专题四 课时作业(一) 功和功率的四类典型问题 动能定理的四大高频考向（Word练习）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（新教材 江苏北京专用）

专题四 课时作业（一）｜主题一 功和功率的四类典型问题 主题二 动能定理的四大高频考向 1．(2023·新课标卷)无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中，克服空气阻力做的功为(重力加速度大小为g)(　 ) A．0　　　　　　　　　　 B．mgh C.mv2－mgh D.mv2＋mgh 解析：选B　地面附近的雨滴做匀速运动，根据动能定理得mgh－Wf＝0，故雨滴克服空气阻力做功为mgh。故选B。 2．(2023·辽宁高考)如图(a)，从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图(b)所示。由图可知，两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中(　 ) A．甲沿Ⅰ下滑且同一时刻甲的动能比乙的大 B．甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小 C．乙沿Ⅰ下滑且乙的重力功率一直不变 D．乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大 解析：选B　由题图(b)可知，在下滑过程中，甲做匀加速直线运动，则甲沿Ⅱ下滑，乙做加速度逐渐减小的加速运动，乙沿Ⅰ下滑，任意时刻甲的速度都小于乙的速度，可知同一时刻甲的动能比乙的小，A错误，B正确；乙沿Ⅰ下滑，开始时乙的速度为0，到N点时乙的竖直方向速度为零，根据瞬时功率公式P＝mgvy可知，乙的重力功率先增大后减小，C、D错误。 3．(2023·淮安质检)如图所示，轻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. 解析：选B　小物块从A点到停止运动的整个过程，根据动能定理可得－μmg＝0－mv02，在BC段运动时，由牛顿第二定律和运动学公式得μmg＝ma，L＝at2，联立解得t＝ ，故选B。 4．(2023·湖北高考)两节动车的额定功率分别为P1和P2，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为v1和v2。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为(　 ) A.　　　　　　 B. C. D. 解析：选D　由题意可知，两节动车编组前分别有P1＝f1v1，P2＝f2v2，当将它们编组后有P1＋P2＝(f1＋f2)v，联立可得v＝，故选D。 5．(2023·海安高三模拟)相同材料制成的A、B两物块，以相同初速度同时滑上水平桌面，两物块质量分别为mA、mB，且mA>mB，则(　 ) A．物块A惯性大，滑行距离大 B．物块B阻力小，滑行距离大 C．两物块滑行的时间相等 D．两物块克服阻力做功相等 解析：选C　设初速度为v0，与桌面间的动摩擦因数为μ，根据动能定理，对A有－μmAgsA＝0－mAv02，对B有－μmBgsB＝0－mBv02，联立可得sA＝sB，故A、B项错误；根据动量定理，对A有－μmAgtA＝－mAv0，对B有－μmBgtB＝－mBv0，联立可得tA＝tB，故C项正确；根据动能定理，对A有－Wf＝0－mAv02，对B有－Wf′＝0－mBv02，因为mA>mB，所以Wf>Wf′，故D项错误。 6．(2023·苏锡常镇高三调研)如图为某水上乐园设计的水滑梯结构简图。倾斜滑道与滑板间动摩擦因数为μ，水平滑道与滑板间动摩擦因数为2μ，两滑道平滑连接。若倾斜滑道高度h一定，要确保游客能从倾斜滑道上由静止滑下，并能滑出水平滑道，不计空气阻力，游客(含滑板)可视为质点，下列设计符合要求的是(　 ) A．L1＝，L2＝ B．L1＝，L2＝ C．L1＝，L2＝ D．L1＝，L2＝ 解析：选C　要从倾斜滑道滑下，要求mgsin θ>μmgcos θ，即μ<tan θ＝，即L1<，A项错误；要从水平滑道滑出，要求mgh>μmgL1＋2μmgL2，即L2<－，代入B、C、D中的数据可知C项正确，B、D项错误。 7．(2023·山东高考)《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为(　 ) A. B. C. D．nmgωRH 解析：选B　根据题意可知，水轮转一圈灌入农田的水的总质量为m总＝2πRnm×60%＝1.2πRnm，水轮转一