2022年高考物理二轮复习专题二第一讲功和能--课前自测诊断卷含解析.doc
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1、第一讲 功和能课前自测诊断卷考点一功和功率1.考查恒力做功的计算如图所示,倾角为30的粗糙斜面与倾角为60的光滑斜面对接在一起,两斜面上分别放有质量均为m的物块甲和乙,两物块通过一跨过光滑定滑轮的细线连在一起。物块甲与粗糙斜面间动摩擦因数为,在平行于斜面的拉力F的作用下两物块做匀速运动。从图示位置开始计时,在物块甲与滑轮相碰前的一段时间内,力F做的功为()AmgLBmgLCmgL DmgL解析:选A对物块甲:Tmgsin 30mgcos 30;对物块乙:FTmgsin 60;F做的功:WFLmgL,故A正确。2考查变力做功的计算多选一质量为2 kg的物体,在水平恒定拉力的作用下以一定的初速度在
2、粗糙的水平面上做匀速运动,当运动一段时间后,拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,图中给出了拉力随位移变化的关系图像。已知重力加速度g取10 m/s2,由此可知()A物体与水平面间的动摩擦因数为0.35B减速过程中拉力对物体所做的功约为13 JC匀速运动时的速度约为6 m/sD减速运动的时间约为1.7 s解析:选ABC物体匀速运动时,受力平衡,则Fmg,0.35,选项A正确;因为WFx,故拉力的功等于Fx图线与x坐标轴包围的面积,由图线可知曲线与x轴间小格数约为13,则减速过程中拉力对物体做功为131 J13 J,选项B正确;由动能定理可知:WFmgx0mv02,其中x7 m,则
3、解得:v06 m/s,选项C正确;由于不知道具体的运动情况,无法求出减速运动的时间,故D错误。3考查平均功率与瞬时功率的分析与计算多选如图甲所示,一个质量m2 kg的物块静止放置在粗糙水平地面O处,物块与水平地面间的动摩擦因数0.5,在水平拉力F作用下物块由静止开始向右运动,经过一段时间后,物块回到出发点O处,取水平向右为速度的正方向,物块运动过程中其速度v随时间t变化规律如图乙所示,取g10 m/s2,下列说法正确的是()A物块经过4 s时间到出发点B4.5 s时水平力F的瞬时功率为24 WC05 s内摩擦力对物块先做负功,后做正功,总功为零D05 s内物块所受合力的平均功率为1.8 W解析
4、:选BD由图像可知,前4 s内速度方向始终为正方向,故前4 s时间内没有回到出发点,选项A错误;根据vt图线的斜率表示加速度,可知35 s内,加速度a m/s23 m/s2,4.5 s时的速度vat3(4.54) m/s1.5 m/s,根据牛顿第二定律有Fmgma,得F16 N,负号表示力的方向水平向左,水平力F的瞬时功率PFv24 W,选项B正确;滑动摩擦力的方向始终与速度方向相反,摩擦力始终做负功,选项C错误;35 s内合力为恒力,物块的位移为零,合力做的功为零,03 s内,物块的加速度a1 m/s21 m/s2,位移x1132 m4.5 m,合力做的功Wma1x19 J,05 s内合力的
5、平均功率 W1.8 W,选项D正确。4考查机车启动类问题多选一汽车在水平平直路面上,从静止开始以恒定功率P运动,运动过程中所受阻力大小不变,汽车最终做匀速运动。汽车运动速度的倒数与加速度a的关系如图所示。下列说法正确的是()A.汽车运动的最大速度为v0B阻力大小为C汽车的质量为 D汽车的质量为解析:选AD根据牛顿第二定律可知a,则a,由题给图像可知,当a0时速度最大,最大值为v0,选项A正确;由,得阻力大小f,选项B错误;由图像可知,图像的斜率,则m,选项C错误,D正确。考点二动能定理的应用5.考查应用动能定理解决变力做功问题(2019巴蜀中学模拟)如图所示,质量为m的物块与转轴OO相距R,物
6、块随水平转台由静止开始缓慢转动,当转速增加到一定值时,物块即将在转台上滑动,在物块由静止到开始滑动前的这一过程中,转台对物块做的功为,若物块与转台之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,则物块与转台间的动摩擦因数为()A0.125 B0.15C0.25 D0.5解析:选C由于物块做圆周运动,物块刚开始滑动这一时刻,物块受到转台的摩擦力达到最大静摩擦力,并由此提供向心力,则有:mgm,解得:v,设转台对物块做的功为W,根据动能定理得:Wmv2,又v,联立解得:0.25,故C正确。6考查应用动能定理求解曲线运动中的做功问题一质量为m的小球,从高度为H的平台上以速度v0水平抛出,落在软基路面上出现一个深
7、度为h的坑,如图所示。不计空气阻力,对从抛出到落至坑底的过程,以下说法正确的是()A外力对小球做的总功为mg(Hh)mv02B小球机械能的减少量为mg(Hh)mv02C路基对小球做的功为mv02D路基对小球平均阻力的大小为解析:选B对小球从抛出到落至坑底的过程中,外力做的总功等于小球的动能变化量,即W总mv02,A、C项错误;以最低点为零势能面,开始时,小球机械能为mg(Hh)mv02,落至坑底后机械能为零,B项正确;由动能定理得mg(Hh)fh0mv02,f,D项错误。7考查应用动能定理解决多过程问题如图所示是某种制作糖炒栗子的装置。炒锅的纵截面与半径R1.6 m的光滑半圆轨道位于同一竖直面
8、内,炒锅的纵截面可看作是由长度L2.5 m的斜面AB、CD和一小段光滑圆弧BC平滑对接组成的。假设一栗子从水平地面上以水平初速度v0射入半圆轨道,并恰好能从轨道最高点P水平飞出,又恰好从A点沿斜面AB进入炒锅,在斜面CD上可运动到的最高点为E点(图中未画出)。已知AB、CD两斜面的倾角均为37,栗子与AB、CD两斜面之间的动摩擦因数均为,栗子在锅内的运动始终在图示的纵截面内,整个过程栗子质量不变,不计空气阻力,取g10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8。求:(1)栗子的初速度大小v0及A点离地面的高度h;(2)C、E两点的距离x。解析:(1)设栗子质量为m,在P点的速度大小为v
9、P,在A点的速度大小为vA栗子恰能过P点,则mgm,解得vP4 m/s栗子沿半圆轨道运动至P点的过程中,由动能定理有mg2RmvP2mv02解得v04 m/s栗子在A点的速度方向沿斜面AB向下,则其竖直方向上的分速度大小vAyvPtan 栗子从P点至A点的过程中做平抛运动,则vAy22gy,其中y为栗子由P点运动至A点的过程中下降的竖直高度,又h2Ry,解得h2.75 m。(2)栗子在A点的速度大小vA栗子从A点运动到E点的过程中,由动能定理有mg(Lx)sin mg(Lx)cos 0mvA2解得x m。答案:(1)4 m/s2.75 m(2) m考点三机械能守恒定律的应用8.考查单个物体的机
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