2020届高考物理二轮复习能量与动量微专题突破(1)功的计算问题

2026/4/29 2:04:27

答案:AB

解析:由题意可知,物体处于平衡状态,对物体受力分析可得,在竖直方向, mg?FNcos??Ffsin?,在水平方向,FNsin??Ffcos?,解得,FN?mgcos?, Ff?mgsin?,斜面体对物体作用力的合力竖直向上与速度方向垂直,则作用力做的总功为

零,A正确;重力方向竖直向下与速度方向垂直,重力不做功,B正确;摩擦力做的功 Wf=-Ffcos??l=-mglsin?cos?,故C错误;支持力做功的功率为P?FNsin??v?mgv?sin?cos?,故D错误。

9答案及解析: 答案:CD

解析:由几何关系可知,NO与水平面的夹角为2α,则整个运动过程中工件克服重力所做的功为WG?mgssin2?,A错误;由于接触面对工件的支持力始终与运动方向垂直,因此支持力对工件做功为零,B错误;工件由M点运动到O点的过程中,力F的作用点水平向右移动的距离为2scos?,可得轻绳的拉力对工件做功为WF??WF?2Fscos?,C正确;工件由M点运动到N点的过程中克服摩擦力做功为Wf1??mgs,由N点运动到O点的过程中克服摩擦力做功为Wf2??mgcos2??s,则整个过程中克服摩擦力做功为

Wf?Wf1?Wf2??mgs(1?cos2?),D正确。

10答案及解析: 答案:BC

解析:开始时A、B具有大小相同的加速度,由v-t图像可知,在0 ~0. 5s过程中,A、B的加速度大小为a1?2m/s2?4?m/s2,故选项A错误; 0.5B落地前设绳的拉力大小为T,对S由牛顿第二定律有Mg-T=Ma1,解得T=Mg-Ma1=6N,A、B位移大小相等,

1则由图可知落地前B的位移为x?vmt?0.5m,故绳的拉力对A做的功为W=Tx=6×0.5J=3J,

2故选项B正确;

由图可知B落地后A的加速度大小为a2?解得μ=0.25,故选项D错误;

在0?0. 5s时间内,Mg-μmgcos37°-mgsin37°=(M+m)a1解得m =0.5kg, 0.25s时A的速度为v=1m/s,重力的瞬时功率P=mgvsin37° =3W,故选项C正确.

11答案及解析: 答案:BD

解析:撤去F后.弹簧的压缩量减小.设为x在弹簧恢复原长前.由牛顿第二定律得

当kx??mg时,物体做变加速运动.当kx??mg时.物体做变减速运动.kx??mg?ma,

在弹簧恢复原长后.物体只受摩擦力.由牛顿第二定律得?mg?ma,a??g,物体做匀减速运动.综上所述.物体先做变加速运动.再做变减速运动,后做匀减速运动.选项 A错误:撤去F后,设物体刚开始运动时的加速度为a1.由牛顿第二定律得kx0??mg?ma1,解得

2m/s2?8m/s2,?mgcos37o?mgsin37o?ma2, 0.25a1?x?kx0??g,选项 B正确;物体做匀减速运动通过的位移x?4x0?x0?3x0,由m6x0122x,得选项C错误;当物体所受的合力为0时,物体的速度最at得t??2a?g大.则kx1??mg,x1??mgk,物体从开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的

功W??mg(x0?x1)??mg(x0?

12答案及解析: 答案:BD

?mgk),选项 D 正确.

解析:应用动能定理,可得合力对物体做的功W?12mv,故A错误. 2电梯由静止开始向上做加速运动,设加速度的大小为a,由速度和位移的关系式可得

v2?2aH,

v2v2所以a?,对电梯由牛顿第二定律可得FN?mg?ma,所以FN?mg?ma?mg?m,

2H2H1电梯底板对物体的支持力做的功为W?FNH?(mg?ma)H?mgH?mv2,故B正确.

2对于整体,由牛顿第二定律可得F- (M +m)g= (M+m)a,所以钢索的拉力为F=(M+m)g +(M+m)a, 1钢索的拉力做的功为FH?(M?m)gH?(M?m)v2,故C错误.

21Mv2, 21则钢索的拉力、电梯的重力及物体对底板的压力对电梯做的总功等于Mv2,故D正确.

2根据动能定理可得,合力对电梯做的功等于电梯动能的变化量,即为

13答案及解析:

答案:1.物体在拉力F作用下加速滑行,受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有Fcos???(mg?Fsin?)?ma1解得a1?6m/s2

2.撤去拉力后,物体由于惯性继续滑行,受力,支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律有:

?mg?ma2解得a2?5m/s2匀减速过程,根据速度时间关系公式,有v?a2t2解得

t2?2.4s

3.撤去拉力前,受力分析,得f1??(mg?Fsin37?)=20N根据牛二定律,

Fcos37??f1?ma1,解得a1?6m/s2根据运动学公式x1?1at12?12m,根据运动学公式

2vt?v0?a1t解得v2S?12m/s撤去拉力后, f2??mg?50N,根据牛二定律

20?v2S解得: a2?5m/s.根据运动学公式x2?22?2a故

Wf?Wf1?Wf2?f1x1?f2x2?12?20?14.4?50?960J

解析:

14答案及解析:

答案:1.将圆弧分成很多小段l1,l2?ln,拉力F在每小段上做的功为W1,W2?Wn,因拉力

F大小不变,方向始终与物体在该点的切线成37°角,所以W1?Fl1cos37?,

W2?Fl2cos37?,…,Wn?Flncos37?

π40W?W1?W2???Wn=Fcos37??l1?l2???ln??Fcos37o?R?π?42J

332.同理可得克服摩擦力做功:

π20Wf??mg?R?π?21J.

33解析:

15答案及解析:

答案:1. 由图可知,0-4s内,物体向右做匀减速直线运动,4-8s内,物体向左做匀加速直线运动

?v20?m/s2?5m/s2方向水平向左 ?t4?v?84-8s内a2??m/s2?2m/s2方向水平向左

?t?8?40-4s内a1?由牛顿第二定律,得到:F+μmg=ma1 F-μmg=ma2

代入数据解得:F=7N,μ=0.15 2.依据图象可知,物体4s内的位移

11S??2?10??2?4?6m

223.根据图形的面积可得8s内物体运动的位移

s?114?20????4?8??24m 22恒力F做的功为W =Fs=-7×24=-168J 解析:


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