2019年高考物理试题分项解析专题06功和功率（第02期）.doc

1、1专题 6 功和功率一选择题1. （2019 年 1 月云南昆明复习诊断测试）如图所示，两根不可伸长的轻绳一端与一个质量为 m 的小球相连于 O 点，另一端分别固定在小车天花板上的 A、B 两点，OA 绳与天花板的夹角为 30，OB 绳与天花板的夹角为 60，重力加速度为 g。当小车以速度 向右做匀速直线运动，小球与车保持相对静止时，下列说法正确的是A.OA 绳对小球的拉力大小为 23mgB.OB 绳对小球的拉力大小为 1mgC.OA 绳对小球拉力做功的功率为 43mgvD.重力对小球做功的功率为 mgv【参考答案】C【命题意图】本题考查平衡条件、功率及其相关知识点。【试题拓展】若小车向右做匀

2、加速直线运动，则 OA 绳对小球的拉力和 OB 绳对小球的拉力分别为多少？ OA绳对小球的拉力做功的功率多少？2 （ 2019 浙 江 七 彩 阳 光 联 盟 联 考 ） 如 图 所 示 ， 网 球 运 动 员 发 球 时 以 某 一 速 度 将 球 水 平 击 出 ， 网 球 飞 行 一 段2时 间 后 落 地 。 若 不 计 空 气 阻 力 ， 则 A 初 速 度 越 大 ， 球 在 空 中 飞 行 的 时 间 越 长 B 下 落 过 程 中 球 处 于 超 重 状 态 C 下 落 过 程 中 重 力 对 球 做 功 的 功 率 不 变 D 下 落 过 程 中 相 同 时 间 内 的 球

3、速 度 的 变 化 相 同 【参考答案】D二计算题1（12 分）（2019 湖南株洲一模）足够长的光滑水平面上，有 10 个相同的小球沿直线等间隔均匀分布，总长度为 l，并以相同的速度 v0向右运动，如图甲所示。在小球的正前方有一“加速带 ”AB，当小球从左端 A 进入加速带后在水平恒力作用下被加速，直至从右端 B 离开，小球经过加速带前后速度的变化情况如图乙所示。已知 1 号球刚从 B 端离开时，4 号球刚好从 A 端进入。不考虑球的大小，试求（1）10 个小球最终分布的总长度。乙O0v3tlAB加 速 带0v甲021933（2）加速带对 10 个小球做功的总功率 P。已知小球在加速带上所受

4、水平恒力为 F。故 10 号球刚从 B 端出来时，1 号与 10 号间的距离L=3v0 t（1 分）解得 L=3l（2 分）此即 10 个小球最终分布的总长度。（2）因加速带对 10 个小球做功并不同步，故对 10 个小球做功的总功率要小于对单个小球做功的功率之和。小球在加速带上运动的时间 3tT（1 分）小球在加速带上运动的平均速度（1 分）故加速带长度为 0LTv（1 分）因而加速带对 10 个小球所做总功为W=10FL0（1 分）加速带做功的总时间应是从 1 号球进入加速带 A 端开始，直到 10 号球离开加速带 B 端为止，这段时间即t= t +T（1 分）又加速带对 10 个小球做功

5、的总功率为4WPt（1 分）解得 05Fv（2 分）2(9 分)一物体放在水平地面上，如图 18 甲所示，已知物体所受水平拉力 F 随时间 t 的变化情况如图乙所示，物体相应的速度 v 随时间 t 的变化关系如图丙所示。求：甲 乙 丙图 18(1)26 s 时间内的加速度；(2)06 s 时间内物体的位移大小；(3)010 s 时间内，物体克服摩擦力所做的功。(3)由图丙知物体在 68 s 内做匀速直线运动，此时摩擦力与拉力平衡即 f F2 N；物体在 68 s 内做匀速直线运动位移x2 vt3 2 m6 m物体在 810 s 内做匀减速运动位移x3 t 2 m3 mv v02 3 02所以物

6、体在 010 s 内的总位移 x x1 x2 x315 m摩擦力做功 Wf fx215 J30 J5即物体克服摩擦力做功 30 J。答案 (1)0.75 m/s 2 方向向右 (2)6 m (3)30 J3（ 2019 北 京 西 城 期 末 ） 为了备战 2022 年北京冬奥会，一名滑雪运动员在倾角 = 30的山坡滑道上进行训练，运动员及装备的总质量 m=70 kg。滑道与水平地面平滑连接，如图所示。他从滑道上由静止开始匀加速下滑，经过 t=5s 到达坡底，滑下的路程 x=50 m。滑雪运动员到达坡底后又在水平面上滑行了一段距离后静止。运动员视为质点,重力加速度 g=10m/s2，求：（1）

7、滑雪运动员沿山坡下滑时的加速度大小 a；（2）滑雪运动员沿山坡下滑过程中受到的阻力大小 f；（3）滑雪运动员在全过程中克服阻力做的功 Wf。【名师解析】（1）根据匀变速直线运动规律 21xat （2 分）解得 a = 4m/s2 （1 分）（2）受力如图，根据牛顿第二定律 mgsin f = ma （2 分）解得 f = 70N （1 分）（3）全程应用动能定理， 得mgxsin Wf = 0 （2 分）解得 Wf = 1.75104J （1 分）4（15 分）（2019 南京六校联考）一个物体放在足够大的水平地面上，如图甲，若用水平变力拉动，其加速度随力变化图像为图乙所示现从静止开始计时，改

8、用图丙中周期性变化的水平力 F 作用( g 取10m/s2)求： （1）物体的质量及物体与地面间的动摩擦因数（2）求周期力作 用下物体在一个周期内的位移大小6（3）21s 内水平力 F 对物体所做的功(3)20s 即 5 个周期通过的 位移 x10=5840m（1 分）第 21 秒通过的位移 （2 分） 前 21 秒物体运动时拉力 F 做的功 W5( F1s1+ F 2s1)+ F 1x=172J （2 分）5（16 分）（2019 南京六校联考）如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为 现有 10 个质量均为

9、m、半径均为 r 的均匀刚性球，在施加于 1 号球的水平外力 F 的作用下均静止，力 F 与圆槽在同一竖直面内，此时 1 号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为 h现撤去力 F 使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内重力加速度为 g求：水平外力 F 的大小；71 号球刚运动到水平槽时的速度；整个运动过程中，2 号球对 1 号球所做的功【 名 师 解 析 】以 10 个 小球整体为研究对象，由力的平衡条件可得（3 分）得： （2 分）6（2019 河南洛阳一模）（10 分）如图所示，质量为 m2的物体 B 经一轻质弹簧与正下方地面上的质量为m1的物体 A 相连，弹簧的劲度系数为 k，在

10、B的正上方放上质量分别为 m3、 m4的物体 C、 D，整体都处于静止状态。现在立即去掉物体 D，当 B、 C 一起上升过程中（ B、 C 锁定在一起保证 B、 C 始终不分离），恰好能使 A 离开地面但不继续上升。再将物体 D 放在物体 C 上仍使整体处于静止状态，这次若将 C、 D 一起立即去掉（解除 B、 C 锁定），则当 A 刚离地时 B 的速度大小为多少？（已知重力加速度为 g， A、 B、 C、 D厚度不计）8【名师解析】.（10 分）解：（1）没有去掉物体 D 时（如图所示）：设弹簧的压缩量为 x1，对 B、 C、 D 整体，有：（ m2+m3+m4） g=kx1 解得： x1=（2 分）（2） A 恰离开地面时（如图所示）：设弹簧的伸长量为 x2，对 A 有：m1g=kx2 解得： x2= k1（2 分）（4）从刚去掉 C、 D 到 A 恰离地的过程中：B 和弹簧组成的系统也只有重力和弹力做功，所以机械能也守恒。取刚去掉 C、 D 时， B 所在的位置为 B 的零重力势能面，此时弹簧的弹性势能仍为 E1。 A 恰离地时，弹簧的弹性势能仍为 E2，此时 B 的速度大小设为 v，对 B 和弹簧组成的系统，有：E1= E2+m2g(x1+ x2) + m2v2 解得： v= （3 分）