专题09 功和功率简单应用-2020-2021学年高二上学期开学考试物理试题汇编（三）

2020-2021学年上学期高二开学考试物理试题汇编（三） 功和功率简单应用 1、（2020-2021学年·四川省泸县二中高二上学期开学考试）如图，滑雪者由静止沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平地面上前进至B点停下，已知斜坡、水平面和滑雪者之间的动摩擦因数皆为μ，滑雪者（包括滑雪板）的质量为m，A、B两点间水平距离为L，A、C之间的距离为，B、C之间的距离，在滑雪者经过AB段过程中，克服摩擦力做的功为 A. 等于 B. 大于 C. 小于 D. 等于 【答案】A 【解析】 在AC段，滑雪者的摩擦力大小为： f=μmgcosθ AC段克服摩擦力做的功为： WAC=μmgcosθ•LAC LACcosθ=L1，即为AC段在水平方向的距离； CB段克服摩擦力做的功为： WCB=μmgLBC 所以在滑雪者经过AB段运动的过程中，克服摩擦力做的功为： W=μmgL1+μmgLBC=μmgL． A. 等于，与结论相符，选项A正确； B. 大于，与结论不相符，选项B错误； C. 小于，与结论不相符，选项C错误； D. 等于，与结论不相符，选项D错误． 2、（2020-2021学年·四川省泸县二中高二上学期开学考试）如图汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点A距滑轮顶点高为h，开始时物体静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧．汽车以速度v0向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为θ=30°，则（　　） A. 从开始到绳与水平夹角为30°过程，拉力做功mgh B. 从开始到绳与水平夹为30°过程，拉力做功mgh+ C. 在绳与水平夹角为30°时，拉力功率大于mgv0 D. 在绳与水平夹角为30°时，拉力功率小于mgv0 【答案】BC 【解析】 将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示 货物速度为：v货物=v0cosθ，由于θ逐渐变小，故货物加速上升；当θ=30°时，货物速度为v0；当θ=90°时，货物速度为零；根据功能关系，拉力的功等于货物机械能的增加量，故有：WF=△EP+△EK=mgh+mv02，故A错误，B正确；在绳与水平夹角为30°时，拉力的功率为：P=Fv货物，其中v货物=v0，由于加速，拉力大于重力，故P＞mgv0，故C正确，D错误． 3、（2020-2021学年·四川省泸县二中高二上学期开学考试）跳台滑雪是利用自然山形建成的跳台进行的滑雪运动之一，起源于挪威．运动员脚着特制的滑雪板，沿着跳台的倾斜助滑道下滑，借助下滑速度和弹跳力，使身体跃入空中，在空中飞行约4-5秒钟后，落在山坡上．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 【答案】C 【解析】 运动员做曲线运动，合力方向与速度不共线；运动员所受的摩擦力等于重力沿曲面向下的分量；根据动能定理可知合外力做功；运动员的动能不变，势能减小，则机械能减小. 运动员做曲线运动，合力方向与速度不共线，所受的合力不为零，选项A错误；运动员所受的摩擦力等于重力沿曲面向下的分量，可知运动员沿AB下滑过程中，摩擦力减小，选项B错误；根据动能定理可知，动能的变化量为零，可知合外力做功一定为零，选项C正确；运动员的动能不变，势能减小，则机械能减小，选项D错误；故选C. 4、（2020-2021学年·山东省聊城九校高二上学期开学考试）下列说法正确的是（　　） A. 被举到高处的物体重力势能一定不为零 B. 克服重力做功，物体的重力势能一定增加 C. 弹簧的弹力做正功时，其弹性势能一定增加 D. 物体所受的合外力为零，物体的机械能一定守恒 【答案】B 【解析】 A．被举到高处物体，若选取被举高的物体所在的位置为零重力势能点，则物体的重力势能为零，选项A错误； B．克服重力做功，物体的重力势能一定增加，选项B正确； C．弹簧的弹力做正功时，其弹性势能一定减小，选项C错误； D．物体所受的合外力为零，物体的机械能不一定守恒，例如匀速向上运动的物体机械能增加，选项D错误。 故选B。 5、（2020-2021学年·江苏省苏州高新区一中高二上学期开学考试）如图所示，斜面的倾角为θ，质量为m的滑块距挡板P的距离为，滑块以初速度沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力。若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，滑块经过的总路程是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 ABCD.滑块最终要停在斜面底部，设滑块经过的总路程为x