2021版优化指导二轮全国物理练习题训练4

训练（4）功功率与动能定理 国倒口基础扎实） 1. （2020-江苏模拟）当前，我国某些贫困地区的日常用水仍然依靠井水.某同学用水桶从 水井里提水，井内水面到井口的高度为20 m.水桶离开水面时，桶和水的总质量为10 kg. 由于水桶漏水，在被匀速提升至井口的过程中，桶和水的总质量随着上升距离的变化而变化, 其关系如图所示.水桶可以看成质点，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2,由图象可知， 在提水的整个过程中，拉力对水桶做的功为（） 4 皿/kg t 0510 15 20 h/m A. 2 000 JB. 1 800 J C. 200 JD. 180 J B ［由于水桶匀速上升，故拉力等于水桶重力.由于水和水桶质量随位移均匀减小.故 拉力与位移满足线性关系，所以可用平均力法进行求解变力做功. Fimig100 N F2m2g80 N 则拉力做功为 F1F2 Wa2xl 800 J.］ 2. （多选）（2020甘、青、宁三省联考）如图所示，一小朋友做蹦床运动由高处自由落下.从 该小朋友双脚接触蹦床开始到最低点的过程中，不考虑空气阻力，该小朋友（） A. 机械能守恒 B. 速度先增大后减小 C. 加速度先增大后减小 D. 所受重力做的功小于其克服蹦床弹力做的功 BD ［该小朋友双脚接触蹦床开始到最低点的过程中，因为弹簧的弹力对人做功，则机械能不守恒，选项A错误；刚接触蹦床，刚开始有弹力，弹力随蹦床的形变量增大而增大， 那么存在一段时间内，弹力小于重力时，合力竖直向下，速度方向也竖直向下，这段时间内 做加速度减小的加速运动，弹力恰好等于重力时，速度达到最大值，以后弹力大于重力，加 速度变为向上，人做加速度增大的减速运动直到最低点，则速度先增大后减小，加速度先减 小后增大，故B正确，C错误；根据动能定理可知Wg W强0 ko，即所受重力做的功 小于其克服蹦床弹力做的功，选项D正确.] 3. 某次顶竿表演结束后，演员A（视为质点）自竿顶由静止开始滑下，如图甲所示.演员 A滑到竿底时速度正好为零，然后曲腿跳到水平地面上，演员A的质量为50kg,长竹竿质量 为5 kg, A下滑的过程中速度随时间变化的图象如图乙所示.重力加速度g取10 m/s2,贝叮 5 s时，演员A所受重力的功率为（） A. 50 W C. 55 W B. 500W D. 550W B [由v t图象可知，4〜6 s内4向下减速，加速度为021 m/s2, t5 s时，A的 速度大小为”5 2“21 m/s,故演员A所受重力的功率为PmAgvs 500 W，故B正确.] 爵目剧融会贯通） 4. （2020-江苏沐阳联考）如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到 。点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法 中正确的是（） A. 质点经过C点的速率比。点的大 B. 质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90。 C. 质点经过Q点时的加速度比B点的大 D. 质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小 A [由题意，质点运动到。点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿。点轨迹 的切线方向，则知加速度斜向左上方，合外力也斜向左上方，质点做匀变速曲线运动，合外 力恒定不变，质点由C到。过程中，合外力做负功，由动能定理可得，C点的速度比。点速 度大，故A正确；质点运动到。点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿轨迹的切 线方向，加速度指向轨迹的内侧，则有4、B、C三点速度与加速度方向夹角均大于90,故 B错误；质点做匀变速曲线运动，则有加速度不变，所以质点经过。点时的加速度与B点相 同，故C错误；质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角一直减小，故D错误.] 5. （2020-吉林白城二模）甲车在乙车前方75 m处由静止以恒定功率P50 kW启动，阻 力恒定，最后匀速运动.乙车做初速为0的匀加速直线运动（无最大速度限制）.两车同时同 向运动，。一7图象如图所示.其中，甲车质量m7.5 t.则下列说法正确的是（） A. 甲车所受的阻力为5 000 N B. 甲车所受的阻力为7 500N C. 乙车追上甲车的时间为50 s D. 乙车追上甲车的时间为30 s A [对甲车当甲车速度最大时，牵引力等于阻力，则有FfT5 000 N,故A正 确，B错误；设乙车追上甲车的时间为对乙车xaZ2Z2.对甲车根据动能定理有Pt -解得 t40 s,故 C、D 错误.] 6. （2020-安徽马鞍山质检）一质量为1 kg的小滑块沿斜面向上运动到最高点再返回，此 过程的of图象如图所示.则下列说法正确的是（） A. 滑块从最高点下滑至出发点所用时间为10s B. 滑块返回到出发点时的速度为10m/s C. 滑块受到的摩擦力为2 N D. 滑块上升过程中克服摩擦力做功80 J 、 D [物体上滑的加速度oi10m/s2 、 Av 物体下滑的加速度a22 m/s2 上滑和下滑的位移大小相等5|x2X20m20m 解得滑块从最高点下滑至出发点所用时间为t2 2书s,选项A错误；滑块返回到出发点 时的速度为。寸2时寸22 220 m/s 4, m/s,选项B错误；上滑时mgsin Ofmai 下滑时mgsin 6-fma2解得f4N,选项C错误；滑块上升过程中克服摩擦力做功 W{fs80 J,选项 D 正确.] 7. （多选）（2020-四川遂宁三诊）如图，质量均为加的物块A和B用劲度系数为上的弹簧 栓接，竖直静止在水平地面上.现对A施加竖直向上的拉力F,使A以加速度向上做匀加 速运动，直至B刚要离开地面.重力加速度为幻则（） i A. A物块的位移大小穿 rv B. 3物块离开地面时A物块的速度了晋 C. 该过程F所做的功为警（ga） D. 该过程F所做的功为半（g2a） AC [静止时A对弹簧的压力等于A的重力，弹簧被压缩的形变量为xi,有mgkx1, _mg_ 绢k 3刚要离开地面时，弹簧对B的拉力等于B的重力，弹簧被拉伸的形变量为X2,有mg 一 KX2 9 X2 一 k 贝V, A物块的位移大小等于X1X2VS, A正确；A以加速度a向上做匀加速运动，B K 物块离开地面时■人物块的速度b错误；因为弹簧的形变量不变， 弹簧的弹性势能不变，即弹簧对物块不做功，由动能定理Wfmg半土罗求得Wf 勿g（g。），C正确，D错误.] 8. （多选）（2020-四川眉山模拟）如图，点0、。、c在同一水平线上，c点在竖直细杆上.一 橡皮筋一端固定在。点，水平伸直（无弹力）时，另一端恰好位于。点，在[点固定一光滑小 圆环，橡皮筋穿过圆环与套在杆上的小球相连.已知仄C间距离小于c、d间距离，小球与 杆间的动摩擦因数恒定，橡皮筋始终在