确。答案CD5(2022襄阳考试)木板固定在墙角处,与水平面夹角37,木板上外表光滑,木板上有一个孔洞,一根长为L、质量为m的软绳置于木板上,其上端刚好进入孔洞,用细线将质量为m的物块与软绳连接,如下图。物块由静止释放后向下运动,带动软绳向下运动,当软绳刚好全部离开木板(此时物块未到达地面)时,物块的速度为(重力加速度为g,sin370.6)()A. BC. D解析法一:守恒观点设细线的长度为a,选孔洞所在水平面为零势能面,对
6、物块和软绳组成的系统由机械能守恒定律可得mgamgLsin37mg(aL)mgL2mv2,解得v。法二:转化观点物块的重力势能减少mgL,软绳重力势能共减少mgL(1sin),根据机械能守恒定律,有mgLmgL(1sin)2mv20,解得v,C正确。答案C6(2022湖南长沙联考)如下图,在倾角为的斜面底端固定一根劲度系数足够大的弹簧(力作用在弹簧上形变很小,可以忽略不计),弹簧的上端与斜面上B点对齐。将一个物块从斜面上的A点由静止释放,物块被弹簧反弹沿斜面上滑,到最高点时离A点的距离为x。物块的大小不计,A、B间的距离为L,那么物块与斜面间的动摩擦因数大小为()A.tan BtanC.tan
7、 Dtan解析根据功能关系,mgcos(LLx)mgxsin,求得tan,A项正确。答案A7(2022宁夏银川月考)如下图,两质量均为m1 kg的小球1、2(可视为质点)用长为L1.0 m的轻质杆相连,水平置于光滑水平面上,且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触,现用力F竖直向上拉动小球1,当杆与竖直墙壁夹角37时,小球2的速度大小v1.6 m/s,sin370.6,g取10 m/s2,那么此过程中外力F所做的功为()A8 J B8.72 JC10 J D9.28 J解析当杆与竖直墙壁夹角37时,由运动的分解得v1cosvsin,小球1的速度v1vtan1.2 m/s。对整体应用动能定理得WmgLco
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