2019-2020年高三物理专题复习攻略 专题二第1讲 功与动能定理知能优化训练 新人教版（安徽专用）.doc

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2019-2020年高三物理专题复习攻略 专题二第1讲 功与动能定理知能优化训练 新人教版（安徽专用） 1．(改编题)如图2－1－9甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在力F的作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(取g＝10 m/s2)(　　) 图2－1－9 A．力F的大小为21 N B．4 s内力F做的功为84 J C．4 s末力F的功率大小为42 W D．4 s内力F做功的平均功率为42 W 解析：选BC.由v－t图象可知a＝0.5 m/s2，由牛顿第二定律得：2F－mg＝ma，即F＝ N．4 s末物体的位移为x＝4 m＝4 m，故力F做的功为W＝F2x＝84 J．因为绳子自由端运动速度是物体速度的两倍，所以4 s末力F的功率为P＝2Fv＝42 W,4 s内力F做功的平均功率为P＝F＝ W＝21 W，故B、C项正确． 2．(xx年试题调研)起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图象如图2－1－10所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下图中的(　　) 图2－1－10 解析：选B.从图中可以看出，在0～t1时间内，重物做匀加速直线运动，钢索对重物的拉力为恒力，且F1＞G，由P1＝F1v知，拉力的功率随速度的增大而增大；t1～t2时间内，重物做匀速运动，F2＝G，所以t1时刻功率发生了突变，且在t1～t2时间内功率恒定并小于t1时刻的功率；t2～t3时间内重物做匀减速直线运动，拉力恒定，F3＜G，所以t2时刻功率也发生了突变，t2～t3时间内功率减小，且小于t2时刻的功率． 3．(xx年高三押题卷)如图2－1－11所示，某中学科技小组制作了利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．小车在平直的公路上从静止开始匀加速行驶，经过时间t，速度为v时功率达到额定功率，小车保持额定功率又继续前进了距离s，达到最大速度vmax.设小车的质量为m，运动过程所受阻力恒为Ff，则小车的额定功率为(　　) 图2－1－11 A．Ffvmax　　　　　　 B．Ffv C．Ffs/t D．(Ff＋mv/t)vmax 解析：选A.由P＝Fv可知，当小车达到最大速度vmax时，小车做匀速运动，牵引力等于阻力，小车的额定功率为P额＝Ffvmax，选项A正确，B、C、D错误． 4．(xx年高考山东卷)如图2－1－12所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在处相遇(不计空气阻力)．则(　　) 图2－1－12 A．两球同时落地 B．相遇时两球速度大小相等 C．从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量 D．相遇后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等 解析：选C.对b球，由＝gt2得t＝，vb＝gt＝.以后以初速度匀加速下落．对a球，＝v0t－gt2得v0＝，在处，va＝v0－gt＝0，以后从处自由下落．故落地时间tb＜ta，a、b不同时落地，选项A错误．相遇时vb＝，va＝0，选项B错误．从开始运动到相遇，a球动能减少量ΔEka＝mv＝mgh，b球动能增加量ΔEkb＝mv＝mgh，选项C正确．相遇之后，重力对b球做功的功率Pb＝mgvb＝mg(＋gt)，重力对a球做功的功率Pa＝mg(va＋gt)＝mggt，Pb＞Pa，选项D错误． 5．(原创题)一位质量为60 kg的运动员，用12 s跑完100 m．设他在运动过程中受到的阻力保持不变，并且他在开始后的前2 s内做匀加速直线运动，后10 s内则保持他在第2 s末时的瞬时功率值不变，继续做直线运动．已知他在做匀速直线运动时的速度大小为11 m/s.试求： (1)他在100 m内的平均功率多大？ (2)他在运动过程中受到阻力多大？ 解析：(1)设在第2 s末的功率为P1，阻力为Ff 由于前2 s内做匀加速直线运动，故前2 s的平均功率为： ＝① 前2 s做的功W1＝t1② 后10 s都是以恒定功率P1运动， 则后10 s做的功W2＝P1t2③ 整个过程阻力做的功W3＝－Ffx④ 其动能变化量为ΔEk＝mv2⑤ 根据动能定理有：W1＋W2＋W3＝ΔEk⑥ 又P1＝Ffv⑦ 由⑦得Ff＝⑧ 由①～⑧得P1＝代入数据得， P1＝1901.4 W 则W1＝1901.4 J，W2＝19014 J 在100 m内的平均功率＝＝1743 W (2)将P1的值代入⑧得Ff＝＝ N＝173 N. 答案：(1)1743 W　(2)173 N