【金版学案】2021届高考物理二轮专题温习 第1课 功、功率、能量课时过关检测试题(B卷)(1)

【金版学案】2021届高考物理二轮专题温习第1课功、功率、能量课时过关
检测试题(B卷)
题号 1 2 3 456789
答案
一、单项选择题
1．滑雪运动员由斜坡向下滑行时其vt图象如下图，图象中AB段为曲线，运动员在此进程中( )
A．做匀加速运动
B．所受合力不断减小
C．做曲线运动
D．机械能守恒
解析：由vt图象知，运动员加速度慢慢减小，A错误，B正确，vt图象是曲线并非能说明运动员做曲线运动，C错误，由于滑雪运动员除受重力外，需克服阻力做功，故D错误．
答案：B
2．(2021·江门模拟)用起重机将一个质量为m的货物竖直向上以加速度a匀加速提升H米，在那个进程中，以下说法正确的选项是( )
A．起重机对货物的拉力大小为ma
B．起重机对货物做功为m(g＋a)H
C．货物的动能增加了m(g＋a)H
D．货物的机械能增加了mgH
解析：依照牛顿第二定律，F－mg＝ma，故A错误；起重机拉力做功W F＝m(g＋a)H，B正确；依照动能定理，W F－mgH＝ΔE k，ΔE k＝maH，C错误；货物机械能的增加量等于拉力做的功，D错误.
答案：B
3．如图，表面滑腻的固定斜面顶端安装必然滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)．初始时刻，A、B处于同一高度并恰益处于静止状态．剪断轻绳后，A下落、B沿斜面下滑，那么从剪断
轻绳到物块着地，两物块( )
A ．速度的转变量不同
B ．机械能的转变量不同
C ．重力势能的转变量相同
D ．重力做功的平均功率相同
解析：设A 、B 离地高度为h ，由于斜面表面滑腻，A 、B 运动进程机械能守恒．机械能不变，物块着地时速度相等，均为
2gh ，因此速度转变量相等，A 、B 错．由于初始时刻A 、B 处于同一高度并处于静止状态，
因此有m A g ＝m B gsin θ，重力势能转变量不相等，C 错．从剪断轻绳到两物块着地进程的平均速度大小为v ＝
1
22gh ，则P A ＝m A gv ，P B ＝m B gvsin θ，P A ＝P B ，应选D. 答案：D
4．在实验操作前应该对实验进行适当的分析．研究平抛运动的实验装置示意如图．小球每次都从斜槽的同一名置无初速度释放，并从斜槽结尾水平飞出．改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可刻画出小球的运动轨迹．某同窗假想小球前后三次做平抛，将水平板依次放在如图一、二、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距．假设三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次是x 1、x 2、x 3，机械能的转变量依次为ΔE 1、ΔE 2、ΔE 3，忽略空气阻力的阻碍，下面分析正确的选项是( )
A ．x 2－x 1＝x 3－x 2，ΔE 1＝ΔE 2＝ΔE 3
B ．x 2－x 1>x 3－x 2，ΔE 1＝ΔE 2＝ΔE 3
C ．x 2－x 1>x 3－x 2，ΔE 1<ΔE 2<ΔE 3
D ．x 2－x 1<x 3－x 2，Δ
E 1<ΔE 2<ΔE 3
解析：物体做平抛运动，机械能守恒，三次实验中，机械能的转变量都为零，ΔE 1＝ΔE 2＝ΔE 3.由小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动可知，x 2－x 1>x 3－x 2，选项B 正确．
答案：B 二、双项选择题
5．一汽车质量为m ，发动机的额定功率为P ，当汽车以额定功率沿水平路面匀速行驶时速度为v ，设汽车行驶时受到的阻力恒定，以下说法中正确的选项是( )
A ．汽车行驶时受到的阻力大小为Pv
B ．汽车行驶时受到的阻力大小为P
v
C ．当汽车以额定功率从静止开始启动时，汽车的速度和加速度都在增大
D ．当汽车做匀加速行驶时，牵引力的功率将均匀增大 答案：BD
6．蹦床运动员与床垫接触的进程可简化为下述模型：运动员从高处落处处于自然状态的床垫(A 位置)上，随床垫一同向下做变速运动抵达最低点(B 位置)，如下图．有关运动员从A 运动至B 的进程，以下说法正确的选项是( )
A ．运动员的机械能守恒
B ．运动员的速度一直减小
C ．合力对运动员做负功
D ．运动员先失重后超重
解析：由能量守恒定律可知，运动员减少的机械能转化为床垫的弹性势能，应选项A 错误；当F 弹＝mg 时，a ＝0，在此之前，F 弹<mg ，加速度方向向下(失重)，物体做加速运动；在此以后，F 弹>mg ，加速度方向向上(超重)，物体做减速运动，选项B 错误而选项D 正确；从A 位置到B 位置，由动能定理得W 合＝－E k0，选项C 正确．
答案：CD
7．(2021·东莞模拟)如图，一物体从滑腻斜面AB 底端A 点以初速度v 0上滑，沿斜面上升的最大高度为h.以下说法中正确的选项是(设以下情境中物体从A 点上滑的初速度仍为v 0)( )
A ．假设把斜面C
B 部份截去，物体冲过
C 点后上升的最大高度仍为h B ．假设把斜面AB 变成滑腻曲面AEB ，物体沿此曲面上升仍能抵达B 点
C ．假设把斜面弯成圆弧形
D ，物体仍沿圆弧升高h
D ．假设把斜面从C 点以上部份弯成与C 点相切的圆弧状，物体上升的最大高度有可能仍为h
解析：斜面滑腻，系统机械能守恒，假设把斜面CB 部分截去，物体从A 点运动到C 点后做斜上抛运动，抵达最高点时有水平方向的分速度，那么物体上升不到h 高度．而变成曲面AEB 及从C 点以上部份弯成与C 点相切的圆弧状，物体抵达最高点时速度都可为零，物体可达最大高度h ，而沿圆弧形D 物体做圆周运动，抵达最高点需有个最小速度，应选项B 、D 正确．
答案：BD
8．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的进程中，v －t 图象如下图．以下判定正确的选项是( )
A ．前3 s 内货物处于超重状态
B ．最后2 s 内货物只受重力作用
C ．前3 s 内与最后2 s 内货物的平均速度相同
D ．第3 s 末至第5 s 末的进程中，货物的机械能守恒
解析：由货物运动的vt 图象可知，前3 s 内货物向上做匀加速直线运动，货物处于超重状态，A 正确；最后2 s 内货物向上做匀减速直线运动，加速度为－3 m/s 2，说明货物除受重力外，还受其他力的作用，B 错误；由平均速度公式v ＝v 0＋v t
2得，前3秒内与最后2 s 内货物的平均速度都为3 m/s ，C 对；第3 s 末至第5 s 末的
进程中，货物的速度不变，动能不变，重力势能增加，故机械能增加，D 错误．
答案：AC
9．(2021·深圳模拟)如下图，离水平地面必然高处水平固定一内壁滑腻的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度．现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，恰好能水平进入圆筒中，不计空气阻力．以下说法中正确的选项是( )
A ．弹簧取得的最大弹性势能小于小球抛出时的动能
B ．小球从抛出到将弹簧紧缩到最短的进程中小球的机械能守恒
C ．小球抛出的初速度大小仅与圆筒离地面的高度有关
D ．小球从抛出点运动到圆筒口的时刻与小球抛出时的角度无关
解析：小球从抛出到弹簧紧缩到最短的进程中，只有重力和弹力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，即E k0＝1
2mv 02＝mgh ＋E p ，因此E p <E k0，故A 对、B 错．运用逆向思维分析小球的斜上抛进程，即分析小球的
平抛运动．设平抛时的初速度为v 1，那么由机械能守恒得12mv 12＋mgh ＝1
2mv 02，故v 0与v 1、h 有关，C 错．在竖直方向h ＝1
2
gt 2，t 与h 有关，D 对．
答案：AD 三、计算题
10．一个质量为m 1＝1 kg 、长为L ＝65 m 的木板在滑腻水平地面上以速度v 1＝2 m/s 向右滑行，一个质量为m 2＝2 kg 的小木块(可视为质点)向左以速度v 2＝14 m/s 从木板的右端滑上，木块和木板间的动摩擦因数是μ＝0.1，滑行一段时刻后木块和木板达到一起速度，然后木板碰撞滑腻半圆弧，碰撞后木板停止运动，木块最终无能量损失地滑上圆弧．求：
(1)木板从开始到向右运动到最远点进程中系统产生的热量． (2)木板从开始到和木块达到一起速度时的进程中系统产生的热量． (3)假设木块滑上圆弧的进程中不离开圆弧，求圆弧半径r 的范围． 解析：(1)木板向右运动到最远点时速度为0，系统动量守恒(向左为正)： m 2v 2－m 1v 1＝m 2v 3 得：v 3＝13 m/s. 系统能量守恒：
12m 1v 12＋12m 2v 22＝1
2
m 2v 32＋Q 1，得：Q 1＝29 J. (2)从开始到木块和木板达到一起速度进程中，动量守恒： m 2v 2－m 1v 1＝(m 1＋m 2)v 共，得：v 共＝8.7 m/s.
系统能量守恒：
12m 1v 12＋12m 2v 22＝1
2(m 1＋m 2)v 共2＋Q 2，得：Q 2＝84.5 J. (3)Q 2＝μm 2gs ，取得s ＝42.3 m ，
从木板碰撞圆弧后到木块刚滑上圆弧，系统能量守恒： 12m 2v 共2＝1
2m 2v 42＋μm 2g(L －s)，取得v 4＝5.5 m/s.
情形一：木块恰能上升到圆弧最高点，有： m 2g ＝
m 2v 2r 1
12m 2v 42＝1
2m 2v 2＋2m 2gr 1，得r 1＝0.61 m. 情形二：木块恰能上升到圆弧最左点，有： 1
2
m 2v 42＝m 2gr 2，得r 2＝1.51 m. 综上所述，半径r 的取值范围是r≤0.61 m ，和r ≥1.51 m. 答案：(1)29 J (2)84.5 J (3)r≤0.61 m 或r≥1.51 m
11．一质量m ＝0.6 kg 的物体以v 0＝20 m/s 的初速度从倾角α＝30°的斜坡底端沿斜坡向上运动．当物体向上滑到某一名置时，其动能减少了ΔE k ＝18 J ，机械能减少了ΔE ＝3 J ．不计空气阻力，重力加速度g ＝10 m/s 2，求：
(1)物体向上运动时加速度的大小； (2)物体返回斜坡底端时的动能．
解析：(1)设物体运动进程中所受的摩擦力为f ，向上运动的加速度的大小为a ，由牛顿第二定律可知 a ＝mgsin α＋f
m
①
设物体的动能减少ΔE k 时，在斜坡上运动的距离为s ，由功能关系可知
ΔE k＝(mgsin α＋f)s②
ΔE＝fs③
联立①②③式，并代入数据可得：a＝6 m/s2.
(2)设物体沿斜坡向上运动的最大距离为s m，由运动学规律可得：
s m＝v02 2a ⑤
设物体返回斜坡底端时的动能为E k，由动能定理得：E k＝(mgsin α－f)s m⑥
联立以上各式，并代入数据可得：E k＝80 J.
答案：(1)6 m/s2(2)80 J。