正文描述:《(京津鲁琼专用)2020版高考物理大二轮复习专题二第1讲功能关系的应用练习(含解析)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、功能关系的应用一、单项选择题1.(2018·高考全国卷Ⅱ)如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度.木箱获得的动能一定( ) A.小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功解析:选A.由动能定理WF-Wf=Ek-0,可知木箱获得的动能一定小于拉力所做的功,A正确.2.一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动.在启动过程中,汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示.已知汽车所受阻力恒为重力的,
2、重力加速度g取10m/s2.下列说法正确的是( )A.该汽车的质量为3000kgB.v0=6m/sC.在前5s内,阻力对汽车所做的功为25kJD.在5~15s内,汽车的位移大小约为67.19m解析:选D.由图象可得,汽车匀加速阶段的加速度a==1m/s2,汽车匀加速阶段的牵引力为F==3000N,匀加速阶段由牛顿第二定律得F-0.2mg=ma,解得m=1000kg,A错误;牵引力功率为15kW时,汽车行驶的最大速度v0==7.5m/s,B错误;前5s内汽车的位移x=at2=12.5m,阻力做功WFf=-0
3、.2mgx=-25kJ,C错误;5~15s内,由动能定理得Pt-0.2mgs=mv-mv2,解得s=67.1875m,D正确.3.如图所示,质量均为m的木块A和B,用一个劲度系数为k的竖直轻质弹簧连接,最初系统静止,现在用力F缓慢拉A直到B刚好离开地面,则这一过程中力F做的功至少为( )A.B.C.D.解析:选B.最初系统静止时,弹力等于A的重力,由胡克定律得,弹簧被压缩的长度x1=,最后B刚好离开地面时,弹力等于B的重力,此时弹簧伸长的长度x2=,此过程缓慢进行,所以力F做的功等于系统内增加的重力势能,
4、根据功能关系可知:W=mgh=mg×2×=,故B正确.4.(2018·高考天津卷)滑雪运动深受人民群众喜爱.某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( )A.所受合外力始终为零B.所受摩擦力大小不变C.合外力做功一定为零D.机械能始终保持不变解析:选C.运动员做匀速圆周运动,所受合外力指向圆心,A项错误;由动能定理可知,合外力做功一定为零,C项正确;运动员所受滑动摩擦力大小随运动员对滑道压
5、力大小的变化而变化,B项错误;运动员动能不变,重力势能减少,所以机械能减少,D项错误.5.(2019·济南二模)如图,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的过程中,克服摩擦力所做的功为( )A.mgRB.mgRC.mgRD.mgR解析:选C.当质点由P点滑到Q点时,对轨道的正压力为FN=2mg,由牛顿第三定律、牛顿第二定律得FN-mg=m,v=gR.对质点自P点滑到Q点的过程应
6、用动能定理得:mgR-Wf=mv-0,得:Wf=mgR,因此,A、B、D错误,C正确.6.如图,一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平.一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道.质点滑到轨道最低点N时,对轨道的压力为4mg,g为重力加速度的大小.用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功.则( )A.W=mgR,质点恰好可以到达Q点B.W>mgR,质点不能到达Q点C.W=mgR,质点到达Q点后,继续上升一段距离D.W
7、点后,继续上升一段距离解析:选C.设质点到达N点的速度为vN,在N点质点受到轨道的弹力为FN,则FN-mg=,已知FN=F′N=4mg,则质点到达N点的动能为EkN=mv=mgR.质点由开始至N点的过程,由动能定理得mg·2R+Wf=EkN-0,解得摩擦力做的功为Wf=-mgR,即克服摩擦力做的功为W=-Wf=mgR.设从N到Q的过程中克服摩擦力做功为W′,则W′
8、7.(2019·福州二模)如图所示,圆柱形的容器内有若干个长度不同、粗糙程度相同的直轨道,它们的下端均固定于容器底部圆心O,上端固定在容器侧壁.若相同的小球以同样的速率,从点O沿各轨道同时向上运动.对它们向上运动过程.下列说法正确的是( )A.小球动能相等的位置在同一水平面上B.小球重力势能相等的位置不在同一水平面上C.运动过程中同一时刻,小球处在同一球面上D.当小球在运动过程中产生的摩擦热相等时,小球的位置不
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