专题突破练06 功、功率和动能定理（Word练习）-【优化指导】2024高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（新教材）

专题突破练(六)　功、功率和动能定理 1．(2021·浙江6月选考)中国制造的某一型号泵车如图所示，表中列出了其部分技术参数。已知混凝土密度为2.4×103 kg/m3，假设泵车的泵送系统以150 m3/h的输送量给30 m高处输送混凝土，则每小时泵送系统对混凝土做的功至少为(　　) 发动机最大输出功率(kW) 332 最大输送高度(m) 63 整车满载质量(kg) 5.4×104 最大输送量(m3/h) 180 A．1.08×107 J　　　　 B．5.04×107 J C．1.08×108 J D．2.72×108 J C　解析：泵车的泵送系统以150 m3/h的输送量给30 m高处输送混凝土，每小时泵送系统对混凝土做的功W＝ρVgh＝2.4×103×150×10×30 J＝1.08×108 J，C正确。 2．(2022·江苏卷)某滑雪赛道如图所示，滑雪运动员从静止开始沿斜面下滑，经圆弧滑道起跳。将运动员视为质点，不计摩擦力及空气阻力，此过程中，运动员的动能Ek与水平位移x的关系图像正确的是(　　) A　解析：设斜面倾角为θ，不计摩擦力和空气阻力，由题意可知运动员在沿斜面下滑过程中根据动能定理有Ek＝mgx tan θ，则＝mg tan θ，下滑过程中开始阶段倾角θ不变，Ek－x图像为一条直线；经过圆弧轨道过程中θ先减小后增大，即图像斜率先减小后增大，A正确。 3．(2023·湖北华中师大附中校模拟)如图所示，轻质弹簧的右端与固定竖直挡板连接，左端与B点对齐。质量为m的小物块以初速度v0从A点向右滑动，物块压缩弹簧后被反弹，滑到AB的中点C(图中未画出)时速度刚好为零。已知A、B间的距离为L，弹簧的最大压缩量为，重力加速度为g，则小物块反弹之后从B点运动到C点所用的时间为(　　) A． B． C． D． B　解析：小物块从A点向右滑动到停止运动的整个过程，根据动能定理有－μmg·(L＋＋＋)＝0－mv，在BC段运动时，由牛顿第二定律和运动学公式有μmg＝ma，L＝at2，解得t＝，B正确。 4．(2023·广东佛山二模)在高速公路的水平弯道，若直线道路与转弯的圆曲线(曲率半径一定)道路直接连接，则弯道处存在曲率半径突变。为提高旅客乘车经过弯道时的舒适度，通常设计用一段缓和曲线将直线与圆曲线连接，实现曲率半径的逐渐过渡，如图所示。假如汽车以恒定的速率经过弯道，因弯道有了缓和曲线的连接，则乘客乘车从P到Q的过程中(　　) A．惯性将减小 B．向心加速度是逐渐减小的 C．受到的合外力是逐渐增大的 D．合外力对乘客做正功 C　解析：惯性只与物体质量有关，与速度大小、运动状态、受力等都无关，故惯性不变，A错误；由向心加速度公式有a向＝，从P到Q的过程中，弯道曲率半径逐渐减小，所以乘客的向心加速度逐渐增大，B错误；由牛顿第二定律有F合＝ma向＝m，从P到Q的过程中，曲率弯道半径逐渐减小，所以乘客所受合外力逐渐增大，C正确；汽车在转弯的过程中速率恒定，动能没有变化，由动能定理知合外力做功为零，故D错误。 5．(多选)(2020·浙江6月选考)如图所示，系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机，旋翼由电动机带动。现有质量为20 kg、额定功率为5 kW的系留无人机从地面起飞沿竖直方向上升，经过200 s到达100 m高处后悬停并进行工作。已知直流电源供电电压为400 V，若不计电缆的质量和电阻，忽略电缆对无人机的拉力，则(　　) A．空气对无人机的作用力始终大于或等于200 N B．直流电源对无人机供电的额定电流为12.5 A C．无人机上升过程中消耗的平均功率为100 W D．无人机上升及悬停时均有部分功率用于对空气做功 BD　解析：无人机先向上加速后减速，最后悬停，则空气对无人机的作用力先大于200 N后小于200 N，最后等于200 N，A错误；直流电源对无人机供电的额定电流I＝＝ A＝12.5 A，B正确；若空气对无人机的作用力为F＝mg＝200 N，则无人机上升过程中消耗的平均功率P＝＝ W＝100 W，但是由于空气对无人机向上的作用力不是一直为200 N，C错误；无人机上升及悬停时，螺旋桨会使周围空气产生流动，则会有部分功率用于对空气做功，D正确。 6．(2023·重庆三模)据报道，2023年1月3日，嫦娥四号登陆月背4周年，月球车在月球表面行驶总路程达到1 455米，工况正常，创造了多个举世瞩目的成绩。设定月球与地球的半径之比为p，月球与地球的质量之比为q，不考虑月球和地球的自转以及地球表面的空气阻力，给同一辆月球车提供相同的初动能，其分别在月球表面和地球表面粗糙程度相同的平直路面上无动力滑行的路程之比为(　　) A． B． C． D． B　解析：不考虑地球的