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功率是指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功的多少，下面是功率和動(dòng)能定理專題練習(xí)，請(qǐng)考生及時(shí)練習(xí)。

一、選擇題(1～4題為單項(xiàng)選擇題，5～7題為多項(xiàng)選擇題)

1.某次滑板表演如圖所示，軌道ab為豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧賽道，一滑板運(yùn)動(dòng)員以v1的初速度從圓弧賽道的a點(diǎn)下滑，運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度仍為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.可能為0

解析：滑板運(yùn)動(dòng)員從圓弧賽道的a點(diǎn)下滑到b點(diǎn)的過(guò)程中，重力和摩擦力做功，當(dāng)初速度為v1時(shí)，由功能關(guān)系，運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功等于減少的重力勢(shì)能.而當(dāng)初速度變?yōu)関2時(shí)，運(yùn)動(dòng)員下滑的速度減小，在同一點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力減小，摩擦力減小，則運(yùn)動(dòng)員下滑過(guò)程中克服摩擦力做功減小，而重力勢(shì)能變化量不變，故運(yùn)動(dòng)員在b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于他在a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，到b點(diǎn)時(shí)的速度大于v2.

答案： A

2.如圖所示，在絕緣水平面上方存在著足夠大的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶正電的小金屬塊以一定的初速度從A點(diǎn)開始沿水平面向左做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)L長(zhǎng)度到達(dá)B點(diǎn)，速度變?yōu)榱?在此過(guò)程中，金屬塊損失的動(dòng)能有轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能.金屬塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)C(圖中未標(biāo)出)時(shí)的動(dòng)能和A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相同，則金屬塊從A開始運(yùn)動(dòng)到C的整個(gè)過(guò)程中經(jīng)過(guò)的總路程為()

A.1.5L B.2L

C.3L D.4L

解析：根據(jù)題述，小金屬塊從A運(yùn)動(dòng)到B，克服摩擦力做功Wf=Ek=FfL，克服電場(chǎng)力做功WE=Ek=qEL.設(shè)小金屬塊從B運(yùn)動(dòng)到C經(jīng)過(guò)的路程為x，由動(dòng)能定理qEx-Ffx=Ek，解得x=3L.金屬塊從A開始運(yùn)動(dòng)到C的整個(gè)過(guò)程中經(jīng)過(guò)的總路程為L(zhǎng)+x=4L，選項(xiàng)D正確.

答案： D

3.(2016邯鄲一模)以速度v飛行的子彈先后穿透兩塊由同種材料制成的平行放置的固定金屬板，若子彈穿透兩塊金屬板后的速度分別變?yōu)?.8v和0.6v，則兩塊金屬板的厚度之比為()

A.1∶1 B.9∶7

C.8∶6 D.16∶9

解析：設(shè)金屬板厚度分別為d1、d2，子彈所受摩擦阻力為Ff，根據(jù)動(dòng)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正確.

答案： B

4.(2016合肥模擬)一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t=0時(shí)速率為1 m/s.從此刻開始在與速度平行的方向上對(duì)其施加一水平作用力F，力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖甲和圖乙所示，則(兩圖取同一正方向，取重力加速度g=10 m/s2)()

A.滑塊的質(zhì)量為0.5 kg

B.滑塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5

C.第1 s內(nèi)摩擦力對(duì)滑塊做功為-1 J

D.第2 s內(nèi)力F的平均功率為1.5 W

解析：由圖甲得F1=1 N，F(xiàn)2=3 N，由圖乙知2 s內(nèi)滑塊的加速度不變，即為a= m/s2=1 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律有F1+Ff=ma，F(xiàn)2-Ff=ma，而Ff=mg，解得Ff=1 N，=0.05，m=2 kg，選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤;由v-t圖象面積法得第1 s內(nèi)滑塊的位移x1=(-1)1 m=-0.5 m，第1 s內(nèi)摩擦力對(duì)滑塊做功為W1=-Ff|x1|=-0.5 J，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;第2 s內(nèi)力F的平均功率為F2=3 W=1.5 W，選項(xiàng)D正確.

答案： D

5.(2016河北石家莊二模)如圖所示是質(zhì)量為1 kg的滑塊在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象.下列判斷正確的是()

A.在t=1 s時(shí)，合力的瞬時(shí)功率為零

B.在4～6 s時(shí)間內(nèi)，滑塊的平均速度為2.5 m/s

C.在3～7 s時(shí)間內(nèi)，合力做功的平均功率為2 W

D.在5～6 s時(shí)間內(nèi)，滑塊受到的合力為2 N

解析： 0～3 s，滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a= m/s2=2 m/s2，合力F=ma=12 N=2 N,1 s時(shí)速度為零，合力的瞬時(shí)功率為零，所以選項(xiàng)A正確;4～6 s時(shí)間內(nèi)，滑塊的平均速度== m/s=3 m/s，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由動(dòng)能定理，3～7 s時(shí)間內(nèi)，合力做的功W=mv2=142 J=8 J，所以平均功率P== W=2 W，選項(xiàng)C正確;5～6 s時(shí)間內(nèi)，加速度大小a= m/s2=4 m/s2，滑塊受到的合力F=ma=14 N=4 N，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

答案： AC

6.(2016湖北天門四月調(diào)研)如圖所示，光滑的水平軌道AB與半徑為R的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點(diǎn)，水平軌道AB部分存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，半圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，B為最低點(diǎn)，D為最高點(diǎn).一質(zhì)量為m、帶正電的小球從距B點(diǎn)x的位置在電場(chǎng)力的作用下由靜止開始沿AB向右運(yùn)動(dòng)，并能恰好通過(guò)最高點(diǎn)D，則下列物理量的變化對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是()

A.其他條件不變，R越大，x越大

B.其他條件不變，m越大，x越大

C.其他條件不變，E越大，x越大

D.其他條件不變，R越大，小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)瞬間對(duì)軌道的壓力越大

解析：小球在BCD部分做圓周運(yùn)動(dòng)，在D點(diǎn)，由牛頓第二定律有：mg=m，小球由B到D的過(guò)程中機(jī)械能守恒：mv=mg2R+mv，聯(lián)立解得：vB=，R越大，小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度越大，則x越大，選項(xiàng)A正確;小球由A到B，由動(dòng)能定理得：qEx=mv，將vB=代入得：qEx=mgR，知m越大，x越大，B正確;E越大，x越小，C錯(cuò)誤;在B點(diǎn)有：FN-mg=m，將vB=代入得：FN=6mg，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

答案： AB

7.(2016衡水一模)質(zhì)量為2103 kg、發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為80 kW的汽車在平直公路上行駛;若汽車所受阻力大小恒為4103 N，則下列判斷中正確的有()

A.汽車的最大動(dòng)能是4105 J

B.汽車以加速度2 m/s2勻加速啟動(dòng)，啟動(dòng)后第2 s末時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際功率是32 kW

C.汽車以加速度2 m/s2做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)中，達(dá)到最大速度時(shí)摩擦力做功為4105 J

D.若汽車保持額定功率啟動(dòng)，則當(dāng)汽車速度為5 m/s時(shí)，其加速度為6 m/s2

解析：汽車的最大速度為vm==20 m/s，最大動(dòng)能為Ekm=mv=4105 J，A正確;汽車以加速度2 m/s2勻加速啟動(dòng)，啟動(dòng)后第2 s末時(shí)的速度是4 m/s，此時(shí)的牽引力F=Ff+ma=8103 N，功率為P=Fv=32 kW，B正確;勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為v1==10 m/s，位移x==25 m，所以摩擦力做功W=Ffx=1105 J，C錯(cuò)誤;若汽車保持額定功率啟動(dòng)，當(dāng)汽車速度為5 m/s時(shí)，其牽引力大小是F==1.6104 N，加速度a==6 m/s2，D正確.

答案： ABD

二、非選擇題

8.(2016四川理綜9)嚴(yán)重的霧霾天氣，對(duì)國(guó)計(jì)民生已造成了嚴(yán)重的影響.汽車尾氣是形成霧霾的重要污染源.鐵腕治污已成為國(guó)家的工作重點(diǎn).地鐵列車可實(shí)現(xiàn)零排放，大力發(fā)展地鐵，可以大大減少燃油公交車的使用，減少汽車尾氣排放.

若一地鐵列車從甲站由靜止啟動(dòng)后做直線運(yùn)動(dòng)，先勻加速運(yùn)動(dòng)20 s達(dá)最高速度72 km/h.再勻速運(yùn)動(dòng)80 s，接著勻減速運(yùn)動(dòng)15 s到達(dá)乙站停住.設(shè)列車在勻加速運(yùn)動(dòng)階段牽引力為1106 N，勻速運(yùn)動(dòng)階段牽引力的功率為6103 kW，忽略勻減速運(yùn)動(dòng)階段牽引力所做的功.

(1)求甲站到乙站的距離;

(2)如果燃油公交車運(yùn)行中做的功與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同，求公交車排放氣態(tài)污染物的質(zhì)量.(燃油公交車每做1焦耳功排放氣態(tài)污染物310-6克)

解析： (1)設(shè)列車勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段所用的時(shí)間為t1;距離為x1;在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段所用的時(shí)間為t2，距離為x2，速度為v：在勻減速直線運(yùn)動(dòng)階段所用的時(shí)間為t3，距離為x3;甲站到乙站的距離為x.則x1=vt1

x2=vt2

x3=vt3

x=x1+x2+x3

聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù)得x=1 950 m

(2)設(shè)列車在勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段的牽引力為F，所做的功為W1;在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段的牽引力的功率為P，所做的功為W2.設(shè)燃油公交車做與該列車從甲站到乙站相同的功W，將排放氣態(tài)污染物質(zhì)量為M.則W1=Fx1

W2=Pt2

W=W1+W2

M=(310-9 kgJ-1)W

聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù)得M=2.04 kg

答案： (1)1 950 m (2)2.04 kg

9.(2016四川省攀枝花市二統(tǒng))如圖所示，在一傾角為37的絕緣斜面下端O，固定有垂直于斜面的絕緣擋板.斜面ON段粗糙，長(zhǎng)度s=0.02 m，NM段光滑，長(zhǎng)度L=0.5 m.在斜面的所在區(qū)域有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為2105 N/C.有一小滑塊質(zhì)量為210-3 kg，帶正電，電荷量為110-7 C，小滑塊與ON段表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75.將小滑塊從M點(diǎn)由靜止釋放，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有電荷量損失，與擋板相碰后原速返回.已知sin 37=0.6，cos 37=0.8，g取10 m/s2.求：

(1)小滑塊第一次過(guò)N點(diǎn)的速度大小;

(2)小滑塊最后停在距離擋板多遠(yuǎn)的位置.

解析： (1)小滑塊第一次過(guò)N點(diǎn)的速度為v，

則由動(dòng)能定理有mv2=mgLsin 37+qELsin 37

代入數(shù)據(jù)得：v=2 m/s.

(2)滑塊在ON段運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力

Ff=(mgcos 37+qEcos 37)=2.410-2 N

滑塊所受重力、電場(chǎng)力沿斜面的分力

F1=mgsin 37+qEsin 37=2.410-2 N

因此滑塊沿ON下滑時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，上滑時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度為零時(shí)可停下.

設(shè)小滑塊與擋板碰撞n次后停在距擋板距離為x處，

則由動(dòng)能定理得：

(mg+qE)(L+s-x)sin 37(mg+qE)[(2n-1)s+x]cos 37=0

由00.02 m，

得：12.513.5

取n=13得：x=0.01 m

答案： (1)2 m/s (2)0.01 m

10.(2016河南省四市聯(lián)考)如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定有兩個(gè)很靠近的同心圓形軌道，外圓ABCD光滑，內(nèi)圓ABCD的上半部分BCD粗糙，下半部分BAD光滑.一質(zhì)量m=0.1 kg的小球從軌道的最低點(diǎn)A，以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，球的尺寸略小于兩圓間距，球運(yùn)動(dòng)的半徑R=0.2 m，取g=10 m/s2.

(1)若v0=3 m/s，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小球到達(dá)最高點(diǎn)，內(nèi)軌道對(duì)小球的支持力FN=1 N，則小球在這段時(shí)間內(nèi)克服摩擦力做的功是多少?

(2)若v0=3 m/s，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)A時(shí)受到的支持力為多少?小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中減少的機(jī)械能是多少?

解析： (1)設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)的速度為vC，克服摩擦力做的功為W，則mg-FN=

-2mgR-W=mv-mv

解得W=0.05 J.

(2)經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，小球在下半圓軌道內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的速度為vA，受到的支持力為FNA，則有

mgR=mv，F(xiàn)NA-mg=

解得FNA=3 N

設(shè)小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中減少的機(jī)械能為E，由功能關(guān)系有

E=mv-mgR

解得E=0.25 J.答案： (1)0.05 J (2)3 N 0.25 J

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本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://m.bianbian123.com/gaokao/586242.html

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