【三维设计】2017届高三物理二轮复习(通用版)课前诊断：功和功率+动能定理

【三维设计】2017届高三物理二轮复习(通用版)课前诊断：功和功率+动能定理

课前诊断——功和功率动能定理

考点

一

功和功率

1.考查功的大小计算]如图所示，质量

m＝1 kg、长L＝0.8 m的均匀矩形薄板

静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的动摩擦因数为μ＝0.4。现用F＝5 N 的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少为(g取10 m/s2)()

A．1 J B．1.6 J

C．2 J D．4 J

解析：选B在薄板没有翻转之前，薄板与水平面之间的摩擦力f＝μmg＝4 N。力F做的功用来克服摩擦力消耗的能量，而在这个过程中薄板

只需移动的距离为L

2，则做的功至少为W＝f×

L

2＝

1.6 J，所以B正确。

车厢对人的作用力方向向前，与车运动的方向相同，选项A错误。以后面的车厢为研究对象，F56＝3ma，F67＝2ma，则5、6节与6、7节车厢间的作用力之比为3∶2，选项B正确。根据v2＝2ax，车厢停下来滑行的距离x与速度的二次方成正比，选项C错误。若改为4节动车，则功率变为原来2倍，由P＝F v知，最大速度变为原来2倍，选项D正确。

3．考查瞬时功率与平均功率的计算] (2016·潍坊模拟)质量为m＝2 kg的物体沿水平面向右做直线运动，t＝0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体的v-t图像如图乙所示，取水平向右为正方向，g取10 m/s2，则()

A．物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5 B．10 s末恒力F的瞬时功率为6 W

C ．10 s 末物体在计时起点左侧4 m 处

D ．0～10 s 内恒力F 做功的平均功率为0.6 W 解析：选D 由图线可知0～4 s 内的加速度：

a 1＝84

m/s 2＝2 m/s 2，可得：F ＋μmg ＝ma 1；由图线可知4～10 s 内的加速度：a 2＝66

m/s 2＝1 m/s 2，可得：F －μmg ＝ma 2；解得：F ＝3 N ，μ＝0.05，选项A 错误；10 s 末恒力F 的瞬时功率为P 10＝F v 10＝3×6 W ＝18 W ，选项B 错误；0～4 s 内的

位移x 1＝12

×4×8 m ＝16 m,4～10 s 内的位移x 2＝－12

×6×6 m ＝－18 m ，故10 s 末物体在计时起点左侧2 m 处，选项C 错误；0～10 s 内恒力F

做功的平均功率为P ＝Fx t ＝3×210

W ＝0.6 W ，选项D 正确。

4．考查机车启动的图像问题]

(2015·全国卷Ⅱ)一汽车在平直公路

上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P 随时间t 的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变。下列描述该汽车的速度v 随时间t 变化的图线中，可能正确的是(

)

解析：选A 由P -t 图像知：0～t 1内汽车以恒定功率P 1行驶，t 1～t 2内汽车以恒定功率P 2行驶。设汽车所受牵引力为F ，则由P ＝F v 得，当v 增

加时，F 减小，由a ＝F －f m 知a 减小，又因速度不

可能突变，所以选项B 、C 、D 错误，选项A 正确。

考点二

动能定理的应

用

5.考查动能定理与v -t图像的综合应用]

(多选)一物体静止在粗糙水平面

上，某时刻受到一沿水平方向的恒

定拉力作用开始沿水平方向做直线运动，已知在第1 s内合力对物体做的功为45 J，在第1 s末撤去拉力，物体整个运动过程的v-t图像如图所示，g取10 m/s2，则()

A．物体的质量为5 kg

B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1

C．第1 s内摩擦力对物体做的功为60 J D．第1 s内拉力对物体做的功为60 J

解析：选BD由动能定理有45 J＝m v2

2，第1 s

末速度v＝3 m/s，解出m＝10 kg，故A错误；撤

去拉力后物体的位移x2＝1

2×3×3 m＝4.5 m，由

动能定理可得：－fx2＝0－1

2m v

2，可解得：f＝10 N，

又f＝μmg，解出μ＝0.1，故B正确；第1 s内物

体的位移x1＝1.5 m，第1 s内摩擦力对物体做的功W＝－fx1＝－15 J，故C错误；由Fx1－f(x1＋x2)＝0，可得F＝40 N，所以第1 s内拉力对物体做的功W′＝Fx1＝60 J，故D正确。

6．考查应用动能定理判断物体动能增量的大小关系]

(多选)如图所示，一块长木板B放在

光滑的水平面上，在B上放一物体A，

现以恒定的外力F拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参考系，A、B 都向前移动一段距离。在此过程中()

A．外力F做的功等于A和B动能的增量B．B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量

C．A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功

D．外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和

解析：选BD A物体所受的合外力等于B对A 的摩擦力，对物体A应用动能定理，则有B对A 的摩擦力所做的功等于A的动能的增量，B对；A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A 在B上滑动，A、B相对地的位移不等，故二者做功不等，C错；对长木板B应用动能定理，W F －W f＝ΔE k B，即W F＝ΔE k B＋W f就是外力F对B 做的功，等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，D对；由前述讨论知B克服摩擦力所做的功与A的动能增量(等于B对A的摩擦力所做的功)不等，故A错。

7．考查应用动能定理求变力做功]

(2015·海南高考)如图所示，一半径

为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨

道两端等高，质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g。质点自P滑到Q