（課標(biāo)版）高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 能量與動量 第5講 選擇題對“功和功率、動能定理”的考查限時練（含解析）-人教版高三全冊物理試題

選擇題對“功和功率、動能定理”的考查A組基礎(chǔ)題練熟練快1.(2019·北京昌平期末)如圖所示，質(zhì)量為60 kg的某同學(xué)在做引體向上運(yùn)動，從雙臂伸直到肩部與單杠同高度算1次，若他在1 min內(nèi)完成了10次，每次肩部上升的距離均為0.4 m，則他在1 min內(nèi)克服重力所做的功及相應(yīng)的功率約為()A240 J,4 WB2 400 J,2 400 WC2 400 J,40 W D4 800 J,80 W解析：他每次引體向上克服重力所做的為W1mgh60×10×0.4 J240 J，他在1 min內(nèi)克服重力所做的功為W10 W110×240 J2 400 J；相應(yīng)的功率約為P40 W，選項C正確答案：C2.(2019·重慶巴蜀中學(xué)模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的物塊與轉(zhuǎn)軸OO相距R，物塊隨水平轉(zhuǎn)臺由靜止開始緩慢轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定值時，物塊即將在轉(zhuǎn)臺上滑動，在物塊由靜止到開始滑動前的這一過程中，轉(zhuǎn)臺對物塊做的功為，若物塊與轉(zhuǎn)臺之間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，則物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)為()A0.125 B0.15C0.25 D0.5解析：由于物塊做圓周運(yùn)動，物塊剛開始滑動這一時刻，物塊受到轉(zhuǎn)臺的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，并由此提供向心力，則有：mgm，解得：v，設(shè)轉(zhuǎn)臺對物塊做的功為W，根據(jù)動能定理得：Wmv2，聯(lián)立解得：0.25，故選C. 答案：C3一小物塊沿斜面向上滑動，然后滑回到原處物塊初動能為Ek0，與斜面間的動摩擦因數(shù)不變，則該過程中，物塊的動能Ek與位移x的關(guān)系圖線是()解析：向上滑動的過程中，根據(jù)動能定理：EkEk0(mgsin Ff)x，同理，下滑過程中，由動能定理可得：Ek(mgsin Ff)x，故選項C正確，A、B、D錯誤答案：C4(2019·貴州黔東南州一模)某次頂竿表演中，演員A(視為質(zhì)點(diǎn))自竿頂由靜止開始滑下，如圖甲所示演員A滑到竿底時速度正好為零，然后屈腿跳到水平地面上，演員A的質(zhì)量為50 kg，長竹竿質(zhì)量為5 kg，A下滑的過程中速度隨時間變化的圖象如圖乙所示重力加速度取10 m/s2，則t5 s時，演員A所受重力的功率為()A50 WB500 WC55 W D550 W解析：由vt圖象可知，46 s內(nèi)A向下減速，加速度為：a21 m/s2，t5 s時，A的速度大小為v52a2t(21×1) m/s1 m/s，故演員A所受重力的功率為PGmAgv550×10×1 W500 W，故B正確答案：B5(2019·哈爾濱六中二模)如圖所示，傾角為30°的粗糙斜面(已知)與傾角為60°的光滑斜面對接在一起，兩斜面上分別放有質(zhì)量均為m的物塊甲和乙，兩物塊通過一跨過定滑輪的細(xì)線連在一起在平行于斜面的拉力F的作用下兩物塊做勻速運(yùn)動從圖示位置開始計時，在物塊甲與滑輪相碰前的一段時間內(nèi)(OA長為L，OB長為)，F(xiàn)力做的功為()AmgL BmgL CmgL DmgL 解析：對甲：Tmgsin 30°mgcos 30°；對乙：FTmgsin 60°；F做的功：WFL；解得WFLmgL，故選A. 答案：A6(2019·江蘇南京聯(lián)考)將一小球豎直向上拋出，取向上為正方向設(shè)小球在拋出點(diǎn)的重力勢能為零，小球所受空氣阻力大小恒定則上升過程中，小球的加速度a、速度v、機(jī)械能E、動能Ek與小球離拋出點(diǎn)高度h的關(guān)系錯誤的是()解析：根據(jù)牛頓第二定律，則mgfma，解得a，則選項A正確；根據(jù)v2v2gh可知，選項B錯誤；根據(jù)能量關(guān)系：EE0fh可知，選項C正確；根據(jù)動能定理：EkEk0mghfh可知，選項D正確；此題選擇不正確的選項，故選B.答案：B7(2019·蘇北三市聯(lián)考)如圖所示，象棋子壓著紙條，放在光滑水平桌面上第一次沿水平方向?qū)⒓垪l抽出，棋子落在地面上的P點(diǎn)將棋子、紙條放回原來的位置，仍沿原水平方向?qū)⒓垪l抽出，棋子落在地面上的Q點(diǎn)，與第一次相比()A棋子受到紙條的摩擦力較大B棋子落地速度與水平方向夾角較大C紙條對棋子的摩擦力做功較多D棋子離開桌面至落地過程中動能增量較大解析：兩次由于正壓力不變，根據(jù)滑動摩擦力公式fFN紙帶對棋子的摩擦力沒變，故選項A錯誤；棋子離開桌面后做平拋運(yùn)動，由于豎直分位移相同，根據(jù)豎直方向運(yùn)動規(guī)律可知時間相同，由于第二次水平分位移較大，可知第二次做平拋運(yùn)動的初速度大，可知第二次紙條對棋子的摩擦力做功較多，設(shè)落地時速度與水平方向夾角為，則tan ，可知第二次棋子落地時速度與水平方向夾角較小，故選項B錯誤，C正確；根據(jù)動能定理可知，動能的增量等于合外力做的功，由于不計空氣阻力，則合力做的功即為重力做的功，由題可知重力做的功相等，故動能的增量相等，故選項D錯誤答案：C8(2019·陜西第一次聯(lián)考)2018年7月12日，C919大型客機(jī)102機(jī)順利完成首次空中遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)場飛行假設(shè)飛機(jī)在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速1.6×103 m時才能達(dá)到起飛所要求80 m/s的速度已知飛機(jī)的質(zhì)量為7.0×104 kg，滑跑時受到的阻力恒為重力的0.1倍，g取10 m/s2，則在飛機(jī)滑跑的過程中()A飛機(jī)加速度的大小為4 m/s2B飛機(jī)滑跑的時間為20 sC飛機(jī)牽引力的功率與位移成正比D飛機(jī)牽引力的最大功率為1.68×107 W解析：飛機(jī)在起飛過程中做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)xt，解得t s40 s，加速度大小為a m/s22 m/s2，故A、B錯誤；飛機(jī)牽引力的最大功率PFv(ma0.1mg)v1.68×107 W，牽引力的功率與速度成正比，故C錯誤，D正確答案：DB組中難題目練通抓牢9.(多選)(2018·江西聯(lián)考)如圖所示，兩塊豎直木板夾著一物塊，物塊在木板內(nèi)靜止，兩板因彈簧作用對物塊有一恒定壓力并保持兩板之間的距離不變(圖中未畫出彈簧)讓木板從離地高h(yuǎn)位置自由下落，落地后木板靜止，物塊在木板中下滑了l長度已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)不變，以下說法正確的是(以下各選項中物塊均未觸地)()A如果僅改變木板下落的高度，使其從2h高度落下，物塊下滑的長度變?yōu)?lB如果僅改變木板對物塊的壓力，使其變?yōu)樵瓉硪话?，物塊下滑的長度將大于2lC如果僅改變物塊的質(zhì)量，使其變?yōu)樵瓉?倍，物塊下滑的距離變?yōu)?lD如果僅改變木板的質(zhì)量，使其變?yōu)樵瓉硪话?，物塊下滑距離將大于2l解析：設(shè)物塊受到的滑動摩擦力為f，根據(jù)動能定理，有mg(hl)fl0，解得l.僅改變木板下落的高度，使其從2h高度落下，物塊下滑的長度為2l，故A正確；如果僅改變木板對物塊的壓力，使其變?yōu)樵瓉硪话耄飰K受到的滑動摩擦力為原來的一半，物塊下滑的長度將大于2l，故B正確；如果僅改變物塊的質(zhì)量，使其變?yōu)樵瓉?倍，物塊下滑的距離將大于2l，故C錯誤；如果僅改變木板的質(zhì)量，物塊下滑的距離仍為l，故D錯誤 答案：AB10(多選)節(jié)能混合動力車是一種可以利用汽油及所儲存電能作為動力來源的汽車有一質(zhì)量m1 000 kg的混合動力轎車，在平直公路上以v190 km/h勻速行駛，發(fā)動機(jī)的輸出功率為P50 kW.當(dāng)駕駛員看到前方有80 km/h的限速標(biāo)志時，保持發(fā)動機(jī)功率不變，立即啟動利用電磁阻尼帶動的發(fā)電機(jī)工作給電池充電，使轎車做減速運(yùn)動，運(yùn)動L72 m后，速度變?yōu)関272 km/h.此過程中發(fā)動機(jī)功率的五分之一用于轎車的牽引，五分之四用于供給發(fā)電機(jī)工作，發(fā)動機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)的能量最后有50%轉(zhuǎn)化為電池的電能假設(shè)轎車在上述運(yùn)動過程中所受阻力保持不變下列說法正確的是()A轎車以90 km/h在平直公路上勻速行駛時，所受阻力F阻的大小為2×103 NB駕駛員啟動電磁阻尼轎車做勻減速運(yùn)動，速度變?yōu)関272 km/h過程的時間為3.2 sC轎車從90 km/h減速到72 km/h過程中，獲得的電能E電6.3×104 JD轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能E電維持72 km/h勻速運(yùn)動的距離為31.5 m解析：轎車以90 km/h在平直公路上勻速行駛時，由PF1v1，F(xiàn)阻F1可得F阻2×103 N，故A正確轎車從90 km/h減速到72 km/h過程中，運(yùn)動L72 m，由動能定理可得Pt(F阻L)mvmv；獲得的電能E電Pt·，聯(lián)立解得：E電6.3×104 J，t3.15 s，故B錯誤，C正確據(jù)E電F阻x可得，轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能E電維持72 km/h勻速運(yùn)動的距離x31.5 m，故D正確答案：ACD11(多選)(2019·四川廣元聯(lián)考)某質(zhì)量m1 500 kg的“雙引擎”小汽車，行駛速度v54 km/h時靠電動機(jī)輸出動力；行駛速度在54 km/h<v90 km/h范圍內(nèi)時靠汽油機(jī)輸出動力，同時內(nèi)部電池充電；當(dāng)行駛速度v>90 km/h時汽油機(jī)和電動機(jī)同時工作，這種汽車更節(jié)能環(huán)保該小汽車在一條平直的公路上由靜止啟動，汽車的牽引力F隨運(yùn)動時間t的圖線如圖所示，所受阻力恒為1 250 N已知汽車在t0時刻第一次切換動力引擎，以后保持恒定功率行駛至第11 s末則在前11 s內(nèi)()A經(jīng)過計算t06 sB電動機(jī)輸出的最大功率為60 kWC汽油機(jī)工作期間牽引力做的功為4.5×105 JD汽車的位移為160 m解析：開始階段，牽引力F15 000 N，據(jù)牛頓第二定律可得，F(xiàn)1fma，解得：開始階段加速度a2.5 m/s2.v154 km/h15 m/s，據(jù)t0，解得t06 s，故A項正確t0時刻，電動機(jī)輸出的功率最大，且PmF1v15 000×15 W75 000 W75 kW，故B項錯誤汽油機(jī)工作期間，功率PF2v16 000×15 W90 kW,11 s時刻汽車的速度v2 m/s25 m/s90 km/h，汽油機(jī)工作期間牽引力做的功WPt290×103×(116) J4.5×105 J，故C項正確汽車前6 s內(nèi)的位移x1at×2.5×62 m45 m，后5 s內(nèi)根據(jù)動能定理得：Pt2fx2mvmv，解得：汽車后5 s內(nèi)的位移x2120 m所以前11 s時間內(nèi)汽車的位移xx1x245120 m165 m，故D項錯誤答案：AC12(多選)(2019·四川二診)如圖甲所示，質(zhì)量m1 kg的物塊在平行斜面向上的拉力F作用下從靜止開始沿斜面向上運(yùn)動，t0.5 s時撤去拉力，其1.5 s內(nèi)的速度隨時間變化關(guān)系如圖乙所示，g取10 m/s2.則()A0.5 s時拉力功率12 WB1.5 s內(nèi)拉力做功9 JC1.5 s后物塊可能返回D1.5 s后物塊一定靜止解析：00.5 s內(nèi)物體的位移：x1×0.5×2 m0.5 m；0.5 s1.5 s內(nèi)物體的位移：x2×1×2 m1 m；由題圖乙知，各階段加速度的大?。篴14 m/s2，a22 m/s2；設(shè)斜面傾角為，斜面對物塊的動摩擦因數(shù)為，根據(jù)牛頓第二定律，00.5 s內(nèi)Fmgcos mgsin ma1；0.5 s1.5 s內(nèi)mgcos mgsin ma2；聯(lián)立解得：F6 N，但無法求出和.則0.5 s時，拉力的功率PFv12 W，故A正確.1.5 s內(nèi)的前0.5 s拉力做功，其大小WFx13 J，故B錯誤無法求出和，不清楚tan 與的大小關(guān)系，故無法判斷物塊能否靜止在斜面上，故C正確，D錯誤答案：ACC組探究創(chuàng)新從容應(yīng)對13.(2019·河南鄭州聯(lián)考)蹦極是一項考驗(yàn)體力、智力和心理承受能力的空中極限運(yùn)動跳躍者站在約50 m高的塔臺上，把一根原長為L的彈性繩的一端綁在雙腿的踝關(guān)節(jié)處，另一端固定在塔臺上，跳躍者頭朝下跳下去若彈性繩的彈力遵守胡克定律，不計空氣阻力，則在跳躍者從起跳到第一次下落到最低點(diǎn)的過程中，跳躍者的動能Ek(圖線)和彈性繩的彈性勢能Ep(圖線)隨下落高度的變化圖象中，大致正確的是()解析：在彈性繩到達(dá)原長之前，由動能定理可知，動能隨下降的高度均勻變大，即Ekh圖象為直線；當(dāng)彈性繩被拉直后，彈力逐漸變大，則加速度逐漸減小，速度仍然變大，即動能繼續(xù)變大，當(dāng)彈力等于重力時速度最大，此時的動能最大；之后隨著人的下降彈力變大大于重力，加速度變?yōu)橄蛏希俗鲎儨p速運(yùn)動，最后動能減到0時到達(dá)最低點(diǎn)；綜上所述，圖象B正確，A、C、D錯誤答案：B14(2019·福建寧德聯(lián)考)據(jù)報道，2018年7月上海中車公司生產(chǎn)的全球最大馬力無人遙控潛水器在上海下線，主要用于深海搜尋和打撈等該潛水器質(zhì)量為5×103 kg，在某次作業(yè)中，潛水器與質(zhì)量為4×103 kg的重物從3 km深的海底一起沿豎直方向勻速上升到海面，已知上升過程中潛水器的機(jī)械功率恒為180 kW，水對潛水器與重物的浮力和阻力相互平衡，其他影響可忽略，重力加速度g取10 m/s2，則潛水器與重物上升的速度大小為()A1.8 m/s B2.0 m/sC3.6 m/s D4.5 m/s解析：以潛水器和重物整體為研究對象，因?yàn)檎w勻速提升，故處于平衡狀態(tài)，又浮力與阻力平衡，則可知潛水器的動力F與整體重力平衡，即滿足：F(mM)g(5×1034×103)×10 N9×104 N，潛水器勻速上升時，功率滿足PFv，可得上升速度v m/s2.0 m/s，故選B.答案：B