2020年高考物理二轮复习经典试题： 功 功率 动能定理

2022年高考物理二轮复习经典试题
功 功率 动能定理
一、选择题(本题共8小题，每小题8分，共64分，其中第5、6、8小题为多选题．)
1．[2022·福建卷]如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装确定滑轮，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处于静止状态．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
解析：由题意依据力的平衡有m A g ＝m B g sin θ，所以m A ＝m B sin θ.依据机械能守恒定律mgh ＝12m v 2
，得v ＝2gh ，所以两物块落地速率相等，选项A 错；由于
两物块的机械能守恒，所以两物块的机械能变化量都为零，选项B 错误；依据重力做功与重力势能变化的关系，重力势能的变化为ΔE p ＝－W G ＝－mgh ，选项C 错误；由于A 、B 两物块都做匀变速运动，所以A 重力的平均功率为P A ＝m A g ·v
2，
B 重力的平均功率P B ＝m B g ·v 2cos(π
2
－θ)，由于m A ＝m B sin θ，所以P A ＝P B ，选项
D 正确．
答案：D
2．[2021·虹口质检]质量为2 kg 的物体做直线运动，沿此直线作用于物体的外力与位移的关系如图所示，若物体的初速度为3 m/s ，则其末速度为( )
A ．5 m/s B.23 m/s C. 5 m/s
D.35 m/s
解析：依据作用于物体的外力与位移的关系图象与横轴所围面积表示功，物体的外力做功W ＝4 J ＋16 J －6 J ＝14 J ．由动能定理，W ＝12m v 22－12m v 2
1，解得末
速度为v 2＝23 m/s ，选项B 正确．
答案：B
3．[2021·洛阳统考]如图所示，从光滑的1/4圆弧槽的最高点滑下的小滑块，滑出槽口时速度方向为水平方向，槽口与一个半球顶点相切，半球底面水平，若要使小滑块滑出槽口后不沿半球面下滑，已知圆弧轨道的半径为R 1，半球的半径
为R 2，则R 1和R 2应满足的关系是( )
A. R 1≤R 2
2
B. R 1≥R 2
2
C. R 1≤R 2
D. R 1≥R 2
解析：依据动能定理有mgR 1＝1
2m v 2，解得v ＝2gR 1，若要使小滑块滑出槽
口后不沿半球面下滑，则有v ≥gR 2(临界状态可由mg ＝m v 2
R 2求得)，代入数据解
得R 1≥R 2
2
，选项B 正确．
答案：B
4．[2021·浙江省重点中学协作体4月调研]如图所示为某中学科技小组制作的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．若质量为m 的小车在平直的水泥路上从静止开头沿直线加速行驶，经过时间t 前进的距离为l ，且速度达到最大值v m .设这一过程中电动机的功率恒为P ，小车所受阻力恒为F ，那么这段时间内( )
A ．小车做匀加速运动
B ．小车受到的牵引力渐渐增大
C ．小车受到的合外力所做的功为Pt
D ．小车受到的牵引力做的功为Fl ＋12
m v 2
m
解析：行驶过程中功率恒为P ，小车做加速度渐渐减小的加速运动，小车受
到的牵引力渐渐减小，选项A 、B 错误；小车受到的合外力所做的功为Pt －Fl ，选项C 错误；由动能定理，W －Fl ＝12m v 2
m ，小车受到的牵引力做的功为W ＝Fl
＋12m v 2m
，选项D 正确． 答案：D
5．(多选)如图所示，倾角为30°、高为L 的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m 、m 的两个小球A 、B 用一根长为L 的轻绳连接，A 球置于斜面顶端．现由静止释放A 、B 两球，B 球与弧形挡板碰撞过程时间极短，碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，两球最终均滑到水平面上．已知重力加速度为g ，不计一切摩擦，则( )
A. A 球刚滑至水平面时的速度大小为1
2
5gL B. B 球刚滑至水平面时的速度大小为1
2
gL C. 两球在水平面上不行能相撞
D. 在A 球沿斜面下滑的过程中，轻绳对B 球先做正功、后不做功 解析：因B 球和弧形挡板碰撞过程无能量损失，并且B 球的运动方向变为沿斜面对下，又A 、B 两球用一轻绳连接，所以A 、B 两球的线速度大小相等(B 球上升过程中，A 球未到达水平面时)．当A 球刚到水平面时，B 球在竖直高度为L
2处，
由能量守恒定律得3mgL －mg L 2＝12(3m ＋m )v 2
1，解得v 1＝12
5gL ，A 正确；因A 球。