新高考物理一轮复习小题多维练习第6章机械能及其守恒定律第01练　功、功率　动能定理及其应用（解析版）.doc

第六章机械能及其守恒定律

第01练功、功率动能定理及其应用

知识目标

知识点

目标一

恒力做功、变力功的计算

目标二

平均功率与瞬时功率

目标三

机车启动问题的分析

目标四

动能定理及其应用

1．(2021·山东省·历年真题)如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度v0出发，恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为(????)

A.mv022πL B.mv0

【答案】B?

【知识点】变力做功、动能定理的基本应用

【解析】

对小球完成一个完整的圆周运动过程，由动能定理列式可求解。因为细杆为轻质细杆，又因为其一端绕竖直光滑轴O转动，所以杆对球的力沿杆，即杆对球不做功，对小球完成一个完整的圆周运动过程，

由动能定理得?f?2πL=0?12mv02，解得摩擦力f=

2．(2020·全国·单元测试)将一小球竖直向上抛出，小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略。a为小球运动轨迹上的一点，小球上升和下降经过a点时的动能分别为Ek1和Ek2.从抛出开始到小球第一次经过a点时重力所做的功为W1，从抛出开始到小球第二次经过a点时重力所做的功为W

A.Ek1=Ek2，W1=W2 B.Ek1Ek2

【答案】B?

【知识点】动能定理的应用、竖直上抛运动

【解析】

根据上升或下降的高度比较重力做功的大小，对两次经过a点的过程运用动能定理，比较两次经过a点的动能大小。

从抛出开始到第一次经过a点和抛出开始第二次经过a点，上升的高度相等，可知重力做功相等，即W1=W2。

设小球两次经过a点的过程克服阻力做功为Wf，对两次经过a点的过程运用动能定理得，?Wf=E

3．(2020·全国·其他类型)质量为1.5×103kg的汽车在水平路面上匀速行驶，速度为20m/s，受到的阻力大小为1.8×

A.90W B.30kW C.36

【答案】C?

【知识点】瞬时功率、功率的概念

【解析】解：汽车在水平路面上匀速行驶，故牵引力与阻力的大小相等为1.8×103N，根据功率P=Fv=1.8×103×20W=36kW，故ABD错误，C正确；

故选：C。

根据牵引力与阻力的大小相等及P=Fv计算即可；

会根据物体的运动状态分析物体的受力情况，牢记功率公式P=Fv。

4．(2021·浙江省·历年真题)一辆汽车在水平高速公路上以80km/?的速度匀速行驶，其

A.发动机的输出功率为70kW

B.每1s消耗的燃料最终转化成的内能是5.7×104J

C.每1s消耗的燃料最终转化成的内能是6.9×104

【答案】C?

【知识点】能量守恒定律

【解析】

根据题意可得克服转动阻力做功，由功率公式P=Wt求解；根据能量守恒求解。

A、由图可知，发动机1s内克服转动阻力和空气阻力做功均为W=0.45×104J，则输出功率为：P=2Wt=2×0.45×1041W=9×103W=9kW，故A

5．(2022·江苏省·历年真题)风力发电是一种环保的电能获取方式。某风力发电机的叶片转动形成的圆面积为S，某时间风的速度大小为v，风向恰好跟此圆面垂直；此时空气的密度为ρ，该风力发电机将空气动能转化为电能的效率为η，则风力发电机发电的功率为(????)

A.ηpSv2 B.12ηρS

【答案】D?

【知识点】能量守恒定律、动能的概念和表达式

【解析】

先求空气的动能，再根据效率求出风力发电机发电的功率。单位时间内垂直吹向旋转叶片有效受风面积的空气的质量为m=ρSv；

这些空气所具有的动能为???Ek=12ρSv3

风力发电机将风能转化为电能的效率为η，则风力发电机输出的电功率为

P=η

6．(2020·上海市·模拟题)如图(a)，ABC为金属杆做成的轨道，固定在竖直平面内。AB段水平且粗糙，长度L=3.6m，足够长且光滑的BC段与水平方向夹角为θ=37°.质量为m=3kg、可视为质点的小球穿在杆上，与AB间的动摩擦因数μ=13.小球在与水平方向成θ=37°的力F作用下由静止开始运动，F的大小随路程s的变化关系如图(b)所示，小球最高可以运动到C点。不考虑小球在B处的动能损失，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)小球在AB段运动过程中拉力F所做的功W；

(2)小球从A运动到C

【答案】

解：(1)在AB段运动分两个阶段：

第一阶段：s1=3m，W1=F1s1cosθ=12×3×0.8J=28.8J

第二阶段：s2=0.6m，W2=F2s2c0sθ=10×0.6×0.8J=4.8J

所以在AB段上力F所做的功为：W=W1+W2=33.6J。

(2)从A开始运动s1=3m的过程，设小球受到的支持力为FN1，所受摩擦力为Ff1，