2019届高考物理二轮复习第二部分热点专练热点五动量和能量专项训练
2019年高三物理二轮专项检测(最新重点题汇编)专项五功功率与动能定理(全解析)
2019年高三物理二轮专项检测（最新重点题汇编）专项五功功率与动能定理（全解析）注意事项：认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！重在审题，多思考，多理解！无论是单选、多选还是论述题，最重要的就是看清题意。
在论述题中，问题大多具有委婉性，尤其是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。
考生要认真阅读题目中提供的有限材料，明确考察要点，最大限度的挖掘材料中的有效信息，建议考生答题时用笔将重点勾画出来，方便反复细读。
只有经过仔细推敲，揣摩命题老师的意图，积极联想知识点，分析答题角度，才能够将考点锁定，明确题意。
特别说明：因时间关系，本资料试题未经校对流程，使用时请注意。
1、【2018•江西检测】如下图，质量为m 的物体在与水平方向成θ的恒力F 作用下以加速度a 做匀加速度直线运动，物体和地面间的动摩擦因数为μ，物体在地面上运动距离为x 的过程中力F 做功为〔〕 A 、μmgx B 、()θμx μg a m tan 1-+C 、()θμx μg a m tan 1+-D 、θμμmgxtan 1+【答案】B【解析】以物体为研究对象，竖直方向有N sin F mg θF =+，水平方向有ma μF θF =-N cos ，联立解得()θμθμg a m F sin cos -+=，在此过程中F 做功()θμxμg a m θFx W tan 1cos -+==，故正确选项为B 。
2、【2018•江苏调考】小明同学骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬车匀速前行。
设小明与车的总质量为100kg ，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的0.02倍，g 取l0m/s 2。
通过估算可知，小明骑此电动车做功的平均功率最接近 A 、10WB 、100WC 、300WD 、500W 【答案】B【解析】由P=Fv 可知，要求骑车人的功率，一要知道骑车人的动力，二要知道骑车人的速度，前者由于自行车匀速行驶，由二力平衡的知道可和F=f=20N ，后者对于骑车人的速度我们应该有一个定性估测，约为5m/s ，所以205100P Fv W W ==⨯=、3、【2018•广东潮州期末】错误！未指定书签。
2019高考物理大二轮复习 专题二 功和能 动量 专题能力训练7 动量 动量的综合应用
专题能力训练7 动量动量的综合应用(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共7小题,每小题6分,共42分。
在每小题给出的四个选项中,1~4题只有一个选项符合题目要求,5~7题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(2017·全国卷Ⅰ)将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空,50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。
在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)()A.30 kg·m/sB.5.7×102kg·m/sC.6.0×102kg·m/sD.6.3×102kg·m/s2.一颗子弹水平射入静止在光滑水平地面上的木块后不再穿出,木块的动能增加了8 J,木块的质量大于子弹的质量。
则此过程中产生的内能可能是()A.18 JB.16 JC.10 JD.6 J3.如图所示,两质量分别为m1和m2的弹性小球叠放在一起,从高度为h处自由落下,且h远大于两小球半径,所有的碰撞都是完全弹性碰撞,且都发生在竖直方向。
已知m2=3m1,则小球m1反弹后能达到的高度为() A.h B.2hC.3hD.4h4.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,在此过程中()A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为mv2B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为mv2D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零5.蹦极运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下,将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动,从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是()A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能先增大后减小C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力6.在一条直线上,运动方向相反的两球发生正碰。
2019年高考物理冲刺大二轮练习：专题二 能量与动量 专题跟踪训练6 Word版含解析
专题跟踪训练(六)一、选择题1．(多选)一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，只受重力和电场力作用．若重力做功－3 J，电场力做功 1 J，则小球的()A．重力势能增加3 J B．电势能增加1 JC．动能减少3 J D．机械能增加1 J[解析]根据重力做功与重力势能的变化关系，重力做功－3 J，其重力势能一定增加3 J，选项A正确．根据电场力做功与电势能变化关系，电场力做功1 J，其电势能一定减少1 J，选项B错误．根据动能定理，合外力做功为－3 J＋1 J＝－2 J，动能减少2 J，选项C 错误．根据除重力以外的其他力做了多少功，机械能就增加多少，可知电场力做功1 J，机械能增加1 J，选项D正确．[答案]AD2．(2018·石家庄质检一)如图所示，质量为m的物体A和质量为2m的物体B通过不可伸长的轻绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧．开始用手托着物体A使弹簧处于原长且轻绳伸直，此时物体A与水平地面的距离为h，物体B静止在地面上．现由静止释放A，A与地面即将接触时速度恰好为0，此时物体B对地面恰好无压力，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．物体A下落过程中一直处于失重状态B．物体A即将落地时，物体B处于失重状态C．从物体A开始下落到即将落地的过程中，弹簧的弹性势能最大值为mghD．物体A下落过程中，A的动能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小[解析]根据题述“A与地面即将接触时速度恰好为0”，可知A 先加速后减速向下运动，加速度方向先向下后向上，物体A先处于失重状态后处于超重状态，选项A错误；根据题述“A与地面即将接触时速度恰好为0，此时物体B对地面恰好无压力”，可知此时轻绳中拉力大小等于B的重力，B处于静止状态，加速度为零，选项B 错误；对A和弹簧组成的系统，在A由静止下落到A与地面即将接触时的过程中，系统的重力势能、动能和弹性势能相互转化，物体A 即将落地时，重力势能减少量为mgh，动能与初状态相同为0，此时弹簧的弹性势能最大为mgh，选项C正确；物体A下落过程中，A的重力势能一直减小，A 的动能和弹簧的弹性势能之和一直增大，选项D 错误．[答案] C3．(2018·重庆市高三调研)(多选)如图所示，水平传送带以恒定速率转动．每隔相同时间T ，在左端A 点，轻轻放上一个完全相同的工件，已知工件与传送带之间的动摩擦因数为μ，工件质量为m .经测量，发现那些已经和传送带共速的工件之间的距离均为L .已知重力加速度为g ，下列说法正确的是( )A ．传送带的速度大小为L TB ．工件在传送带上的加速时间为L 2TμgC ．每个工件与传送带间因摩擦产生的热量为μmgL 2 D ．传送带因传送一个工件而多消耗的能量为mL 2T 2 [解析] 工件在传送带上先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，每个工件放在传送带上后运动的规律相同，可知L ＝v T ，解得传送带的速度v ＝L T ，A 正确；设每个工件做匀加速运动的时间为t ，根据牛顿第二定律有，工件的加速度为μg ，根据v ＝v 0＋at ，解得t＝v a ＝L Tμg ，B 错误；工件与传送带相对滑动的路程为Δx ＝v v μg －v 22μg＝v22μg＝L22μgT2，则摩擦产生的热量为Q＝μmg·Δx＝mL22T2，C错误；根据能量守恒有，传送带因传送一个工件多消耗的能量E＝12m v2＋μmg·Δx＝mL2T2，D正确．[答案]AD4．(2018·惠州市高三调研)(多选)如图所示，粗糙斜面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点．现将物块拉到A点后由静止释放，物块运动到最低点B，图中B点未画出．下列说法正确的是()A．速度最大时，B点一定在O点左下方B．速度最大时，物块的位置可能在O点左下方C．从A到B的过程中，物块和弹簧的总机械能一定减少D．从A到B的过程中，物块减少的机械能一定等于它克服摩擦力做的功[解析]弹簧处于自然长度时物块处于O点，所以在O点时弹簧弹力为零，物块从A向B运动的过程中，受重力、支持力、弹簧的弹力和滑动摩擦力作用，当受力平衡时物块的速度最大，由于摩擦力平行斜面向上，所以当弹力和重力沿斜面的分力之和大小等于摩擦力时，速度最大，由于不知道物块重力沿斜面方向的分力与摩擦力的大小关系，故无法判断弹簧此时是处于伸长还是压缩状态，即B点可能在O点，也可能在O点左下方，也可能在O点右上方，A错误，B正确；从A到B的过程中，滑动摩擦力一直做负功，故物块和弹簧组成的系统机械能减少，C正确；从A到B的过程中，根据能量守恒定律，当弹簧的弹性势能增加时，物块减少的机械能大于它克服摩擦力做的功，D错误．[答案]BC5. (2018·安徽省示范高中联考)(多选)如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M＝6 kg，质量m＝2 kg的铁块以水平速度v0＝12 m/s从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端，则下列说法中正确的是()A．铁块和木板最终共同以3 m/s的速度向右做匀速直线运动B．运动过程中弹簧的最大弹性势能为54 JC．运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为54 JD．运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为108 J[解析]设最终铁块与木板的共同速度大小为v，铁块相对木板向右运动时，滑动的最大路程为L，滑动摩擦力大小为f.取向右为正方向，根据系统动量守恒可知m v0＝(M＋m)v，解得v＝3 m/s，方向向右，所以铁块和木板最终共同以3 m/s 的速度向右做匀速直线运动，A 正确．铁块相对于木板向右运动，铁块与木板的速度相同时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律知此时两者的速度也为v ＝3 m/s ，根据能量守恒定律，铁块相对于木板向右运动过程，有12m v 20＝fL ＋12(M ＋m )v 2＋E p ，铁块相对于木板运动的整个过程有，12m v 20＝2fL ＋12(M ＋m )v 2，联立解得弹簧的最大弹性势能E p ＝54 J 、fL ＝54 J ，B 正确．由功能关系知，运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量Q ＝2fL ＝108 J ，C 错误，D 正确．[答案] ABD6．(2018·汉中市高三质检一)空降兵是现代军队的重要兵种．一次训练中，空降兵从静止在空中的直升机上竖直跳下(初速度可看成零，未打开降落伞前不计空气阻力)，下落高度h 之后打开降落伞，接着又下降高度H 之后，空降兵匀速下降．设空降兵打开降落伞之后受到的空气阻力与速度平方成正比，比例系数为k ，即f ＝k v 2，重力加速度为g ，那么关于空降兵的说法正确的是( )A ．空降兵从跳下到下落高度为h 时，机械能一定损失了mghB ．空降兵从跳下到刚匀速下降时，重力势能一定减少了mgHC ．空降兵匀速下降时，速度大小为 mgkD ．空降兵从跳下到刚匀速下降的过程，克服阻力做功为mg (H ＋h )－m 2g k[解析] 空降兵从跳下到下落高度为h 的过程中，只有重力做功，机械能不变，选项A 错误；空降兵从跳下到刚匀速下降时，重力做功为mg (H ＋h )，重力势能一定减少了mg (H ＋h )，选项B 错误；空降兵匀速运动时，重力与阻力大小相等，所以：k v 2＝mg ，得：v ＝mgk ，选项C 正确；空降兵从跳下到刚匀速下降的过程，重力和阻力对空降兵做的功等于空降兵动能的变化，即：mg (H ＋h )－W f ＝12m v 2，解得：W f ＝mg (H ＋h )－12m ⎝⎛⎭⎪⎫mg k 2＝mg (H ＋h )－m 2g 2k ，选项D 错误．[答案] C7．(2018·福州四校联考)(多选)如图所示，带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上，斜面倾角θ＝30°，质量均为2 kg 的A 、B 两物体用轻弹簧拴接在一起，弹簧的劲度系数为5 N/cm ，质量为4 kg 的物体C 用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体B 连接，开始时A 、B 均静止在斜面上，A 紧靠在挡板处，用手托住C ，使细线刚好被拉直，现把手拿开，让C 由静止开始运动，从C 开始运动到A 刚要离开挡板的过程中，下列说法正确的是(物体C 未触地，g 取10 m/s 2)( )A ．初状态弹簧的压缩量为2 cmB ．末状态弹簧的伸长量为2 cmC．物体B、C组成的系统机械能守恒D．物体C克服细线的拉力所做的功为0.8 J[解析]初状态细线中拉力为0，对B受力分析，由平衡条件可得F1＝mg sin30°＝10 N，解得轻弹簧弹力F1＝10 N，根据胡克定律可得，初状态弹簧的压缩量为x1＝F1k＝2 cm，选项A正确；A刚要离开挡板时，轻弹簧对A的拉力F2＝mg sin30°＝10 N，根据胡克定律可得，末状态弹簧的伸长量为x2＝F2k＝2 cm，选项B正确；C由静止开始运动，从C开始运动到A刚要离开挡板的过程中，物体B、C和轻弹簧组成的系统机械能守恒，在运动过程中，弹簧的弹性势能一直在改变，故物体B、C组成的系统机械能并不守恒，选项C错误；从C开始运动到A刚要离开挡板的过程中，物体C下落h＝x1＋x2＝4 cm，对A、B、C和轻弹簧组成的系统，机械能守恒，轻弹簧的弹性势能在运动过程的初、末位置相等，则有m C gh＝12(m B＋m C)v2＝1.6 J，对物体C由动能定理，m C gh－W＝12m Cv2，解得物体C克服细线的拉力所做的功为W＝m C gh－12m Cv2＝815J，选项D错误．[答案]AB8．(2018·合肥市质检一)把质量为0.2 kg的小球放在竖立的轻质弹簧上，并将球向下按至A的位置，如图甲所示．迅速松手后，球被弹起并沿竖直方向运动到最高位置C(图丙)，途中经过B的位置时弹簧正好处于自由状态(图乙)．已知B、A高度差为0.1 m，C、B高度差为0.2 m，不计空气阻力，重力加速度取10 m/s2.下列说法正确的是()A．从A到C的过程中，球先加速后减速，在B位置时动能最大B．从A到C的过程中，球的机械能守恒C．松手瞬间球的加速度为10 m/s2D．弹簧被压缩至A位置时具有的弹性势能为0.6 J[解析]小球由A运动到C的过程中，先做加速度减小的加速运动，当重力大小等于弹簧的弹力时，小球的加速度为零，此时小球的速度最大、动能最大，然后小球向上做减速运动，直到运动到最高点，A错误；小球由A到B的过程中，弹簧的弹力对小球做正功，则该过程中小球的机械能不守恒，B错误；如果放手后小球刚好运动到B 点速度减为零，则小球在B点的加速度大小为10 m/s2，由简谐运动的对称性可知，松手的瞬间小球加速度大小也为10 m/s2，而本题中由于小球离开弹簧后能继续向上运动，则表明在松手的瞬间小球的加速度大于10 m/s 2，C 错误；由题意可知，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则由机械能守恒定律可知，弹簧被压缩到A 位置时的弹性势能等于小球从A 到C 的过程中重力势能的增加量，即E p ＝mgh AC ＝0.2×10×(0.1＋0.2) J ＝0.6 J ，D 正确．[答案] D9．(2018·昆明市高三摸底)如图所示，两平行带电金属板水平放置，板间距为d .若在两板正中间O 点放一质量为m 的带电微粒，微粒恰好保持静止状态．现将两板绕过O 点且垂直纸面的轴顺时针旋转60°，再由O 点从静止释放一同样的微粒，该微粒恰好能从上极板边缘射出，取重力加速度为g ，下列说法正确的是( )A ．极板长为3dB ．微粒在电场中运动的时间为dgC ．微粒在电场中运动的过程，其重力势能减小mgdD ．微粒在电场中运动的过程，其电势能增加12mgd [解析] 根据微粒恰好保持静止可得mg ＝F ，其中F 为微粒在两平行金属板间所受的电场力大小，将两板绕过O 点且垂直纸面的轴顺时针旋转60°，电场力的大小没有改变，但方向改变了，将重力沿平行金属板方向和垂直金属板方向分解，则有沿平行金属板方向：F 1＝mg sin60°＝ma 1，12L ＝12a 1t 2，其中L 为平行金属板的板长；垂直于平行金属板的方向：F 2＝F －mg cos60°＝ma 2，12d ＝12a 2t 2，联立解得t ＝ 2dg ，L ＝3d ，选项A 正确，B 错误；微粒在电场中运动的过程中，重力做正功，重力势能减少ΔE p ＝mg cos60°·12d ＝14mgd ，选项C 错误；微粒在电场中运动的过程中，电场力做正功，电势能减少ΔE p ＝F ·12d ＝12mgd ，选项D 错误． [答案] A二、非选择题10．(2018·江西六校联考)如图甲所示，质量为M 、长度为L 的平板车B 静止在光滑水平面上．某时刻质量m ＝1 kg 的滑块A 以水平向右、大小为v 0＝3 m/s 的初速度滑上平板车B 的上表面，忽略滑块A 的大小．从滑块A 刚滑上平板车B 开始计时，它们在0～1 s 时间内的速度随时间变化的图象如图乙所示，已知滑块A 在平板车B 上运动的总时间t ＝1 s ．求滑块A 在平板车B 上运动的过程中，滑块A 和平板车B 组成的系统产生的内能．[解析] 解法一：设平板车B 对滑块A 的摩擦力的大小为f ，滑块A 对平板车B 的摩擦力的大小为f ′，滑块A 与平板B 的加速度大小分别为a A 、a B ，根据牛顿第二定律，对滑块A 有f ＝ma A ，对平板车B 有f ′＝Ma B ，根据牛顿第三定律可知f ′＝f ，由题图乙知v 0＝3 m/s ，v A ＝2 m/s ，v B ＝1 m/s ，a A ＝v 0－v A t ＝1 m/s 2，a B ＝v B －0t ＝1m/s 2，解得M ＝1 kg ，滑块A 在平板车上运动的过程中，根据能量守恒定律，滑块A 和平板车B 组成的系统产生的内能ΔE ＝12m v 20－12m v 2A－12M v 2B＝2 J. 解法二：滑块A 和平板车组成的系统所受的合外力为零，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有m v 0＝m v A ＋M v B ，由题图乙知v 0＝3 m/s ，v A ＝2 m/s ，v B ＝1 m/s ，得M ＝1 kg ，滑块A 在平板车上运动的过程中，根据能量守恒定律，滑块A 和平板车B 组成的系统产生的内能ΔE ＝12m v 20－12m v 2A －12M v 2B ＝2 J.解法三：由题图乙知v 0＝3 m/s ，v A ＝2 m/s ，a A ＝v 0－v A t ＝1 m/s 2，对滑块A ，由牛顿第二定律得f ＝ma A ＝1 N ，题图乙中滑块A 与平板车B 的v －t 图线包围的梯形的面积表示滑块A 相对于平板车B 的运动路程L ，即L ＝12×(1＋3)×1 m ＝2 m ，滑块A 在平板车B 上运动的过程中，滑块A 和平板车B 组成的系统产生的内能ΔE ＝fL ＝2 J.[答案] 2 J11．(2018·浙江五校联考)如图所示，质量m B ＝3.5 kg 的物体B 通过下端固定在地面上的轻弹簧与地面连接，弹簧的劲度系数k ＝100 N/m.轻绳一端与物体B 连接，另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮O 1、O 2后，与套在光滑直杆顶端E 处的质量m A ＝1.6 kg 的小球A 连接．已知直杆固定不动，杆长L 为0.8 m ，且与水平面的夹角θ＝37°.初始时使小球A 静止不动，与A 相连的一段绳子保持水平，此时绳子中的张力F 为45 N ．已知EO 1＝0.5 m ，重力加速度g 取10 m/s 2，绳子不可伸长．现将小球A 从静止释放．(1)求在释放小球A 之前弹簧的形变量；(2)若直线CO 1与杆垂直，求小球A 从静止运动到C 点的过程中绳子拉力对小球A 所做的功；(3)求小球A运动到直杆底端D点时的速度大小．[解析](1)释放小球A前，B处于静止状态，由于绳子中的张力大于物体B的重力，故弹簧被拉伸，设弹簧形变量为x，有kx＝F－m B g，解得x＝0.1 m.(2)对A球从E点运动到C的过程应用动能定理得W＋m A gh＝12m Av2A－0①其中h＝xCO1cos37°，而xCO1＝xEO1sin37°＝0.3 m物体B下降的高度h′＝xEO1－xCO1＝0.2 m②由此可知，弹簧这时被压缩了0.1 m，此时弹簧弹性势能与初始时刻相等，A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，有m A gh＋m B gh′＝12m Av2A＋12m Bv2B③由题意知，小球A在C点时运动方向与绳垂直，此时B物体速度v B＝0④由①②③④得W＝7 J.(3)由题意知，杆长L＝0.8 m，由几何知识可知EC＝CD，∠CDO1＝∠CEO1＝37°，故DO1＝EO1当A到达D点时，弹簧弹性势能与初状态相等，物体B又回到原位置，将A在D点的速度沿平行于绳和垂直于绳两方向进行分解，平行于绳方向的速度即B的速度，由几何关系得v B′＝v A′cos37°⑤整个过程机械能守恒，可得m A gL sin37°＝12m A v A ′2＋12m B v B ′2⑥ 由⑤⑥得v A ′＝2 m/s.[答案](1)0.1 m (2)7 J (3)2 m/s。
2019届高考物理二轮专题复习精品课件：专题五 能量和动量
能量和动量
高考命题规律
2014 年 2015 年 2016 年 2017 年 2018 年 2019 年高 Ⅰ ⅠⅡ ⅢⅠⅡ Ⅲ 考必备 Ⅱ卷 Ⅰ卷 Ⅱ卷 Ⅰ卷 Ⅱ卷 Ⅲ卷 卷 卷卷 卷卷卷 卷 功、 功 率 考 动能 14、 1 19、 16 17 19 16 14 点 4 24 25 定理 一 及其 应用
一 二 三 四 五
功、功率 动能定理及其应用 命题角度1功的计算 高考真题体验· 对方向 (多选)(2016全国Ⅱ· 19)两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球 质量大于乙球质量.两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受 到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关.若它们下落相同的 距离,则( ) A.甲球用的时间比乙球长 B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功
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高考命题规律
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2019 年高 Ⅰ ⅠⅡ 考必备 Ⅱ卷 Ⅰ卷 Ⅱ卷 Ⅰ卷 Ⅱ卷 Ⅲ卷 卷 卷卷 机械 能守 考 恒定 25 21 24 17 点 律及 二 其应 用 功能 考 关系 2 21 25 25 点 能量 4 三 守恒 定律
2014 年 2015 年
2016 年
2017 年 2018 年
A.2mgR C. mgR
7 5
1
B.4mgR D.mgR
3
考点
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一 二 三 四 五
答案:BCD 解析:小球在竖直面内运动只有重力做功,故机械能守恒;小球要到 达圆轨道最高点,那么对小球在最高点应用牛顿第二定律可
得:mg≤
������ ������ 2 ������
考点
-11-
一 二 三 四 五
2019年高考物理冲刺大二轮练习：专题二 能量与动量 专题跟踪训练5 Word版含解析
专题跟踪训练(五)一、选择题1．(2018·贵阳市高三监测)(多选)如图所示，位于水平面上的同一物体在恒力F1的作用下，做速度为v1的匀速直线运动；在恒力F2的作用下，做速度为v2的匀速直线运动，已知F1和F2的功率相同．则可能有()A．F1＝F2，v1<v2B．F1＝F2，v1>v2C．F1<F2，v1<v2D．F1>F2，v1>v2[解析]设F1与水平面间的夹角为α，根据题述，F1与F2的功率相同，则有F1v1cosα＝F2v2.若F1＝F2，则有v1cosα＝v2，即v1>v2；若F1>F2且v1>v2，F1v1cosα＝F2v2可能成立，选项BD正确，A错误．若F1<F2且v1<v2，则F1v1cosα＝F2v2肯定无法成立，选项C错误．[答案]BD2．(2018·襄阳市高三调研)如图1所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动．监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图2、3所示，g＝10 m/s2，则()A．第1 s内推力做的功为1 JB．第2 s内物体克服摩擦力做的功W＝2 JC．第1.5 s时推力F做功的功率为2 WD．第2 s内推力F做功的平均功率P－＝1.5 W[解析]由题图3可知，第1 s内物体的速度为零，故位移为零，推力不做功，A错误；第2 s内推力为3 N，第3 s内推力为2 N且物体做匀速直线运动，则可知摩擦力f＝2 N，物体第2 s内的位移x＝1 m，则克服摩擦力所做的功W＝fx＝2 J，B正确；第1.5 s时推力为3 N，速度v＝1 m/s，则推力F做功的功率P＝3×1 W＝3 W，C错误；第2 s内推力F做功的平均功率P－＝F v－＝3 W，D错误．[答案] B3．(2018·江苏卷)(多选)如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点．在从A 到B的过程中，物块()A．加速度先减小后增大B．经过O点时的速度最大C．所受弹簧弹力始终做正功D．所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功[解析]物块在从A到B的运动过程中，弹簧对物块的弹力先大于摩擦力后小于摩擦力，其所受合外力先减小后增大，根据牛顿第二定律，物块的加速度先减小后增大，选项A正确；物块受到弹簧的弹力等于摩擦力时速度最大，此位置一定位于A、O之间，选项B错误；物块所受弹簧的弹力先做正功后做负功，选项C 错误；对物块从A 到B 的运动过程，由动能定理可知，物块所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，选项D 正确．[答案] AD4．(2018·四川重点中学检测)(多选)质量为m 1的小环A 套在光滑的直角杆上，MN 部分竖直，小环A 与物块B 用细绳连接，如图所示．物块B 的质量为m 2，小环A 在M 点由静止释放，MN 间距为h ，ON 水平，OM 与竖直方向夹角为θ，则有( )A ．小环A 运动到N 点时，小环A 的速度为零B ．小环A 运动到N 点时，物块B 的速度为零C ．小环A 运动到N 点时，小环A 的速度为2[m 2(1－sin θ)－m 1]gh m 1cos θD ．小环A 从M 点运动到N 点的过程中，绳的拉力对A 做的功为m 2gh (1－sin θ)cos θ[解析] 小环A 到达N 点时由速度的合成与分解可知，竖直速度v 1不为零，水平速度v 2为零，即B 的速度为零，故A 错误，B 正确；由题图中几何关系可得：MO ＝h cos θ，NO ＝h tan θ，以AB 为整体，由动能定理可知：－m 1gh ＋m 2gh ⎝ ⎛⎭⎪⎫1cos θ－tan θ＝12m 1v 2，v ＝2[m 2(1－sin θ)－m 1cos θ]gh m 1cos θ，故C 错误；对A 由动能定理可知：W －m 1gh ＝12m 1v 2－0，代入解得：W ＝m 2gh (1－sin θ)cos θ，故D 正确，故选BD.[答案] BD5．(2018·山东淄博摸底考试)如图所示，质量为m 的物体P 以初速度v 在水平面上运动，运动x 距离后与一固定的橡皮泥块Q 相碰撞(碰后物体静止)．已知物体运动时所受到的水平面的阻力大小恒为f ，则下列说法正确的是( )A ．水平面阻力做的功为fxB ．物体克服水平面阻力做的功为－fxC ．橡皮泥块对物体做的功为fx －12m v 2 D ．物体克服橡皮泥块的阻力做的功为12m v 2＋fx [解析] 根据功的定义式，物体P 受到的水平面的阻力做的功W 1＝fx cos180°＝－fx ，选项A 错误；物体克服水平面阻力做的功W 2＝－W 1＝fx ，选项B 错误；设橡皮泥块对物体做的功为W 3，根据动能定理，有W 1＋W 3＝0－12m v 2，解得W 3＝fx －12m v 2，选项C 正确；物体克服橡皮泥块的阻力做的功为W 4＝－W 3＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫fx －12m v 2＝12m v 2－fx ，选项D 错误．[答案] C6．(2018·潍坊模拟)质量为m＝2 kg的物体沿水平面向右做直线运动，t＝0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体的v－t图象如图乙所示，取水平向右为正方向，g取10 m/s2，则()A．物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5B．10 s末恒力F的瞬时功率为6 WC．10 s末物体在计时起点左侧4 m处D．0～10 s内恒力F做功的平均功率为0.6 W[解析]由题图乙可知0～4 s内的加速度：a1＝84m/s2＝2 m/s2，可得：F＋μmg＝ma1；4～10 s内的加速度：a2＝66m/s2＝1 m/s2，可得：F－μmg＝ma2；解得：F＝3 N，μ＝0.05，选项A错误；10 s末恒力F的瞬时功率为P10＝F|v10|＝3×6 W＝18 W，选项B错误；0～4 s内的位移x1＝12×4×8 m＝16 m,4～10 s内的位移x2＝－12×6×6m＝－18 m，x＝x1＋x2＝－2 m，故10 s末物体在计时起点左侧2 m处，选项C错误；0～10 s内恒力F做功的平均功率为P－＝F|x|t＝3×210W＝0.6 W，选项D正确．[答案] D7．(2018·河北名校联盟)质量为m 的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度—时间图象如图所示，从t 1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为F f ，则( )A ．0～t 1时间内，汽车的牵引力等于m v 1t 1B ．t 1～t 2时间内，汽车的功率等于F f v 1C ．汽车运动的最大速度等于⎝ ⎛⎭⎪⎫m v 1F f t 1＋1v 1 D ．t 1～t 2时间内，汽车的平均速度小于v 1＋v 22[解析] 由题图可知，汽车运动的最大速度为v 2，则有P ＝F f v 2.在0～t 1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度大小为a ＝v 1t 1，由牛顿第二定律可得F －F f ＝ma ，汽车的牵引力F ＝F f ＋ma ＝F f ＋m v 1t 1，选项A 错误；t 1～t 2时间内，汽车的功率保持不变，汽车功率P ＝F f v 2，选项B 错误；题图上A 点和B 点都对应汽车功率P ＝F v 1＝F f v 2，而F ＝F f ＋m v 1t 1，联立解得v 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫m v 1F f t 1＋1v 1，选项C 正确；根据速度—时间图象的面积表示位移，t 1～t 2时间内，汽车的位移为曲边梯形ABt 2t 1的面积，汽车的平均速度大于v 1＋v 22，选项D 错误．[答案] C8．(2018·江西十校联考)(多选)一物体静止在粗糙水平面上，某时刻受到一沿水平方向的恒定拉力作用开始沿水平方向做直线运动，已知在第1 s内合力对物体做的功为45 J，在第1 s末撤去拉力，物体整个运动过程的v－t图象如图所示，g取10 m/s2，则()A．物体的质量为5 kgB．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1C．第1 s内摩擦力对物体做的功为60 JD．第1 s内拉力对物体做的功为60 J[解析]由动能定理有W合＝m v22，第1 s末速度v＝3 m/s，解出m＝10 kg，故A错误；撤去拉力后物体的位移x2＝12×3×3 m＝4.5 m，由动能定理可得：－fx2＝0－12m v2，可解得：f＝10 N，又f＝μmg，解出μ＝0.1，故B正确；第1 s内物体的位移x1＝1.5 m，第1 s内摩擦力对物体做的功W＝－fx1＝－15 J，故C错误；由Fx1－f(x1＋x2)＝0，可得F＝40 N，所以第1 s内拉力对物体做的功W′＝Fx1＝60 J，故D正确．[答案]BD9.如图所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB、BC两段，且BC＝1.5AB.小物块P(可视为质点)与AB、BC两段斜面之间的动摩擦因数分别为μ1、μ2.已知小物块P从A点由静止释放，恰好能滑动到C点而停下，则θ、μ1、μ2间应满足的关系是()A．tanθ＝2μ1＋3μ25B．tanθ＝2μ1＋μ23C．tanθ＝2μ1－μ2D．tanθ＝2μ2－μ1[解析]由A点释放恰好能滑动到C点，小物块P受重力、支持力、滑动摩擦力作用．设斜面AC长为L，则AB＝25L，BC＝35L.对全过程，根据动能定理有mgL sinθ－μ1mg cosθ×25L－μ2mg cosθ×35L＝0，得tanθ＝2μ1＋3μ25.[答案] A10. (2018·辽宁五校联考)某物体的质量为5 kg，在力F作用下沿x轴做直线运动，力F随坐标x的变化情况如图所示．物体在x＝0处，速度为1 m/s，不计一切摩擦，则物体运动到x＝16 m处时，速度大小为()A．2 2 m/s B．3 m/s C．4 m/s D.17 m/s[解析]由图象可知变力F做的正功W1＝10×4 J＋10×4×1 2J＝60 J，变力F做的负功大小W2＝10×4×12J＝20 J，由动能定理得：W1－W2＝12m v22－12m v21，代入数据解得：v2＝17 m/s，故D正确．[答案] D二、非选择题11．(2018·临沂二模)如图所示，倾角θ＝45°的粗糙平直导轨AB 与半径为R的光滑圆环轨道相切，切点为B，整个轨道处在竖直平面内．一质量为m的小滑块(可以看作质点)从导轨上离地面高为h＝3R的D处无初速度下滑进入圆环轨道．接着小滑块从圆环最高点C 水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，不计空气阻力，已知重力加速度为g.求：(1)滑块运动到圆环最高点C时的速度大小；(2)滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小；(3)滑块在斜面轨道BD间运动的过程中克服摩擦力做的功．[解析] (1)小滑块从C 点飞出后做平抛运动，设水平速度为v 0.竖直方向上：R ＝12gt 2 水平方向上：2R ＝v 0t解得：v 0＝gR .(2)设小滑块在最低点时速度为v ，由动能定理得：－mg ·2R ＝12m v 20－12m v 2 解得：v ＝5gR在最低点由牛顿第二定律得：F N －mg ＝m v 2R解得：F N ＝6mg由牛顿第三定律得：F N ′＝6mg .(3)从D 到最低点过程中，设DB 过程中克服摩擦阻力做功W f ，由动能定理得：mgh －W f ＝12m v 2－0 解得：W f ＝12mgR . [答案] (1)gR (2)6mg (3)12mgR 12．(2018·广东湛江四校联考)一半径为R ＝1 m 、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道与斜面AB 相切于B 点，圆弧轨道的最高点为M ，斜面倾角θ＝37°，如图甲所示．t ＝0时，有一物块(可视为质点)从A 点以8 m/s 的初速度沿斜面上滑，其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示，若物块恰能通过M 点，g 取10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(计算结果可以保留根号)(1)物块与斜面间的动摩擦因数．(2)物块经过M 点的速度大小．(3)斜面AB 的长度．[解析] (1) 设物块的质量为m ，由题图乙可知，物块在斜面上运动时，加速度大小为a ＝10 m/s 2，方向沿斜面向下，由牛顿第二定律得mg sin37°＋μmg cos37°＝ma解得μ＝0.5.(2)设物块恰好能到达M 点时的速度大小为v M ，则有mg ＝m v 2M R解得v M ＝gR ＝10 m/s.(3)设斜面长度为L ，物块从A 点运动到M 点的过程中，由动能定理得－mgL (sin37°＋μcos37°)－mgR (1＋cos37°)＝12m v 2M －12m v 2A 解得L ＝0.9 m.[答案] (1)0.5 (2)10 m/s (3)0.9 m。
2019年高考物理冲刺大二轮练习：专题二 能量与动量 专题跟踪训练6 Word版含解析
专题跟踪训练(六)一、选择题1．(多选)一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，只受重力和电场力作用．若重力做功－3 J，电场力做功 1 J，则小球的()A．重力势能增加3 J B．电势能增加1 JC．动能减少3 J D．机械能增加1 J[解析]根据重力做功与重力势能的变化关系，重力做功－3 J，其重力势能一定增加3 J，选项A正确．根据电场力做功与电势能变化关系，电场力做功1 J，其电势能一定减少1 J，选项B错误．根据动能定理，合外力做功为－3 J＋1 J＝－2 J，动能减少2 J，选项C错误．根据除重力以外的其他力做了多少功，机械能就增加多少，可知电场力做功1 J，机械能增加1 J，选项D正确．[答案]AD2．(2018·石家庄质检一)如图所示，质量为m的物体A和质量为2m的物体B通过不可伸长的轻绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧．开始用手托着物体A使弹簧处于原长且轻绳伸直，此时物体A与水平地面的距离为h，物体B静止在地面上．现由静止释放A，A与地面即将接触时速度恰好为0，此时物体B对地面恰好无压力，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．物体A下落过程中一直处于失重状态B．物体A即将落地时，物体B处于失重状态C．从物体A开始下落到即将落地的过程中，弹簧的弹性势能最大值为mghD．物体A下落过程中，A的动能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小[解析]根据题述“A与地面即将接触时速度恰好为0”，可知A先加速后减速向下运动，加速度方向先向下后向上，物体A先处于失重状态后处于超重状态，选项A错误；根据题述“A与地面即将接触时速度恰好为0，此时物体B对地面恰好无压力”，可知此时轻绳中拉力大小等于B的重力，B处于静止状态，加速度为零，选项B错误；对A和弹簧组成的系统，在A由静止下落到A与地面即将接触时的过程中，系统的重力势能、动能和弹性势能相互转化，物体A即将落地时，重力势能减少量为mgh，动能与初状态相同为0，此时弹簧的弹性势能最大为mgh，选项C正确；物体A下落过程中，A的重力势能一直减小，A的动能和弹簧的弹性势能之和一直增大，选项D错误．[答案] C3．(2018·重庆市高三调研)(多选)如图所示，水平传送带以恒定速率转动．每隔相同时间T ，在左端A 点，轻轻放上一个完全相同的工件，已知工件与传送带之间的动摩擦因数为μ，工件质量为m .经测量，发现那些已经和传送带共速的工件之间的距离均为L .已知重力加速度为g ，下列说法正确的是( )A ．传送带的速度大小为L TB ．工件在传送带上的加速时间为L 2TμgC ．每个工件与传送带间因摩擦产生的热量为μmgL 2D ．传送带因传送一个工件而多消耗的能量为mL 2T 2 [解析] 工件在传送带上先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，每个工件放在传送带上后运动的规律相同，可知L ＝v T ，解得传送带的速度v ＝L T ，A 正确；设每个工件做匀加速运动的时间为t ，根据牛顿第二定律有，工件的加速度为μg ，根据v ＝v 0＋at ，解得t ＝v a ＝L Tμg ，B 错误；工件与传送带相对滑动的路程为Δx ＝v v μg －v 22μg ＝v 22μg ＝L 22μgT 2，则摩擦产生的热量为Q ＝μmg ·Δx ＝mL 22T 2，C 错误；根据能量守恒有，传送带因传送一个工件多消耗的能量E ＝12m v 2＋μmg ·Δx ＝mL 2T 2，D 正确．[答案]AD4．(2018·惠州市高三调研)(多选)如图所示，粗糙斜面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点．现将物块拉到A点后由静止释放，物块运动到最低点B，图中B点未画出．下列说法正确的是()A．速度最大时，B点一定在O点左下方B．速度最大时，物块的位置可能在O点左下方C．从A到B的过程中，物块和弹簧的总机械能一定减少D．从A到B的过程中，物块减少的机械能一定等于它克服摩擦力做的功[解析]弹簧处于自然长度时物块处于O点，所以在O点时弹簧弹力为零，物块从A向B运动的过程中，受重力、支持力、弹簧的弹力和滑动摩擦力作用，当受力平衡时物块的速度最大，由于摩擦力平行斜面向上，所以当弹力和重力沿斜面的分力之和大小等于摩擦力时，速度最大，由于不知道物块重力沿斜面方向的分力与摩擦力的大小关系，故无法判断弹簧此时是处于伸长还是压缩状态，即B点可能在O点，也可能在O点左下方，也可能在O点右上方，A错误，B正确；从A到B的过程中，滑动摩擦力一直做负功，故物块和弹簧组成的系统机械能减少，C正确；从A到B的过程中，根据能量守恒定律，当弹簧的弹性势能增加时，物块减少的机械能大于它克服摩擦力做的功，D错误．[答案]BC5. (2018·安徽省示范高中联考)(多选)如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M＝6 kg，质量m＝2 kg的铁块以水平速度v0＝12 m/s从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端，则下列说法中正确的是()A．铁块和木板最终共同以3 m/s的速度向右做匀速直线运动B．运动过程中弹簧的最大弹性势能为54 JC．运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为54 JD．运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为108 J[解析]设最终铁块与木板的共同速度大小为v，铁块相对木板向右运动时，滑动的最大路程为L，滑动摩擦力大小为f.取向右为正方向，根据系统动量守恒可知m v0＝(M＋m)v，解得v＝3 m/s，方向向右，所以铁块和木板最终共同以3 m/s的速度向右做匀速直线运动，A正确．铁块相对于木板向右运动，铁块与木板的速度相同时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律知此时两者的速度也为v＝3 m/s，根据能量守恒定律，铁块相对于木板向右运动过程，有12m v20＝fL＋12(M＋m)v2＋E p，铁块相对于木板运动的整个过程有，12m v20＝2fL＋12(M＋m)v2，联立解得弹簧的最大弹性势能E p＝54 J、fL＝54 J，B正确．由功能关系知，运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量Q＝2fL＝108 J，C错误，D正确．[答案]ABD6．(2018·汉中市高三质检一)空降兵是现代军队的重要兵种．一次训练中，空降兵从静止在空中的直升机上竖直跳下(初速度可看成零，未打开降落伞前不计空气阻力)，下落高度h之后打开降落伞，接着又下降高度H之后，空降兵匀速下降．设空降兵打开降落伞之后受到的空气阻力与速度平方成正比，比例系数为k，即f＝k v2，重力加速度为g，那么关于空降兵的说法正确的是()A．空降兵从跳下到下落高度为h时，机械能一定损失了mgh B．空降兵从跳下到刚匀速下降时，重力势能一定减少了mgHC．空降兵匀速下降时，速度大小为mg kD．空降兵从跳下到刚匀速下降的过程，克服阻力做功为mg(H＋h)－m2g k[解析]空降兵从跳下到下落高度为h的过程中，只有重力做功，机械能不变，选项A错误；空降兵从跳下到刚匀速下降时，重力做功为mg(H＋h)，重力势能一定减少了mg(H＋h)，选项B错误；空降兵匀速运动时，重力与阻力大小相等，所以：k v2＝mg，得：v＝mgk，选项C正确；空降兵从跳下到刚匀速下降的过程，重力和阻力对空降兵做的功等于空降兵动能的变化，即：mg(H＋h)－W f＝1 2m v2，解得：W f＝mg(H＋h)－12m⎝⎛⎭⎪⎫mgk2＝mg(H＋h)－m2g2k，选项D错误．[答案] C7．(2018·福州四校联考)(多选)如图所示，带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上，斜面倾角θ＝30°，质量均为2 kg的A、B两物体用轻弹簧拴接在一起，弹簧的劲度系数为5 N/cm ，质量为4 kg 的物体C 用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体B 连接，开始时A 、B 均静止在斜面上，A 紧靠在挡板处，用手托住C ，使细线刚好被拉直，现把手拿开，让C 由静止开始运动，从C 开始运动到A 刚要离开挡板的过程中，下列说法正确的是(物体C 未触地，g 取10 m/s 2)( )A ．初状态弹簧的压缩量为2 cmB ．末状态弹簧的伸长量为2 cmC ．物体B 、C 组成的系统机械能守恒D ．物体C 克服细线的拉力所做的功为0.8 J[解析] 初状态细线中拉力为0，对B 受力分析，由平衡条件可得F 1＝mg sin30°＝10 N ，解得轻弹簧弹力F 1＝10 N ，根据胡克定律可得，初状态弹簧的压缩量为x 1＝F 1k ＝2 cm ，选项A 正确；A 刚要离开挡板时，轻弹簧对A 的拉力F 2＝mg sin30°＝10 N ，根据胡克定律可得，末状态弹簧的伸长量为x 2＝F 2k ＝2 cm ，选项B 正确；C 由静止开始运动，从C 开始运动到A 刚要离开挡板的过程中，物体B 、C 和轻弹簧组成的系统机械能守恒，在运动过程中，弹簧的弹性势能一直在改变，故物体B 、C 组成的系统机械能并不守恒，选项C 错误；从C 开始运动到A 刚要离开挡板的过程中，物体C 下落h ＝x 1＋x 2＝4 cm ，对A 、B 、C 和轻弹簧组成的系统，机械能守恒，轻弹簧的弹性势能在运动过程的初、末位置相等，则有m C gh ＝12(m B ＋m C )v 2＝1.6 J ，对物体C 由动能定理，m C gh －W ＝12m C v 2，解得物体C 克服细线的拉力所做的功为W ＝m C gh －12m C v 2＝815J ，选项D 错误． [答案] AB8．(2018·合肥市质检一)把质量为0.2 kg 的小球放在竖立的轻质弹簧上，并将球向下按至A 的位置，如图甲所示．迅速松手后，球被弹起并沿竖直方向运动到最高位置C (图丙)，途中经过B 的位置时弹簧正好处于自由状态(图乙)．已知B 、A 高度差为0.1 m ，C 、B 高度差为0.2 m ，不计空气阻力，重力加速度取10 m/s 2.下列说法正确的是( )A ．从A 到C 的过程中，球先加速后减速，在B 位置时动能最大B ．从A 到C 的过程中，球的机械能守恒C ．松手瞬间球的加速度为10 m/s 2D ．弹簧被压缩至A 位置时具有的弹性势能为0.6 J[解析] 小球由A 运动到C 的过程中，先做加速度减小的加速运动，当重力大小等于弹簧的弹力时，小球的加速度为零，此时小球的速度最大、动能最大，然后小球向上做减速运动，直到运动到最高点，A错误；小球由A到B的过程中，弹簧的弹力对小球做正功，则该过程中小球的机械能不守恒，B错误；如果放手后小球刚好运动到B 点速度减为零，则小球在B点的加速度大小为10 m/s2，由简谐运动的对称性可知，松手的瞬间小球加速度大小也为10 m/s2，而本题中由于小球离开弹簧后能继续向上运动，则表明在松手的瞬间小球的加速度大于10 m/s2，C错误；由题意可知，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，则由机械能守恒定律可知，弹簧被压缩到A位置时的弹性势能等于小球从A到C的过程中重力势能的增加量，即E p＝mgh AC ＝0.2×10×(0.1＋0.2) J＝0.6 J，D正确．[答案] D9．(2018·昆明市高三摸底)如图所示，两平行带电金属板水平放置，板间距为d.若在两板正中间O点放一质量为m的带电微粒，微粒恰好保持静止状态．现将两板绕过O点且垂直纸面的轴顺时针旋转60°，再由O点从静止释放一同样的微粒，该微粒恰好能从上极板边缘射出，取重力加速度为g，下列说法正确的是()A．极板长为3dB．微粒在电场中运动的时间为d gC．微粒在电场中运动的过程，其重力势能减小mgdD．微粒在电场中运动的过程，其电势能增加12mgd[解析] 根据微粒恰好保持静止可得mg ＝F ，其中F 为微粒在两平行金属板间所受的电场力大小，将两板绕过O 点且垂直纸面的轴顺时针旋转60°，电场力的大小没有改变，但方向改变了，将重力沿平行金属板方向和垂直金属板方向分解，则有沿平行金属板方向：F 1＝mg sin60°＝ma 1，12L ＝12a 1t 2，其中L 为平行金属板的板长；垂直于平行金属板的方向：F 2＝F －mg cos60°＝ma 2，12d ＝12a 2t 2，联立解得t ＝ 2dg ，L ＝3d ，选项A 正确，B 错误；微粒在电场中运动的过程中，重力做正功，重力势能减少ΔE p ＝mg cos60°·12d ＝14mgd ，选项C 错误；微粒在电场中运动的过程中，电场力做正功，电势能减少ΔE p ＝F ·12d ＝12mgd ，选项D 错误． [答案] A二、非选择题10．(2018·江西六校联考)如图甲所示，质量为M 、长度为L 的平板车B 静止在光滑水平面上．某时刻质量m ＝1 kg 的滑块A 以水平向右、大小为v 0＝3 m/s 的初速度滑上平板车B 的上表面，忽略滑块A 的大小．从滑块A 刚滑上平板车B 开始计时，它们在0～1 s 时间内的速度随时间变化的图象如图乙所示，已知滑块A 在平板车B 上运动的总时间t ＝1 s ．求滑块A 在平板车B 上运动的过程中，滑块A 和平板车B 组成的系统产生的内能．[解析] 解法一：设平板车B 对滑块A 的摩擦力的大小为f ，滑块A 对平板车B 的摩擦力的大小为f ′，滑块A 与平板B 的加速度大小分别为a A 、a B ，根据牛顿第二定律，对滑块A 有f ＝ma A ，对平板车B 有f ′＝Ma B ，根据牛顿第三定律可知f ′＝f ，由题图乙知v 0＝3 m/s ，v A ＝2 m/s ，v B ＝1 m/s ，a A ＝v 0－v A t ＝1 m/s 2，a B ＝v B －0t ＝1 m/s 2，解得M ＝1 kg ，滑块A 在平板车上运动的过程中，根据能量守恒定律，滑块A 和平板车B 组成的系统产生的内能ΔE ＝12m v 20－12m v 2A －12M v 2B ＝2 J. 解法二：滑块A 和平板车组成的系统所受的合外力为零，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有m v 0＝m v A ＋M v B ，由题图乙知v 0＝3 m/s ，v A ＝2 m/s ，v B ＝1 m/s ，得M ＝1 kg ，滑块A 在平板车上运动的过程中，根据能量守恒定律，滑块A 和平板车B 组成的系统产生的内能ΔE ＝12m v 20－12m v 2A －12M v 2B＝2 J. 解法三：由题图乙知v 0＝3 m/s ，v A ＝2 m/s ，a A ＝v 0－v A t ＝1 m/s 2，对滑块A ，由牛顿第二定律得f ＝ma A ＝1 N ，题图乙中滑块A 与平板车B 的v －t 图线包围的梯形的面积表示滑块A 相对于平板车B 的运动路程L，即L＝12×(1＋3)×1 m＝2 m，滑块A在平板车B上运动的过程中，滑块A和平板车B组成的系统产生的内能ΔE＝fL＝2 J.[答案] 2 J11．(2018·浙江五校联考)如图所示，质量m B＝3.5 kg的物体B 通过下端固定在地面上的轻弹簧与地面连接，弹簧的劲度系数k＝100 N/m.轻绳一端与物体B连接，另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮O1、O2后，与套在光滑直杆顶端E处的质量m A＝1.6 kg的小球A 连接．已知直杆固定不动，杆长L为0.8 m，且与水平面的夹角θ＝37°.初始时使小球A静止不动，与A相连的一段绳子保持水平，此时绳子中的张力F为45 N．已知EO1＝0.5 m，重力加速度g取10 m/s2，绳子不可伸长．现将小球A从静止释放．(1)求在释放小球A之前弹簧的形变量；(2)若直线CO1与杆垂直，求小球A从静止运动到C点的过程中绳子拉力对小球A所做的功；(3)求小球A运动到直杆底端D点时的速度大小．[解析](1)释放小球A前，B处于静止状态，由于绳子中的张力大于物体B的重力，故弹簧被拉伸，设弹簧形变量为x，有kx＝F－m B g，解得x＝0.1 m.(2)对A球从E点运动到C的过程应用动能定理得W ＋m A gh ＝12m A v 2A －0① 其中h ＝xCO 1cos37°，而xCO 1＝xEO 1sin37°＝0.3 m物体B 下降的高度h ′＝xEO 1－xCO 1＝0.2 m ②由此可知，弹簧这时被压缩了0.1 m ，此时弹簧弹性势能与初始时刻相等，A 、B 和弹簧组成的系统机械能守恒，有m A gh ＋m B gh ′＝12m A v 2A ＋12m B v 2B ③ 由题意知，小球A 在C 点时运动方向与绳垂直，此时B 物体速度v B ＝0④由①②③④得W ＝7 J.(3)由题意知，杆长L ＝0.8 m ，由几何知识可知EC ＝CD ，∠CDO 1＝∠CEO 1＝37°，故DO 1＝EO 1当A 到达D 点时，弹簧弹性势能与初状态相等，物体B 又回到原位置，将A 在D 点的速度沿平行于绳和垂直于绳两方向进行分解，平行于绳方向的速度即B 的速度，由几何关系得v B ′＝v A ′cos37°⑤整个过程机械能守恒，可得m A gL sin37°＝12m A v A ′2＋12m B v B ′2⑥ 由⑤⑥得v A ′＝2 m/s.[答案] (1)0.1 m (2)7 J (3)2 m/s。
(浙江选考)2019届高考物理二轮复习 专题二 能量与动量综合训练
专题二能量与动量专题综合训练(二)1.质量为m=2 kg的物体沿水平面向右做直线运动,t=0时刻受到一个水平向左的恒力F,如图甲所示,取水平向右为正方向,此物体的v-t图象如图乙所示,g取10 m/s2,则()A.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5B.10 s内恒力F对物体做功102 JC.10 s末物体在计时起点位置左侧2 m处D.10 s内物体克服摩擦力做功30 J2.如图所示,质量为m的物块从A点由静止开始下落,加速度是,下落H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C,在由A运动到C的过程中,空气阻力恒定,则()A.物块机械能守恒B.物块和弹簧组成的系统机械能守恒C.物块机械能减少D.物块和弹簧组成的系统机械能减少3.如图所示,A、B、C三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动,A由静止释放,B的初速度方向沿斜面向下,大小为v0,C的初速度方向沿斜面水平,大小也为v0。
下列说法中正确的是()A.A和C将同时滑到斜面底端B.滑到斜面底端时,B的动能最大C.滑到斜面底端时,B的机械能减少最多D.滑到斜面底端时,C的重力势能减少最多4.图甲为竖直固定在水平面上的轻弹簧,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹簧弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。
通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出此过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,不计空气阻力,则()A.t1时刻小球的动能最大B.t2时刻小球的加速度最小C.t3时刻弹簧的弹性势能为零D.图乙中图线所围面积在数值上等于小球动量的变化量5.如图所示,某人在P点准备做蹦极运动,假设蹦极者离开跳台时的速度为零。
图中a是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点。
b是人静止地悬吊着时的平衡位置。
不计空气阻力,下列说法中正确的是()A.从P到c过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量B.从P到c过程中重力做的功等于人克服弹力所做的功C.从P到b过程中人的速度不断减小D.从a到c过程中加速度方向保持不变6.如图所示,质量为m的小球从斜轨道高h处由静止滑下,然后沿竖直圆轨道内侧运动,已知圆形轨道半径为R,不计一切摩擦阻力,重力加速度为g。
2019高考物理大二轮优选新题：专题二 功和能 动量 专题能力训练5 Word版含答案
专题能力训练5功功率动能定理(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。
在每小题给出的四个选项中,1~5题只有一个选项符合题目要求,6~8题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2018·全国卷Ⅱ)如图所示,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。
木箱获得的动能一定()A.小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功2.如图所示,一倾角为45°的粗糙斜面与粗糙水平轨道平滑对接,有一质量为m的物体由斜面的A点静止滑下,物体与斜面和地面间的动摩擦因数相同。
已知A距离地面的高度为4 m,当物体滑至水平地面的C点时速度恰好为0,且B、C距离为4 m。
若将BC水平轨道抬起,与水平面间夹角为30°,其他条件不变,则物体能沿BD斜面上升的最大高度为()A.(8-4) mB.(8-2) mC. mD.8 m3.下列各图是反映汽车从静止开始匀加速启动,最后做匀速运动的过程中,其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象,(汽车运动过程中所受阻力恒定)其中不正确的是()4.如图所示,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上,随跳板一同向下运动到最低点(B位置)。
对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程中,下列说法正确的是()A.运动员到达最低点时,其所受外力的合力为0B.在这个过程中,运动员的动能一直在减小C.在这个过程中,跳板的弹性势能一直在增加D.在这个过程中,运动员所受重力对她做的功大于跳板的作用力对她做的功5.某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛,起跳直至着地过程如图所示。
测量得到比赛成绩是2.5 m,目测空中脚离地最大高度约0.8 m,忽略空气阻力,则起跳过程该同学所做功约为()A.65 JB.350 JC.700 JD.1 250 J6.在离水平地面h高处将一质量为m的小球水平抛出,在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为F f,落地前瞬间小球距抛出点的水平距离为x,速率为v,那么,在小球运动的过程中()A.重力做的功为mghB.克服空气阻力做的功为F f·C.落地时,重力的瞬时功率为mgvD.重力势能和机械能都逐渐减少7.右图为牵引力F和车速倒数的关系图象。
2019版高考物理二轮复习专题二功和能动量和能量专题突破练6动量和能量观点应用
专题打破练 6 动量和能量见解的应用( 时间:45 分钟总分值:100 分)一、选择题( 共9 小题, 每题 6 分, 共54 分。
在每题给出的四个选项中, 第1~5 小题只有一个选项吻合题目要求, 第6~9 小题有多个选项吻合题目要求, 所有选对的得 6 分, 选对但不全的得 3 分, 有选错或不答的得0 分)1. (2021 四川绵阳二诊) 在水平川面上, 两个拥有同样初动量而质量不同样的物体在大小相等的阻力作用下最后停下来。
那么质量大的物体()A. 滑行的距离小B.滑行的时间长C.滑行过程中的加速度大D.滑行过程中的动量变化快2. (2021 辽宁本溪联考) 一位质量为m的运发动从下蹲状态向上跳起, 经Δt 时间, 身体挺直并恰好走开地面, 速度为v, 在此过程中, 以下说法正确的选项是()2A. 地面对他的冲量为mv+mΔg t , 地面对他做的功为mvB. 地面对他的冲量为mv-mgΔt , 地面对他做的功为零2C.地面对他的冲量为mv, 地面对他做的功为mvD.地面对他的冲量为mv+mΔg t , 地面对他做的功为零3. (2021 吉林二调) 一质量为2 kg 的物体受水平拉力F 作用, 在粗糙水平面上做加速直线运动时的a- t 图象以以下图。
假设t= 0 时其速度大小为 2 m/s, 滑动摩擦力大小恒为 2 N, 那么()A. 在t= 6 s 的时辰, 物体的速度为18 m/sB. 在0~6 s 时间内, 合力对物体做的功为400 JC.在0~6 s 时间内, 拉力对物体的冲量为36 N· sD.在t= 6 s 的时辰, 拉力F 的功率为200 W4.(2021 山西晋城一模) 所谓对接是指两艘同方向以几乎同样快慢运行的宇宙飞船在太空中互相凑近, 最后连接在一起。
假设“天舟一号〞和“天宫二号〞的质量分别为M、m, 两者对接前的在轨速度分别为( v+Δv) 、v, 对接连续时间为Δt , 那么在对接过程中“天舟一号〞对“天宫二号〞的平均作用力大小为() A. B.C. D.05.(2021 四川攀枝花一模) 以以下图, 轻质弹簧固定在水平川面上。
2019高考物理二轮复习第章动量和能量高考题型小卷练+计算三.doc
高考题型小卷练(8＋2计算)(三)如图所示，放在水平地面上的物块A用不可伸长的轻质细绳跨过两个定滑轮与小球连接，物块的质量远大于小球的质量．现给B施加一个斜向右上方且与水平方向始终成缓慢地移动，直至悬挂B的细绳水平，进行受力分析可知，拉力F先减小后增大，故物块A对地面的压力先增大后减小，选项分，在西昌卫星发射中心，我国运用长征三号乙运载火箭以“一箭双星”方式成功发射了两颗卫星．这两颗卫星是北斗三号卫星导航系统的组网卫星。
它们的轨道为中圆地球轨道，高度约21 000 km.则下列说法正确的是G＝＋答案：C17．[2018·北京卷，以一定初速度射入该空间后，理想变压器原、副线圈上分别接有定值电阻n1：n＝：1，电阻R2两端的电压为，在此过程中( )．钢球重力势能减少量等于铁链机械能增加量．铁链重力势能的减少量小于其动能增加量．铁链和钢球总的重力势能减少了mgl将带电粒子A从a点最近，且带电粒子的重力忽略不计，则下列说法中正点固定的点电荷电性不同知导体棒ab 的质量为m ，电阻为R ，导体棒cd 的质量为2m ，电阻为2R ，两导体棒在导电绳间的长度均为L ，不计导电绳的质量和电阻，重力加速度为g .现释放两导体棒，导体棒ab 运动的v －t 图象如图丙所示，在t 1～t 2时间内的速度为v 0，t 2时刻时导体棒cd 进入磁场，t 4时刻时导体棒ab 出磁场．不计两导体棒与导电绳间的相互作用，求：(1)匀强磁场的磁感应强度大小．(2)t 1～t 2时间内导体棒cd 的电热功率． (3)t 3～t 4时间内导体棒ab 两端的电压U .解析：(1)t 1～t 2时间内，导体棒ab 还没出磁场，导体棒cd 还没进磁场． 对导体棒ab ：T ＝mg ＋BIL (1分) 对导体棒cd ：T ＝2mg (1分)又：I ＝BLv03R (1分)解得：B ＝1L 3mgRv0(1分)(2)导体棒cd 的电热功率：P ＝I 2·2R (1分)解得：P ＝23mgv 0(1分)(3)t 3～t 4时间内，导体棒ab 、cd 都在磁场中运动，则： 对ab ：T ′＝mg ＋BI ′L (1分) 对cd ：T ′＋BI ′L ＝2mg (1分)又：I ′＝2BLv3R(1分)两电源总电动势：E ＝I ′(R ＋2R )(1分) 对导体棒ab ：U ＝BLv －I ′R (1分)解得：U ＝1123mgRv0(1分)答案：(1)1L 3mgR v0 (2)23mgv 0(3)1123mgRv0 25．(20分)如图所示，一个质量m ＝0.5 kg 的小车(可视为质点)在水平直轨道上以恒定功率P ＝2 W 从O 点静止出发，2.5 s 后关闭发动机，继续滑行一段距离之后从A 点水平抛出，恰好从圆环BCD 的B 点沿切线方向进入圆环，经圆环BCD 从圆环的最高点D 飞出后恰好又落到B 点．已知OA 的长度L ＝1 m ，圆环的半径R ＝0.4 m ，且A 、D 两点在同一水平线上，BC 弧对应的圆心角θ＝60°，重力加速度为g ＝10 m/s 2，不计空气阻力和圆环细管的直径．。
(最新)2019年高考物理二轮复习 滚动训练二 能量与动量
滚动训练二能量与动量一、选择题：本题共10小题，每小题5分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．[2018·梅河口市期末]下面叙述均选自2008年北京奥运会比赛项目的一段，存在克服重力做功的过程是跳水比赛中 ( )①运动员从10米高的跳台上跃入水中．②运动员从水底迅速浮出水面．③运动员艰难的挺举起110 kg的杠铃．④运动员举起杠铃后向前走了两步停下．⑤马术比赛中运动员骑马迅速冲上山坡．⑥运动员骑马在水平跑道上冲过终点后减速．A．①④⑥B．②③⑤C．⑥②③ D．⑤①③2．(多选)[2018·永春一中第二次联考]如图所示，足够长的固定光滑斜面倾角为θ，质量为m的物体以速度v从斜面底端冲上斜面，达到最高点后又滑回原处，所用时间为t.对于这一过程，下列判断正确的是( )A．斜面对物体的弹力的冲量为零B．物体受到的重力的冲量大小为mgtC．物体受到的合力的冲量大小为零D．物体动量的变化量大小为mg sinθ·t3．(多选)[2018·福建模拟]为了进一步探究课本中的迷你小实验，某同学从圆珠笔中取出轻弹簧，将弹簧一端固定在水平桌面上，另一端套上笔帽，用力把笔帽往下压后迅速放开，他观察到笔帽被弹起并离开弹簧向上运动一段距离．不计空气阻力，忽略笔帽与弹簧间的摩擦，在弹簧恢复原长的过程中( ) A．笔帽一直做加速运动B．弹簧对笔帽做的功和对桌面做的功相等C．弹簧对笔帽的冲量大小和对桌面的冲量大小相等D．弹簧对笔帽的弹力做功的平均功率大于笔帽克服重力做功的平均功率4．[2018·绵阳市高三质检]“复兴号”动车组是我国具有完全自主知识产权的中国标准动车组．由8节车厢组成的“复兴号”动车组在车站从静止匀加速起动出站，一警务员站在站台上第1节车厢前，第1节车厢通过警务员用了t0时间．每节车厢长度都相同，动车组出站过程中受到的阻力大小恒定，出站后发动机实际功率才达到额定功率．则( )A．第2、3和4节车厢通过警务员的时间共为2t0B．第8节车厢通过警务员的时间为22t0C．动车组出站过程中，通过相同的距离，发动机牵引力做功相同D．动车组出站过程中，经过相同的时间，发动机牵引力做功相同5．(多选)如图所示，一男孩站在小车上，并和木箱一起在光滑的水平冰面上向右匀速运动，木箱与小车挨得很近．现男孩用力向右迅速推开木箱．在男孩推开木箱的过程中，下列说法正确的是( ) A．木箱的动量增量等于男孩动量的减少量B．男孩对木箱推力的冲量大小等于木箱对男孩推力的冲量C．男孩推开木箱后，男孩和小车的速度可能变为零D．对于小车、男孩和木箱组成的系统，推开木箱前后的总动能不变6．[2018·湖南模拟]如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，B物体上部半圆型槽的半径为R，将物体A从圆槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计．则( )的速率为gR 3的速率为2gR如图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为B，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与分开且沿原曲面上升．下列说法正确的是．弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh)过程中，物体的动能一直减小过程中，物体加速度的大小是先增大后减小再增大1的方向始终与小物体的运动方向一致．重力加速度为g.下列说法正确的是点的过程中克服摩擦力做功为mgR(1－μ点的压力大小相等中点的速度大小等于μgR和m 的A 、B 两滑块，同时从木板的两端以相同的速率v 滑上木板，两滑块相撞后粘连成一个整体一起运动．已知木板C 与水平地面间的动摩擦因数为μ，滑块A 、B 与木板间的动摩擦因数分别为3μ和6μ，则( )A ．木板C 加速运动时的加速度大小为μgB ．木板C 加速运动时的加速度大小为2μg C ．两滑块相撞后瞬间的速度大小一定小于v 3D ．两滑块相撞后瞬间的速度大小可能等于v3二、实验题：本题1小题，共6分．11．[2018·荆州中学4月模拟]图示为验证机械能守恒定律的实验装置：(1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是________． A ．精确测量出重物的质量B ．重物选用质量和密度较大的金属锤C ．两限位孔在同一竖直面内上下对正D ．用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物 (2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz 的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示．纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O 点为纸带上打出的第一个点．重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________．A ．OC 、BC 和CD 的长度B ．OA 、AD 和EG 的长度C ．BD 、CF 和EG 的长度 D ．AC 、BD 和EG 的长度三、计算题：本题共4小题，共44分．12. (10分)[2018·邯郸市一模]如图所示，粗糙的水平轨道AB 与光滑的半圆轨道BC 平滑连接，且在同一竖直平面内，一质量M ＝0.98 kg 的木块静止在A 点，被一水平向右飞来的质量m ＝20 g 的子弹射中，子弹滞留在木块中，不计子弹在木块中的运动时间，木块沿轨道滑到C 点后水平飞出，并恰好落回A 点．已知A 、B 两点的距离s ＝1.2 m ，半圆轨道的半径r ＝0.4 m ，木块与水平轨道AB 间的动摩擦因数μ＝0.36，重力加速度g ＝10 m /s 2.求：(1)木块在C 点时对轨道的压力大小； (2)子弹射入木块前瞬间的速度大小．13. (10分)[2018·乌鲁木齐市三诊]如图所示，水平桌面离地高度h＝0.8 m，桌面长L＝1.6 m．质量m1＝0.2 kg的滑块A与水平桌面间的动摩擦因数μ＝0.5.滑块A以初速度v0＝5 m/s从桌面左端向右滑去，并与静止于右端、质量m2＝1.0 kg的滑块B相碰，碰撞后A被反弹，B从桌面水平飞出．A被反弹后又滑行了L1＝0.4 m后停在桌面上．滑块可视为质点，空气阻力不计，重力加速度g＝10 m/s2.求(1)滑块A与B碰撞前瞬间、碰撞后瞬间，A的速度大小；(2)滑块B从飞出桌面到落地过程中水平位移的大小．14. (12分)[2018·天津市十二重点中学联考]光滑水平面上放着质量m A＝2.5 kg的物块A与质量m B＝1.5 kg的物块B，A与B均可视为质点，物块A、B相距L0＝0.4 m，A、B间系一长L＝1.0 m的轻质细绳，开始时A、B均处于静止状态，如图所示．现对物块B施加一个水平向右的恒力F＝5 N，物块B运动一段时间后，绳在短暂时间内被拉断，绳断后经时间t＝0.6 s，物块的速度达到v＝3 m/s.求：(1)绳拉断后瞬间的速度v B的大小；(2)绳拉断过程绳对物块B的冲量I的大小；(3)绳拉断过程绳对物块A所做的功W.15. (12分)[2018·山西一模]如图所示，内壁粗糙、半径R＝0.4 m的四分之一圆弧轨道AB在最低点B 与足够长光滑水平轨道BC相切．质量m2＝0.2 kg的小球b左端连接一轻质弹簧，静止在光滑水平轨道上，另一质量m1＝0.2 kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放，运动到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为小球a重力的2倍．忽略空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2.求(1)小球a由A点运动到B点的过程中，摩擦力做功W f；(2)小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中，弹簧的最大弹性势能E p；(3)小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中，弹簧对小球b的冲量I的大小．之比为：(－：2：(23：：(员的时间共为选项错误；第节车厢通过警务员的时间为(2速运动，牵引力相同，根据可知，通过相同的距离，发动机牵引力做功相同，的时间位移不同，做功不同，选项错误．。
2019届高考物理二轮复习热点题型专练专题5.2动能定理及应用
专题 5.2 动能定理及应用1.一个质量为 m 的物体静止放在光滑水平面上，在互成 60°角的大小相等的两个水平恒力作用下，经过一段时间，物体获得的速度为 v ，在力的方向上获得的速度分别为 v 、v ，如图所示，那么在这段时间内，其中一个力12做的功为 ( )1 1 A ． mv2 B ． mv 26 41 1 C ． mv2 D ． mv 23 2 答案：B1解析：物体由静止匀加速直线运动，由动能定理 W ＝ mv 2，两分力等大，物体沿对角线方向运动，则两分力的21 1 1 1功 W 与 W 等大，由 W ＝W ＋W 可知 W －W ＝ W ＝ · mv 2＝ mv 2，则 B 正确。
2 2 2 42.用起重机提升货物，货物上升过程中的 v －t 图象如图所示，在 t ＝3s 到 t ＝5s 内，重力对货物做的功为 W 、 1绳索拉力对货物做的功为 W 、货物所受合力做的功为 W ，则 ()23A ．W >0B ．W <012 C ．W >0 D ．W >023答案：C3．物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止。
以 a 、E 、s 和 t 分别表示物体运动k的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间，则以下各图象中，能正确反映这一过程的是 ( )答案：C解析：物体在恒定阻力作用下运动，其加速度随时间不变，随位移不变，选项 A 、B 错误；由动能定理，－fs ＝E －E ，解得 E ＝E －fs ，选项 C 正确 D 错误。
kk0kk04．1 2 1 2 1 2用水平力 F 拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，t 时刻撤去拉力 F ，物体做匀减速1直线运动，到 t 时刻停止，其速度—时间图象如图所示，且 α >β ，若拉力 F 做的功为 W ，平均功率为 P ；物体克2 1 1 服摩擦阻力 F 做的功为 W ，平均功率为 P ，则下列选项正确的是 ()f22A ．W >W ，F ＝2FB ．W ＝W ，F >2F1 2 f12f C ．P <P ，F >2F12f答案：BD ．P ＝P ，F ＝2F12f5．如图，一质量为 m 的小石块从半径为 R 的四分之一圆弧轨道上与圆心等高处 A 静止释放，经时间 t 下滑到 轨道最低点 B 时对轨道的压力为 2mg ，此后水平飞出恰好垂直击中倾角为 θ ＝30°的斜面，空气阻力不计。
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热点五 动量和能量能量观点是解决力学问题的重要途径之一，功能关系(含动能定理和机械能守恒定律)是近几年高考理科综合物理命题的焦点，选择题、计算题中均有体现，试题灵活性强，难度较大，能力要求高，且经常与牛顿运动定律、圆周运动、电磁学等知识综合命题。
冲量和动量作为选修3－5的热点考核内容，考查频率特别高，现在作为必考内容后，其内容充实了力学解题的思路，在力学中的地位也日益显现出来，随着新课改的逐步推进，其冲量和动量的考查也会日渐重要。
考向一 与弹簧相关的功能关系竖直平面内有一14光滑椭圆轨道，如图1所示，一轻弹簧一端固定在椭圆的中心O ，另一端系一小球，小球套在光滑椭圆轨道上。
在Q 点安装一光电计时器，已知OP 是椭圆的半短轴，长度为a ，OQ 是椭圆的半长轴，长度为b ，轻弹簧的原长等于a ，小球的直径为d ，质量为m ，轻弹簧形变量为x 时，其弹性势能可表示为E p ＝12kx 2(轻弹簧始终在弹性限度内，k 为轻弹簧的劲度系数)。
小球从图中P 点由静止释放，经过Q 处光电计时器时的挡光时间为t ，下列说法正确的是图1A ．小球到达Q 点时的动能等于mgbB ．小球到达Q 点时弹簧的弹性势能为12kb 2 C ．小球从P 点运动到Q 点的过程中弹簧弹力不做功D ．该轻弹簧的劲度系数k ＝2mgb (b －a)2－md 2(b －a)2t 2 [解析] 小球到达Q 点时弹簧的弹性势能为12k(b －a)2，由功能关系可知，小球到达Q 点时的动能等于mgb －12k(b －a)2，选项A 、B 错误；小球到达Q 点时的速度v ＝d t，小球到达Q 点时的动能E k ＝12mv 2＝md 22t 2，由功能关系可知，小球从P 点运动到Q 点的过程中克服弹簧弹力做的功W ＝E p ＝mgb －md 22t 2，C 错误；由功能关系可知12k(b －a)2＝mgb －md 22t 2，解得k ＝2mgb (b －a)2－md 2(b －a)2t 2，D 正确。
[答案] D考向二 与传送带相关的功能关系如图2所示，长为L ＝10.5 m 的传送带与水平面成30°角，传送带向上做加速度为a 0＝1 m/s 2的匀加速运动，当其速度为v 0＝3 m/s 时，在其底端轻放一质量为m ＝1 kg 的物块(可视为质点)，已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝32，在物块由底端上升到顶端的过程中，求：图2(1)此过程所需时间；(2)传送带对物块所做的功；(3)此过程中产生的热量。
[解析] (1)由牛顿第二定律知物块上滑时有μmgcos θ－mgsin θ＝ma 1设经时间t 1物块与传送带的速度相等，则有a 1t 1＝v 0＋a 0t 1联立并代入数值得a 1＝2.5 m/s 2，t 1＝2 s此时间内物块发生的位移为x 1＝12a 1t 21＝5 m ＜L 所以物块与传送带相对静止后，以加速度a 0匀加速到达顶端，经历的时间为t 2，则速度刚相等时有v 1＝a 1t 1＝5 m/s到达顶端时有v 22－v 21＝2a 0(L －x 1)L －x 1＝v 1＋v 22·t 2 联立并代入数值得t 2＝1 s所以物块由底端上升到顶端所用的时间为t ＝t 1＋t 2＝ 3 s 。
(2)由动能定理知W －mgh ＝12mv 22 h ＝Lsin θ代入数值得W ＝70.5 J 。
(3)物块发生的相对位移为x 相＝v 0t 1＋12a 0t 21－12a 1t 21 产生的热量为Q ＝μmgcos θ·x 相联立并代入数值得Q ＝22.5 J 。
[答案] 见解析考向三 动量与能量综合应用(2018·宜城月考)如图3所示，质量为3 kg 的长木板B 放在光滑的水平面上，右端与半径R ＝1 m 的粗糙的14圆弧相切，左端上方放一质量为1 kg 物块C ，物块C 与长木板B 间的动摩擦因数为0.2。
现将一质量为1 kg 的物体A 从距圆弧上端h ＝5 m 处静止释放，沿着圆弧到达水平轨道与B 碰撞后粘在一起运动，再经1 s 物块C 刚好运动到B 的右端且不会掉下。
取g ＝10 m/s 2。
求：图3(1)物体A 刚进入圆弧时对轨道的压力大小；(2)长木板B 的长度；(3)物体A 经过圆弧时克服阻力所做的功。
[解析] (1)物体A 从释放到进入圆弧前做自由落体运动v 2A1＝2gh①刚进入圆弧时F N ＝m A v 2A1R② 联立①②式解得：F N ＝100 N③(2)物块C 从开始运动到与长木板具有相同速度过程中m C a C ＝μm C g④由④式解得：a C ＝2 m/s 2物块C 运动距离s C ＝12a C t 2＝12×2×12 m ＝1 m⑤ 物块C 在B 的右端时两者具有相同的速度v B2＝v C ＝a C t ＝2×1 m/s＝2 m/s⑥a B ＝μm C g (m A ＋m B )＝0.2×1×101＋3m/s 2＝0.5 m/s 2⑦ 由速度公式得木板刚开始运动时速度v B1＝v B2＋a B t ＝2＋0.5×1 m/s＝2.5 m/s⑧木板B 运动距离s B ＝v B1＋v B22t ＝2＋2.52×1 m＝2.25 m⑨ 长木板B 的长度L ＝s B －s C ＝2.25－1＝1.25 m⑩(3)物块A 与木板B 碰撞过程中动量守恒m A v A2＝(m A ＋m B )v B1⑪由⑪式解得：v A2＝10 m/s ⑫物块A 从静止释放到与木板A 碰撞前，由动能定理m A g(h ＋R)－W f ＝12m A v 2A2⑬ 物体A 经过圆弧时克服阻力做的功：由⑬式解得W f ＝10 J 。
[答案] (1)100 N (2)1.25 m (3)10 J1．(2018·全国卷Ⅰ)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。
在启动阶段，列车的动能A ．与它所经历的时间成正比B ．与它的位移成正比C ．与它的速度成正比D ．与它的动量成正比答案 B2.(2018·南平检测)如图4所示，轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于粗糙水平面上质量为m 的小球接触但不连接。
开始时小球位于O 点，弹簧水平且无形变。
O 点的左侧有一竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆弧的半径为R ，B 为轨道最高点，小球与水平面间的动摩擦因数为μ。
现用外力推动小球，将弹簧压缩至A 点，OA 间距离为x 0，将球由静止释放，小球恰能沿轨道运动到最高点B 。
已知弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g 。
下列说法中正确的是图4A ．小球在从A 到O 运动的过程中速度不断增大B ．小球运动过程中的最大速度为v m ＝5gRC ．小球与弹簧作用的过程中，弹簧的最大弹性势能E p ＝2.5mgR ＋μmgx 0D ．小球通过圆弧轨道最低点时，对轨道的压力为5mg解析 小球在从A 到O 运动的过程中，受弹力和摩擦力，由牛顿第二定律可知：k Δx－μmg ＝ma ，物体做加速度减小的加速运动，当加速度为零时(弹力等于摩擦力时)速度最大，接下来摩擦力大于弹力，小球开始做减速运动，当弹簧原长时离开弹簧，故A 错误；因为小球恰能沿轨道运动到最高点B ，由重力提供向心力：mg ＝m v 2B R，解得：v B ＝gR ，从O 到B 根据动能定理得：－mg2R ＝12mv 2B －12mv 20，联立以上解得：v 0＝5gR ，由上分析可知：小球从开始运动到离开弹簧速度先增大后减小，所以最大速度要比5gR 大，故B 错误；从A 到O 根据能量守恒得：E p ＝12mv 20＋μmgx 0，联立以上得：E p ＝2.5mgR ＋μmgx 0，故C 正确；小球在最低点时做圆周运动，由牛顿第二定律得：N －mg ＝m v 20R，联立以上解得：N ＝6mg ，故D 错误。
所以C 正确，ABD 错误。
答案 C3.(多选)(2018·衡阳联考)如图5所示，质量m ＝1 kg 的物体从高为h ＝0.2 m 的光滑轨道上P 点由静止开始下滑，滑到水平传送带上的A 点，物体和皮带之间的动摩擦因数为μ＝0.1，传送带AB 之间的距离为L ＝5.5 m ，传送带一直以v ＝3 m/s 的速度沿顺时针方向匀速运动，则图5A ．物体由A 运动到B 的时间是1.5 sB ．物体由A 运动到B 的过程中，摩擦力对物体的冲量大小为 1N·sC ．物体由A 运动到B 的过程中，系统产生0.5 J 的热量D ．物体从A 运动到B 的过程中，摩擦力对物体做功2 J解析 物体下滑到A 点的速度为v 0，由机械能守恒定律有：12mv 20＝mgh代入数据得：v 0＝2 m/s 物体在摩擦力作用下先匀加速运动，后做匀速运动，有：t 1＝v －v 0μg＝1 ss 1＝v ＋v 02t 1＝3＋22×1 m＝2.5 m t 2＝L －s 1v ＝5.5－2.53s ＝1 s t ＝t 1＋t 2＝2 s ，选项A 错误；物体由A 运动到B 的过程中，摩擦力对物体的冲量大小为I ＝μmgt 1＝1 N·s，选项B正确；在t 1时间内，皮带做匀速运动，s 皮带＝vt 1＝3 mQ ＝μmg Δs ＝μmg(s 皮带－s 1)代入数据得：Q ＝0.5 J ，选项C 正确；物体从A 运动到B的过程中，摩擦力对物体做功：W f ＝μmgs 1＝2.5 J ，选项D 错误；故选BC 。
答案 BC4．(2018·西安八校联考)如图6甲所示，一半径为R ＝1 m 的竖直圆弧形光滑轨道，与斜面相切于B 处，圆弧轨道的最高点为M ，O 为圆心且OM 竖直，斜面倾角θ＝37°，t ＝0时刻，有一质量m ＝2 kg 的物块从A 点开始沿斜面上滑，其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示，若物块恰能到达M 点，(取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：图6(1)物块经过B 点时的速度v B ；(2)物块在斜面上滑动的过程中摩擦力做的功。
解析 (1)物体从B 到M 上升的高度为h ＝R ＋Rcos 37°。
物块恰能过最高点，则在M 点由牛顿第二定律得mg ＝m v 2M R。
物块从B 到M 的过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得12mv 2B ＝mg(R ＋Rcos 37°)＋12mv 2M 。
联立以上各式，解得：v B ＝46 m/s 。
(2)分析v －t 图像，求得物块在斜面上的加速度为a ＝Δv Δt ＝80.8m/s 2＝10 m/s 2。