2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题6.1功和功率(含解析)

1212

能定理知WF-mgLcos 37°=mv1+mv,联立并代入数值得WF=10 J,选项C正确.

22【参考答案】C

8.(2019福建八县市联考)如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻,A、B处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块 ( )

A.速率的变化量不同 B.机械能的变化量不同 C.重力势能的变化量相同 D.重力做功的平均功率相同 【参考答案】D

【名师解析】设斜面倾角为θ,刚开始AB处于静止状态,所以mBgsinθ=mAg,所以mB>mA。剪断轻绳后A自由下落,B沿斜面下滑,A、B都是只有重力做功,根据动能定理得:速度的变化量为△v=v-0=12

mv=mgh,解得v=2gh,所以22gh,选项

A错误;AB都只有重力做功,机械能守恒,机械能变化量为零,

所以两物块机械能变化量相等,选项B错误;重力势能变化量△EP=mgh,由于物块A、B的质量不相等,所以重力势能变化不相同,选项C错误;剪断轻绳后A自由下落,由h=

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gt1,解得A运动的时间为:2t1=mAgh2h,重力做功的平均功率P1== t1g12

at2,解得B运动的时间为:t1=2ghhmAg。B沿斜面下滑,下滑的加速度a= gsinθ,由2sin?ghmBg sinθ。由于2=

mBgh2h1。重力做功的平均功率P2==t2gsin?mBgsinθ=mAg,所以两物块重力做功的平均功率相同,选项D正确。

9.(6分)(2019山东潍坊三模)如图所示,一钢绳的两端分别固定在两座山的P、Q处,P点高于Q点,某人抓住套在绳子上的光滑圆环从P处滑到Q处。滑行过程中绳子始终处于绷紧状态,不计空气阻力。关于人从P处滑到Q处过程说法正确的是( )

A.机械能先减小后增大

B.从P处滑到最低位置过程重力功率一直增大 C.滑到最低位置时人受到水平方向的合力为零 D.动能最大位置与P处的水平距离小于与Q处的水平距离 【参考答案】B 【名师解析】

人从P处滑到Q处过程只有重力做功,机械能不变,故A错误;从P点滑到最低点的过程中,竖直方向的速度先增大后减小,在最低点竖直方向的速度为零,根据P=mgvy可知从P处滑到最低位置过程重力功率先增大后减小,故B错误;滑到最低位置时,即绳子两边绳子与竖直方向的夹角相等的位置,此时人受到水平方向的合力为零,故C正确;在最低点动能最大,对人受力分析,如图所示,由于P点的位置高于Q,故动能最大位置与P处的水平距离大于与Q处的水平距离,故D错误。

【方法归纳】人从P处滑到Q处过程机械能不变,根据P=mgvy分析重力功率的变化;在最低点动能最大,合力水平方向合力为零,根据几何关系分析水平距离。

10.如图所示,甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力F分别拉它们在水平面上从静止开始运动相同的距离x.甲在光滑水平面上,乙在粗糙水平面上,则下列关于力F对甲、乙做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是( )

A.力F对甲做功多 C.甲物体获得的动能比乙大 【参考答案】BC

【名师解析】由功的公式W=Fxcos α可知,两种情况下力F对甲、乙两个物体做的功一样多,A错误,B正确;根据动能定理,对甲有Fx=Ek1-0,对乙有Fx-Ffx=Ek2-0,可知Ek1>Ek2,即甲物体获得的动能比乙大,C正确,D错误.

11.(2016·西安八校高三质检)如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动

B.力F对甲、乙两个物体做的功一样多 D.甲、乙两个物体获得的动能相同

摩擦因数为μ,现使斜面水平向左以速度v匀速移动距离l。(物体与斜面相对静止),以下说法正确的是( )

A.斜面体对物体做的总功是0 B.重力对物体做的功为mgl

C.摩擦力对物体做的功为μmglcos θ D.斜面对物体的支持力做功的功率为mgvcos θ 【参考答案】A

【名师解析】由题意可知,物体处于平衡状态,对物体受力分析可得,在竖直方向,mg=FNcos θ+Ffsin θ,在水平方向,FNsin θ=Ffcos θ,解得,FN=mgcos θ,Ff=mgsin θ,斜面体对物体作用力的合力竖直向上与速度方向垂直,则作用力做的总功为零,A正确;重力方向竖直向下与速度方向垂直,重力不做功,B错误;摩擦力做的功Wf=-Ffcos θ·l=-mglsin θcos θ,故C错误;支持力做功的功率为P=FNsin θ·v=mgv·sin θcos θ,故D错误。

12.(2016·江苏南京三校联考)身高约1.7 m的高中男生在学校体育课完成“引体向上”的测试,该同学在1 min内完成了15次“引体向上”,每次“引体向上”都使自己的整个身体升高一个手臂的高度,且每次“引体向上”都需要2 s才能完成,则该同学在整个测试过程中克服重力的平均功率约为( ) A.10 W 【参考答案】C

【名师解析】男生的体重为60 kg,每次引体向上上升高度为0.6 m,克服重力做功为W=mgh=60×10×0.6 J=360 J,全过程克服重力做功的平均功率为P==

B.20 W

C.90 W

D.300 W

nW15×360

W=90 W,故C正确。

t60

13.(2016·贵州遵义高三一模)如图所示,质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到达同一水平面,则( )

A.重力对两物体做的功相同 B.重力的平均功率相同

C.到达水平面时重力的瞬时功率PA=PB D.到达水平面时两物体的动能相同,速度相同 【参考答案】A

【名师解析】由于两个物体质量相同、下落高度相同,所以重力对两物体做的功相同,选项A正确;由于时间不同,所以重力的平均功率不相同,选项B错误;两物体的重力做功相等,由动能定理可知,两物体到达水平面时动能相同,速度大小相同、方向不同,选项D错误;由瞬时功率的计算式可得PA=mgvsin θ(θ为斜面倾角),PB=mgv,因此,到达水平面时重力的瞬时功率PA<PB,选项C错误。

14.(2016·辽宁大连高三一检)物体静止在光滑水平面上,先对物体施加一水平向右的恒力F1,经时间t后撤去F1,立即再对它施加一水平向左的恒力F2,又经时间3t后物体回到出发点,在这一过程中,F1、F2分别对物体做的功W1、W2间的关系是( ) A.W1∶W2=1∶1 C.W1∶W2=9∶5 【参考答案】D

【名师解析】设恒力F1作用t后物体的速度为v1,恒力F2又作用3t后物体的速度为v2,所以物体在恒力

B.W1∶W2=2∶3 D.W1∶W2=9∶7

v1tv1+v2

F1作用t后物体的位移为x1=,物体在恒力F2作用下的位移x2=·3t,由题意知x1=-x2,整理

2

2

3121212W19

得:v1=-v2,由动能定理得,W1=mv1,W2=mv2-mv1,代入解得=,故选项D正确。

4222W27

15.(2016·江苏南通高三期末)如图所示,分别用恒力F1、F2先后将质量为m的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端,两次所用时间相同,第一次力F1沿斜面向上,第二次力F2沿水平方向。则两个过程( )

A.物体与斜面摩擦生热相同 B.物体机械能变化量相同

C.F1做的功与F2做的功相同 D.F1做功的功率比F2做功的功率大 【参考答案】B

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【名师解析】由题意可知,两次物体的位移相等,由x=at可知,加速度a也相同,据v=at知,到达顶

2端的速度相等;对物体受力分析可知,力F2作用时的摩擦力大于力F1作用时的摩擦力,则第二次摩擦生热多,A错误;两次物体在顶端的机械能相等,则机械能的变化量相同,B正确;两次的摩擦力做功不同,则

F1和F2的做功和功率都不同,且F1做功和功率都小于F2做功和功率,C、D错误。

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