湖北省2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 15《功和能、動(dòng)能定理》試題

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1、第15單元　功和能　動(dòng)能定理 1.兩輛汽車在同一平直路面上行駛,它們的質(zhì)量之比m1∶m2=1∶2,速度之比v1∶v2=2∶1.當(dāng)兩車急剎車后,甲車滑行的最大距離為l1,乙車滑行的最大距離為l2.設(shè)兩車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等,不計(jì)空氣阻力,則(　　) A.l1∶l2=1∶2 B.l1∶l2=1∶1 C.l1∶l2=2∶1 D.l1∶l2=4∶1 2.(2020·浙江十校模擬)用水平力F拉一物體,使物體在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),t1時(shí)刻撤去拉力F,物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),到t2時(shí)刻停止.其速度—時(shí)間圖象如圖所示,且α>β.若拉力F做的功為W1,平均功率為P1;物體克服摩

2、擦阻力Ff做的功為W2,平均功率為P2,則下列選項(xiàng)正確的是(　　) A.W1>W2;F=2Ff B.W1=W2;F>2Ff C.P12Ff D.P1=P2;F=2Ff 3.如圖所示,電梯質(zhì)量為M,地板上放置一質(zhì)量為m的物體.鋼索拉電梯由靜止開始向上加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)上升高度為H時(shí),速度達(dá)到v,則(　　) A.地板對(duì)物體的支持力做的功等于mv2 B.地板對(duì)物體的支持力做的功等于mgH C.鋼索的拉力做的功等于Mv2+MgH D.合力對(duì)電梯M做的功等于Mv2 4.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上,環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)給環(huán)一個(gè)向右的初速度v0,

3、如果在運(yùn)動(dòng)過程中還受到一個(gè)方向始終豎直向上的力F的作用,已知力F的大小為F=kv(k為常數(shù),v為環(huán)的運(yùn)動(dòng)速度),則環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功(假設(shè)桿足夠長)可能為(　　) A.0 B. C.+ D.- 5.(2020·遼寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)ab為緊靠著的且兩邊固定的兩張相同薄紙,如圖所示.一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球從距紙面高為60 cm的地方自由下落,恰能穿破兩張紙(即穿過后速度為零).若將a紙的位置升高,b紙的位置不變,在相同條件下要使小球仍能穿破兩張紙,則a紙距離b紙不超過(　　) A.15cm B.20cm C.30cm D.60cm 6.質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一

4、端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，運(yùn)動(dòng)過程中小球受到空氣阻力的作用.設(shè)某一時(shí)刻小球通過軌道的最低點(diǎn)，此時(shí)繩子的張力為7mg，在此后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過半個(gè)圓周恰好能通過最高點(diǎn)，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功是（ ） A.mgR B.mgR C.mgR D.mgR 7.在海濱游樂場(chǎng)里有一種滑沙的游樂活動(dòng)，某人坐在滑沙板上從沙坡斜面的頂端由靜止沿直線下滑到斜面底端時(shí)，速度為v0，設(shè)人下滑時(shí)所受摩擦阻力不變，沙坡長度為l，斜面傾角為α，人和滑沙板的總質(zhì)量為m，重力加速度為g，則下列說法正確的是（ ） A.人沿沙坡下

5、滑時(shí)所受摩擦阻力為mgsin α- B.人在下滑過程中重力功率的最大值為mgv0 C.若人在斜面頂端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，則人到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小為2v0 D.若人在斜面頂端被其他人推了一把，沿斜面以v0的初速度下滑，則人到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小為v0 8.(2020·山東淄博一模)如圖所示是一皮帶傳輸裝載示意圖.井下挖掘工將礦物無初速放置于沿圖示方向運(yùn)行的傳送帶A端,被傳輸?shù)侥┒薆處,再沿一段圓形軌道到達(dá)軌道的最高點(diǎn)C處,然后水平拋到貨臺(tái)上.已知半徑為R=0.4m的圓形軌道與傳送帶在B點(diǎn)相切,O點(diǎn)為半圓的圓心,BO、CO分別為圓形軌道的半徑,質(zhì)量為m的礦物可

6、視為質(zhì)點(diǎn),傳送帶與水平面間的夾角θ=37°,礦物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,傳送帶勻速運(yùn)行的速度為v0=8m/s,AB點(diǎn)間的長度為sAB=45m.若礦物落點(diǎn)D處離最高點(diǎn)C的水平距離為sCD=2m,豎直距離為hCD=1.25m,礦物質(zhì)量m=50kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力.求: (1)礦物到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小; (2)礦物到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小; (3)礦物由B點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)的過程中,克服阻力所做的功. 參考答案 1. 解析:汽車急剎車后至停止,由動(dòng)能定理得,-μmgl=0-,汽車滑行距離l=,所以l1∶l2=4∶1,D

7、項(xiàng)正確. 答案:D 2.解析:對(duì)物體的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程,由動(dòng)能定理可得W1-W2=0,解得W1=W2;由于摩擦阻力作用時(shí)間大于水平力F作用時(shí)間,所以P1>P2;由圖象可知,0~t1內(nèi)、t1~t2內(nèi)的加速度a1>a2,根據(jù)牛頓第二定律有,F-Ff=ma1>Ff=ma2,解得F>2Ff,B項(xiàng)正確. 答案:B 3.解析:對(duì)物體m由動(dòng)能定理得,WFN-mgH=mv2,解得,WFN=mgH+mv2,A、B兩項(xiàng)均錯(cuò),對(duì)整體由動(dòng)能定理得,WF拉-(M+m)gH=(M+m)v2,鋼索拉力做的功WF拉=(M+m)gH+(M+m)v2,故C項(xiàng)錯(cuò)誤,由動(dòng)能定理知,合力對(duì)電梯M做的功應(yīng)等于電梯動(dòng)能的變化Mv2

8、,故D項(xiàng)正確. 答案:D 4..解析:當(dāng)mg=kv時(shí),圓環(huán)與水平直桿間沒有彈力,環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng),環(huán)克服摩擦力所做的功為零,A項(xiàng)正確;當(dāng)v0<時(shí),則mg>kv0,環(huán)受到向左的滑動(dòng)摩擦力Ff=μ(mg-F),v減小,F減小,Ff增大,最終環(huán)靜止,由動(dòng)能定理得,Wf=0-,環(huán)克服摩擦力所做的功為,B項(xiàng)正確;當(dāng)v0>時(shí),mg

9、a、b紙過程有mgh-2W=0.設(shè)從最高點(diǎn)到恰能穿過a紙過程,a距離b為x,有mg(h-x)-W=0,解以上兩式得,x==30cm,C項(xiàng)正確. 答案:C 6.解析：小球通過最低點(diǎn)時(shí)，繩的張力為 F＝7mg① 由牛頓第二定律可知： F-mg＝② 小球恰好過最高點(diǎn)，繩子拉力為零，由牛頓第二定律可知： mg＝③ 小球由最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得： -2mgR＋Wf＝④ 由①②③④可得Wf＝-mgR，所以小球克服空氣阻力所做的功為mgR，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤. 答案：C 7．解析：對(duì)人進(jìn)行受力分析，在人下滑過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得，mgl sin α-Ffl＝，

10、解得，F(xiàn)f＝mgsin α-，A項(xiàng)正確；重力功率的最大值為Pm＝mgv0sin α，B項(xiàng)錯(cuò)誤；滑沙過程為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所受阻力恒定不變則加速度不變，由運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，＝2al，＝2al，解得，v＝，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確. 答案：AD 8.解析:(1)假設(shè)礦物在AB段始終處于加速狀態(tài),由動(dòng)能定理可得(μmgcosθ-mgsinθ)sAB= 代入數(shù)據(jù)得vB=6m/s 由于vB