高考物理试题汇编—功和能
2024-2024年上海市高考物理一模汇编之《功和能》
2024-2024年上海市高考物理一模汇编之《功和能》一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图甲是某款手机置于无线充电盘上充电的情景,图乙是将其视为理想变压器的原理图,送电线圈和受电线圈分别存在于充电盘和手机中,匝数比为n1:n2=20:1,在送电线圈上接入一个工作指示灯,在受电线圈上接入一个电阻R=5Ω的保护电阻。
当ab间接上220V的正弦交变电流后,手机电池两端获得电压为5V,充电电流为1A,则下列说法正确的是( )A.ab端输入恒定电流,也能对手机进行无线充电B.充电时,送电线圈中的电流为20AC.充电时,送电线圈的输送功率为10WD.工作指示灯的电阻为4400Ω第(2)题如图所示,一则安全广告,描述了高空坠物对人伤害的严重性。
若一枚50g的鸡蛋,从8楼阳台窗户(距离地面20m)自由下落到地面,与地面接触时间为0.02s,不计空气阻力。
则鸡蛋对地面的平均作用力大小约为( )A.0.5N B.25N C.50N D.500N第(3)题如图甲所示是一种静电除尘装置,在金属板A与金属棒B间加恒定高压后,金属棒B带负电,两侧的A板带正电,烟气从一端进入静电除尘区经过净化后从另一端排出。
其原理如图乙所示,其中一带负电的尘埃微粒沿图乙中虚线向左侧金属板A运动,P、Q是运动轨迹上的两点,不计重力和微粒间的相互作用,不考虑微粒运动过程中的电荷量变化。
下列说法正确的是( )A.P点电势比Q点电势高B.Q点电场强度垂直A板向右C.微粒在P点速度比Q点的大D.微粒在P点具有的电势能比Q点大第(4)题如图,质量为m的小球用一轻绳竖直悬吊于O点。
现用一光滑的金属挂钩向右缓慢拉动轻绳至虚线位置,在此过程中,下列说法正确的是( )A.钩子对绳的作用力始终不变B.挂钩与O点间的绳子拉力先变大后变小C.绳子对挂钩的作用力方向始终水平向左D.钩子对绳的作用力大小不可能等于第(5)题如图所示为一种心脏除颤器的原理图,在一次模拟治疗中,将开关S接到位置1,电容器充电后电压为6kV;将开关S接到位置2,电容器在2ms内通过人体完成放电,已知电容器的电容为30μF,则这次放电通过人体组织的平均电流为( )A.90A B.60A C.9A D.6A第(6)题飞轮储能是指利用电动机带动飞轮高速旋转,在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。
高考物理专题力学知识点之功和能经典测试题附答案解析
高考物理专题力学知识点之功和能经典测试题附答案解析一、选择题1.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t =0时其速度为1 m/s .从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F ,力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图a 和图b 所示.设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F 对滑块做的功分别为123W W W 、、,则以下关系正确的是( )A .123W W W ==B .123W W W <<C .132W W W <<D .123W W W =<2.某人用手将1kg 的物体由静止向上提起1m ,这时物体的速度为2m/s (g 取10m/s 2),则下列说法正确的是( ) A .物体克服重力做功2J B .合外力做功2JC .合外力做功12JD .手的拉力对物体做功10J3.将一个皮球从地面以初速度v 0竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,即f =kv ,重力加速度为g ,下列说法中正确的是( ) A .从抛出到落四地面的过程中,最高点加速度最大,大小为gB .刚抛出时加速度最大,大小为g +kv mC .皮球上升所用时间比下降所用时间长D .皮球落回地面时速度大于v 04.如图所示,长为l 的轻杆一端固定一质量为m 的小球,另一端有固定转轴O ,杆可在竖直平面内绕轴O 无摩擦转动.已知小球通过最低点Q 时,速度大小为 ,则小球的运动情况为( )A .小球不可能到达圆周轨道的最高点PB .小球能到达圆周轨道的最高点P ,但在P 点不受轻杆对它的作用力C .小球能到达圆周轨道的最高点P ,且在P 点受到轻杆对它向上的弹力D .小球能到达圆周轨道的最高点P ,且在P 点受到轻杆对它向下的弹力5.如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m 的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态.现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L ,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L (未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( )A .圆环的机械能守恒B .弹簧弹性势能变化了3mgLC .圆环下滑到最大距离时,所受合力为零D .圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变6.如图所示,小明将质量为m 的足球以速度v 从地面上的A 点踢起,当足球到达B 点时离地面的高度为h .不计空气阻力,取地面为零势能面,则足球在B 点时的机械能为(足球视为质点)A .212mv B .mgh C .212mv +mgh D .212mv -mgh 7.如图所示,用同种材料制成的一个轨道ABC ,AB 段为四分之一圆弧,半径为R ,水平放置的BC 段长为R 。
高考物理新力学知识点之功和能全集汇编附答案
高考物理新力学知识点之功和能全集汇编附答案一、选择题1.在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,则小球在随后的运动中A.速度和加速度的方向都在不断变化B.速度与加速度方向之间的夹角一直减小C.在相等的时间间隔内,速率的改变量相等D.在相等的时间间隔内,动能的改变量相等2.我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富,四大发明促进了科学的发展和技术的进步,对现代仍具有重大影响,下列说法正确的是()A.春节有放鞭炮的习俗,鞭炮炸响的瞬间,动量守恒但能量不守恒B.火箭是我国的重大发明,现代火箭发射时,火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C.装在炮弹中的火药燃烧爆炸时,化学能全部转化为弹片的动能D.指南针的发明促进了航海和航空,静止时指南针的N极指向北方3.把小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A位置,如图甲所示.迅速松手后,球升高至最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正处于原长(图乙).忽略弹簧的质量和空气阻力.则小球从A运动到C的过程中,下列说法正确的是A.经过位置B时小球的加速度为0B.经过位置B时小球的速度最大C.小球、地球、弹簧所组成系统的机械能守恒D.小球、地球、弹簧所组成系统的机械能先增大后减小4.某同学把质量是5kg 的铅球推出,估计铅球出手时距地面的高度大约为2m,上升的最高点距地面的高度约为3m,最高点到落地点的水平距离约为6m。
由此可估算出该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为A.50J B.150J C.200J D.250J5.从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m的小球,忽略空气阻力.在小球从抛出到落至水平地面的过程中A.动能变化量不同,动量变化量相同B.动能变化量和动量变化量均相同C.动能变化量相同,动量变化量不同D.动能变化量和动量变化量均不同6.小明和小强在操场上一起踢足球,若足球质量为m,小明将足球以速度v从地面上的A点踢起。
高考物理许昌力学知识点之功和能全集汇编含答案
高考物理许昌力学知识点之功和能全集汇编含答案一、选择题1.如图所示,一质量为1kg的木块静止在光滑水平面上,在t=0时,用一大小为F=2N、方向与水平面成θ=30°的斜向右上方的力作用在该木块上,则在t=3s时力F的功率为A.5 W B.6 W C.9 W D.63W2.如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )A.216vgB.28vgC.24vgD.22vg3.如图所示,小车A放在一个倾角为30°的足够长的固定的光滑斜面上,A、B两物体由绕过轻质定滑轮的细线相连,已知重力加速度为g,滑轮质量及细线与滑轮之间的摩擦不计,小车A的质量为3m,小球B的质量为m,小车从静止释放后,在小球B竖直上升h 的过程中,小车受绳的拉力大小F T和小车获得的动能E k分别为()A.F T=mg,E k=3mgh/8B.F T=mg,E k=3mgh/2C.F T=9mg/8,E k=3mgh/2D.F T=9mg/8,E k=3mgh/84.如图所示,质量分别为m和3m的两个小球a和b用一长为2L的轻杆连接,杆可绕中点O在竖直平面内无摩擦转动.现将杆处于水平位置后无初速度释放,重力加速度为g,则下列说法正确的是A .在转动过程中,a 球的机械能守恒B .b 球转动到最低点时处于失重状态C .a 球到达最高点时速度大小为gLD .运动过程中,b 球的高度可能大于a 球的高度5.某同学把质量是5kg 的铅球推出,估计铅球出手时距地面的高度大约为2m ,上升的最高点距地面的高度约为3m ,最高点到落地点的水平距离约为6m 。
由此可估算出该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为 A .50JB .150JC .200JD .250J6.把一物体竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度为h ,若物体的质量为m ,所受空气阻力大小恒为f ,重力加速度为g .则在从物体抛出到落回抛出点的全过程中,下列说法正确的是:( ) A .重力做的功为m g h B .重力做的功为2m g h C .空气阻力做的功为零D .空气阻力做的功为-2fh7.2019年2月16日,世界游泳锦标赛跳水项目选拔赛(第一站)在京举行,重庆选手施延懋在女子3米跳板决赛中,以386.60分的成绩获得第一名,当运动员压板使跳板弯曲到最低点时,如图所示,下列说法正确的是( )A .跳板发生形变是因为运动员的重力大于板对她支持力B .弯曲的跳板受到的压力,是跳板发生形变而产生的C .在最低点时运动员处于超重状态D .跳板由最低点向上恢复的过程中,运动员的机械能守恒8.如图所示,小明将质量为m 的足球以速度v 从地面上的A 点踢起,当足球到达B 点时离地面的高度为h .不计空气阻力,取地面为零势能面,则足球在B 点时的机械能为(足球视为质点)A .212mv B .mgh C .212mv +mgh D .212mv -mgh 9.如图所示,AB 为14圆弧轨道,BC 为水平直轨道,圆弧的半径为R ,BC 的长度也是R ,一质量为m 的物体,与两个轨道的动摩擦因数都为μ,当它由轨道顶端A 从静止下滑时,恰好运动到C 处停止,那么物体在AB 段克服摩擦力做功为( )A .12μmgR B .12mgR C .mgRD .()1mgR μ-10.从空中以40m/s 的初速度水平抛出一重为10N 的物体.物体在空中运动3s 落地,不计空气阻力,取g=10m/s 2,则物体落地前瞬间,重力的瞬时功率为( ) A .300WB .400WC .500WD .700W11.恒力F 作用于原来静止的物体上,使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离s ,则水平恒力F 做的功和功率W 1、P l 和W 2、P 2相比较,正确的是( ) A .W l >W 2,P 1>P 2 B .W l =W 2,P I <P 2 C .W l =W 2,P l >P 2D .W l >W 2,P I <P 212.质量为m 的小球从桌面上竖直抛出,桌面离地高度为1h ,小球能达到的最大离地高度为2h .若以桌面作为重力势能等于零的参考平面,不计空气阻力,那么小球落地时的机械能为( ). A .2mgh B .1mghC .21()mg h h +D .21()mg h h -13.升降机中有一质量为m 的物体,当升降机以加速度a 匀加速上升h 高度时,物体增加的重力势能为( ) A .mgh B .mgh +mah C .mahD .mgh -mah14.起重机以加速度a 竖直向上加速吊起质量为m 的重物,若物体上升的高度为h ,重力加速度为g ,则起重机对货物所做的功是 A .B .C .D .15.物体在拉力作用下向上运动,其中拉力做功10J ,克服阻力做功5J ,克服重力做功5J ,则A .物体重力势能减少5JB .物体机械能增加5JC .合力做功为20JD .物体机械能减小5J16.物体受到两个互相垂直的作用力而运动,已知力F 1做功6J ,物体克服力F 2做功8J ,则力F 1、F 2的合力对物体做功( ) A .14JB .10JC .2JD .-2J17.一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用,在一段时间内的速度随时间变化情况如题5图所示.关于拉力的功率随时间变化的图象是下图中的可能正确的是A.B.C.D.18.如图所示,质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒,已知重心在C点,其垂线与脚,两手连线中点间的距离Oa、ob分别为0.9m和0.6m,若她在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,则克服重力做功和相应的功率为()A.430J,7WB.4300J,70WC.720J,12WD.7200J,120W19.物体仅在拉力、重力作用下竖直向上做匀变速直线运动,重力做功-2J,拉力做功3J,则下列说法正确的是A.物体的重力势能减少2JB.物体的动能增加3JC.物体的动能增加1JD.物体的机械能增加1J20.如图所示,地球的公转轨道接近圆,哈雷彗星的公转轨迹则是一个非常扁的椭圆。
高考物理力学知识点之功和能全集汇编含答案(8)
高考物理力学知识点之功和能全集汇编含答案(8)一、选择题1.一位质量为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,重心上升高度为h。
在此过程中()A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为12mv2B.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12mv2D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零2.如图所示,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑,则()A.小球到达弧形槽底部时速度小于2ghB.小球到达弧形槽底部时速度等于2ghC.小球在下滑过程中,小球和槽组成的系统总动量守恒D.小球自由下滑过程中机械能守恒3.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力()A.等于零,对人不做功B.水平向左,对人做负功C.水平向右,对人做正功D.沿斜面向上,对人做正功4.如图所示,质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒,已知重心在C点,其垂线与脚,两手连线中点间的距离Oa、ob分别为0.9m和0.6m,若她在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,则克服重力做功和相应的功率为()A .430J ,7WB .4300J ,70WC .720J ,12WD .7200J ,120W5.恒力F 作用于原来静止的物体上,使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离s ,则水平恒力F 做的功和功率W 1、P l 和W 2、P 2相比较,正确的是( ) A .W l >W 2,P 1>P 2 B .W l =W 2,P I <P 2 C .W l =W 2,P l >P 2D .W l >W 2,P I <P 26.质量为m 的小球从桌面上竖直抛出,桌面离地高度为1h ,小球能达到的最大离地高度为2h .若以桌面作为重力势能等于零的参考平面,不计空气阻力,那么小球落地时的机械能为( ). A .2mghB .1mghC .21()mg h h +D .21()mg h h -7.某人造地球卫星发射时,先进入椭圆轨道Ⅰ,在远地点A 加速变轨进入圆轨道Ⅱ。
高考物理分类汇编功和能
高考物理分类汇编功和能TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】2019高考物理分类汇编——功和能班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、选择题1. (2019江苏)(多选)如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态.小物块的质量为m ,从A 点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A 点恰好静止.物块向左运动的最大距离为s ,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,弹簧未超出弹性限度.在上述过程中( )A. 弹簧的最大弹力为μmgB. 物块克服摩擦力做的功为2μmgsC. 弹簧的最大弹性势能为μmgsD. 物块在A 点的初速度为2gs μ 2. (2019全国Ⅲ)从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。
距地面高度h 在3m 以内时,物体上升、下落过程中动能E k 随h 的变化如图所示。
重力加速度取10m/s 2。
该物体的质量为( )A. 2kgB. 1.5kgC. 1kgD.3. (2019全国Ⅱ)(多选)从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E 总等于动能E k 与重力势能E p 之和。
取地面为重力势能零点,该物体的E 总和E p 随它离开地面的高度h 的变化如图所示。
重力加速度取10 m/s 2。
由图中数据可得( )A. 物体的质量为2 kgB. h =0时,物体的速率为20 m/sC. h =2 m 时,物体的动能E k =40 JD. 从地面至h =4 m ,物体的动能减少100 J二、计算题4. (2019天津卷)完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功。
航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示。
为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC 是与水平甲板AB 相切的一段圆弧,示意如图2,AB 长1150m L =,BC 水平投影263m L =,图中C 点切线方向与水平方向的夹角12θ=︒(sin120.21︒≈)。
高中物理《功和能》练习题(附答案解析)
高中物理《功和能》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.一个质量为2kg 的物体从某高处自由下落,重力加速度取10m/s 2,下落2s 时(未落地)重力的功率是( )A .300WB .400WC .500WD .600W 2.“嫦娥五号”是我国月球软着陆无人登月探测器,如图,当它接近月球表面时,可打开反冲发动机使探测器减速下降。
探测器减速下降过程中,它在月球上的重力势能、动能和机械能的变化情况是( )A .动能增加、重力势能减小B .动能减小、重力势能增加C .动能减小、机械能减小D .重力势能增加、机械能增加3.如图所示,电梯质量为M ,在它的水平地板上放置一质量为m 的物体。
电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动,当电梯的速度由v 1增加到v 2时,上升高度为H ,重力加速度为g ,则在这个过程中,下列说法或表达式正确的是( )A .对物体,动能定理的表达式为W N =12m 22v ,其中W N 为支持力做的功B .对物体,动能定理的表达式为W 合=0,其中W 合为合力做的功C .对物体,动能定理的表达式为22N 211122W mgH mv mv -=- D .对电梯,其所受合力做功为22211122Mv Mv mgH -- 4.甲、乙两个可视为质点的物体的位置如图所示,甲在桌面上,乙在地面上,质量关系为m 甲<m 乙,若取桌面为零势能面,甲、乙的重力势能分别为Ep 1、Ep 2,则( )A .Ep 1>Ep 2B .Ep 1<Ep 2C .Ep 1=Ep 2D .无法判断5.物体在水平力F 作用下,沿水平地面由静止开始运动,1s 后撤去F ,再经过2s 物体停止运动,其v t -图像如图。
若整个过程拉力F 做功为1W ,平均功率为1P ;物体克服摩擦阻力f 做功为2W ,平均功率为2P ,加速过程加速度大小为1a ,减速过程中加速度的大小为2a ,则( )A .122W W =B .123a a =C .123P P =D .2F f =6.如图所示,在大小和方向都相同的力F 1和F 2的作用下,物体m 1和m 2沿水平方向移动了相同的距离。
高考物理力学知识点之功和能经典测试题及答案
高考物理力学知识点之功和能经典测试题及答案一、选择题1.汽车在平直公路上以速度v 0匀速行驶,发动机功率为P .快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.图四个图象中,哪个图象正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系 ( )A .B .C .D .2.将一个皮球从地面以初速度v 0竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,即f =kv ,重力加速度为g ,下列说法中正确的是( )A .从抛出到落四地面的过程中,最高点加速度最大,大小为gB .刚抛出时加速度最大,大小为g +0kv mC .皮球上升所用时间比下降所用时间长D .皮球落回地面时速度大于v 0 3.美国的NBA 篮球赛非常精彩,吸引了众多观众。
经常能看到这样的场面:在终场前0.1s 的时候,运动员把球投出且准确命中,获得比赛的最后胜利。
已知球的质量为m ,运动员将篮球投出,球出手时的高度为h 1、动能为E k 、篮筐距地面高度为h 2。
不计空气阻力。
则篮球进筐时的动能为A .B .C .D .4.把小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A 位置,如图甲所示.迅速松手后,球升高至最高位置C (图丙),途中经过位置B 时弹簧正处于原长(图乙).忽略弹簧的质量和空气阻力.则小球从A 运动到C 的过程中,下列说法正确的是A .经过位置B 时小球的加速度为0B .经过位置B 时小球的速度最大C.小球、地球、弹簧所组成系统的机械能守恒D.小球、地球、弹簧所组成系统的机械能先增大后减小5.某同学把质量是5kg 的铅球推出,估计铅球出手时距地面的高度大约为2m,上升的最高点距地面的高度约为3m,最高点到落地点的水平距离约为6m。
由此可估算出该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为A.50J B.150J C.200J D.250J6.如图所示,长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球,另一端有固定转轴O,杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动.已知小球通过最低点Q时,速度大小为,则小球的运动情况为()A.小球不可能到达圆周轨道的最高点PB.小球能到达圆周轨道的最高点P,但在P点不受轻杆对它的作用力C.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向上的弹力D.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向下的弹力7.从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m的小球,忽略空气阻力.在小球从抛出到落至水平地面的过程中A.动能变化量不同,动量变化量相同B.动能变化量和动量变化量均相同C.动能变化量相同,动量变化量不同D.动能变化量和动量变化量均不同8.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员.他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1900J,他克服阻力做功100J.韩晓鹏在此过程中()A.动能增加了1900JB.动能增加了2000 JC.重力势能减小了1900JD.重力势能减小了2000J9.2019年2月16日,世界游泳锦标赛跳水项目选拔赛(第一站)在京举行,重庆选手施延懋在女子3米跳板决赛中,以386.60分的成绩获得第一名,当运动员压板使跳板弯曲到最低点时,如图所示,下列说法正确的是()A.跳板发生形变是因为运动员的重力大于板对她支持力B.弯曲的跳板受到的压力,是跳板发生形变而产生的C.在最低点时运动员处于超重状态D.跳板由最低点向上恢复的过程中,运动员的机械能守恒10.如图所示,地球的公转轨道接近圆,哈雷彗星的公转轨迹则是一个非常扁的椭圆。
高考物理力学知识点之功和能易错题汇编附答案解析
高考物理力学知识点之功和能易错题汇编附答案解析一、选择题1.如图所示,一表面光滑的木板可绕固定的水平轴O转动,木板从水平位置OA转到OB 位置的过程中,木板上重为5 N的物块从靠近转轴的位置由静止开始滑到图中虚线所示位置,在这一过程中,物块的重力势能减少了4 J。
则以下说法正确的是(取g=10 m/s2)()A.物块的竖直高度降低了0.8 mB.由于木板转动,物块下降的竖直高度必大于0.8 mC.物块获得的动能为4 JD.由于木板转动,物块的机械能必定增加2.如图,倾角为θ的光滑斜面与光滑的半径为R的半圆形轨道相切于B点,固定在水平面上,整个轨道处在竖直平面内。
现将一质量为m的小球自斜面上距底端高度为H的某点A由静止释放,到达半圆最高点C时,对C点的压力为F,改变H的大小,仍将小球由-图像中,如静止释放,到达C点时得到不同的F值,将对应的F与H的值描绘在F H图所示。
则由此可知()A.小球开始下滑的高度H的最小值是2R B.图线的斜率与小球质量无关C.a点的坐标值是5R D.b点坐标的绝对值是5mg3.把小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A位置,如图甲所示.迅速松手后,球升高至最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正处于原长(图乙).忽略弹簧的质量和空气阻力.则小球从A运动到C的过程中,下列说法正确的是A.经过位置B时小球的加速度为0B.经过位置B时小球的速度最大C.小球、地球、弹簧所组成系统的机械能守恒D.小球、地球、弹簧所组成系统的机械能先增大后减小4.如图(甲)所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,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,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图(乙)所示,则A.1t时刻小球动能最大B.2t时刻小球动能最大C.2t~3t这段时间内,小球的动能先增加后减少D.2t~3t这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能5.如图所示,物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零,运动中无碰撞能量损失。
高考物理真题专项复习《功和能》含答案
高考物理真题专项复习《功和能》【2022年高考题组】1、(2022·广东卷·T9)如图所示,载有防疫物资的无人驾驶小车,在水平MN 段以恒定功率200W 、速度5m /s 匀速行驶,在斜坡PQ 段以恒定功率570W 、速度2m /s 匀速行驶。
已知小车总质量为50kg ,=20m MN PQ =,PQ 段的倾角为30,重力加速度g 取210m /s ,不计空气阻力。
下列说法正确的有( )A. 从M 到N ,小车牵引力大小为40NB. 从M 到N ,小车克服摩擦力做功800JC. 从P 到Q ,小车重力势能增加41J 10⨯D. 从P 到Q ,小车克服摩擦力做功700J【答案】ABD 【解析】A .小车从M 到N ,依题意有11200W P Fv ==代入数据解得40N F =故A 正确;B .依题意,小车从M 到N ,因匀速,小车所受的摩擦力大小为140N f F ==则摩擦力做功为14020J 800J W =-⨯=-则小车克服摩擦力做功为800J ,故B 正确; C .依题意,从P 到Q ,重力势能增加量为o p 500N 20m sin305000J E mg h ∆=⨯∆=⨯⨯=故C 错误;D .依题意,小车从P 到Q ,摩擦力为f 2,有o 222sin 30P f mg v +=摩擦力做功为222W f s =-⨯ 220m s =联立解得2700J W =-则小车克服摩擦力做功为700J ,故D 正确。
故选ABD 。
2、(2022·全国乙卷·T16)固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环,小环从大圆环顶端P 点由静止开始自由下滑,在下滑过程中,小环的速率正比于( )A. 它滑过的弧长B. 它下降的高度C. 它到P 点的距离D. 它与P 点的连线扫过的面积 【答案】C 【解析】 如图所示设圆环下降的高度为h ,圆环的半径为R ,它到P 点的距离为L ,根据机械能守恒定律得212mgh mv =由几何关系可得sin h L θ=sin 2L Rθ=联立可得22L h R= 可得v = 故C 正确,ABD 错误。
2024-2024年上海市高考物理核心考点一模汇编之《功和能》(基础必刷)
2024-2024年上海市高考物理核心考点一模汇编之《功和能》(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图甲所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在屏上观察到如图乙所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如图丙所示.他改变的实验条件可能是( )A.减小双缝到光屏之间的距离B.增大双缝之间的距离C.将绿光换为红光D.减小光源到单缝的距离第(2)题如图所示,图1为速度选择器,图2为磁流体发电机,图3为回旋加速器,图4为质谱仪。
下列说法正确的是( )A.图1中电子、质子能够沿直线通过速度选择器的条件是B.图2是磁流体发电机,A点电势比B点电势高C.图3要增大某种粒子的最大动能,可减小磁场的磁感应强度D.图4中不同离子经过质谱仪偏转半径之比等于粒子的比荷之比第(3)题硼中子俘获疗法(BNCT)是将与癌细胞有很强亲和力的含同位素硼的化合物引入体内,迅速聚集于癌细胞内,然后用被正常组织慢化的热中子与硼-10发生核反应,生成粒子和锂核,释放光子,杀死肿瘤细胞的治疗方法。
已知核反应过程中质量亏损为,一个光子的能量为,普朗克常量为,真空中光速为。
若核反应产生的能量全部以光子的形式释放,则( )A.光子有很强电离能力B.硼中子俘获疗法的核反应方程为C.射线的波长为D.一次核反应释放光子的个数为第(4)题谷歌和NASA宣布,他们发现了第二个“太阳系”,也是迄今为止距离太阳最远的系外行星系——开普勒—90系统。
开普勒-90系统的中心恒星质量约为太阳的1.13倍,半径约为太阳的1.2倍,纵观整个行星系统,即使是发现的最外侧的行星开普勒,其轨道也不及地球,因此开普勒-90星系又被人们称为“迷你版的太阳系”,则开普勒-90系统中心恒星与太阳表面处的重力加速度之比约为( )A.0.94B.1.27C.0.78D.1.06第(5)题温度较低的恒星,在天空中呈现()A.暗红色B.黄色C.白色D.蓝色第(6)题某均匀介质中两持续振动的振源P、Q分别位于x轴上和处,时刻两振源同时开始振动,时刻在x轴上第一次形成如图所示的波形。
高考物理专题力学知识点之功和能真题汇编及答案解析
高考物理专题力学知识点之功和能真题汇编及答案解析一、选择题1.如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OC水平、OB竖直,一个质量为m的小球自C的正上方A点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。
已知AC=3R,重力加速度为g,则小球从A到B的运动过程中()A.重力做功3mgRB.机械能减少12 mgRC.合外力做功32 mgRD.克服摩擦力做功32 mgR2.如图,半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放,小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为34h,则A.小球和小车组成的系统动量守恒B.小车向左运动的最大距离为1 2 RC.小球离开小车后做斜上抛运动D.小球第二次能上升的最大高度12h<h<34h3.我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富,四大发明促进了科学的发展和技术的进步,对现代仍具有重大影响,下列说法正确的是()A.春节有放鞭炮的习俗,鞭炮炸响的瞬间,动量守恒但能量不守恒B.火箭是我国的重大发明,现代火箭发射时,火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C.装在炮弹中的火药燃烧爆炸时,化学能全部转化为弹片的动能D.指南针的发明促进了航海和航空,静止时指南针的N极指向北方4.假设某次罚点球直接射门时,球恰好从横梁下边缘踢进,此时的速度为v.横梁下边缘离地面的高度为h,足球质量为m,运动员对足球做的功为W1,足球运动过程中克服空气阻力做的功为W2,选地面为零势能面,下列说法正确的是()A.运动员对足球做的功为W1=mgh+mv2B.足球机械能的变化量为W1-W2C.足球克服空气阻力做的功为W2=mgh+mv2-W1D.运动员刚踢完球的瞬间,足球的动能为mgh+mv25.如图所示,长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球,另一端有固定转轴O,杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动.已知小球通过最低点Q时,速度大小为,则小球的运动情况为()A.小球不可能到达圆周轨道的最高点PB.小球能到达圆周轨道的最高点P,但在P点不受轻杆对它的作用力C.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向上的弹力D.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向下的弹力6.如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象,t1时刻起汽车的功率保持不变.由图象可知()A.0-t1时间内,汽车的牵引力增大,加速度增大,功率不变B.0-t1时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变,功率不变C.t1-t2时间内,汽车的牵引力减小,加速度减小D.t1-t2时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变7.小明和小强在操场上一起踢足球,若足球质量为m,小明将足球以速度v从地面上的A 点踢起。
高中物理功和能练习题
高中物理功和能练习题一、选择题1. 下列关于功的说法,正确的是:A. 力的方向与物体运动方向垂直时,力对物体做功B. 力的方向与物体运动方向相同,力对物体做正功C. 物体在水平面上做匀速直线运动,摩擦力对物体做功D. 重力对物体做功与物体运动路线无关2. 下列关于能的说法,错误的是:A. 动能的大小与物体的质量和速度有关B. 重力势能的大小与物体的质量和高度有关C. 弹性势能的大小与弹性形变的大小有关D. 内能的大小仅与物体的温度有关3. 一个物体从高处下落,下列说法正确的是:A. 重力势能转化为动能B. 动能转化为重力势能C. 重力做负功D. 重力做正功,物体的机械能减少二、填空题1. 功的计算公式是______,其中F表示______,s表示______。
2. 动能的表达式是______,其中m表示______,v表示______。
3. 重力势能的表达式是______,其中m表示______,g表示______,h表示______。
4. 弹性势能的大小与______和______有关。
三、计算题1. 一辆质量为2kg的小车在水平面上受到10N的力作用,沿力的方向移动了5m,求该力对小车做的功。
2. 一颗质量为0.5kg的子弹以200m/s的速度飞行,求其动能。
3. 一个质量为10kg的物体从10m高空自由下落,求落地前的重力势能。
4. 一弹簧的弹性系数为100N/m,当弹簧形变量为0.2m时,求弹簧的弹性势能。
四、判断题1. 物体在水平面上受到摩擦力作用,沿摩擦力方向移动时,摩擦力对物体做正功。
()2. 物体从高处下落,速度越来越快,动能越来越大,重力势能越来越小。
()3. 在弹性限度内,弹簧的形变量越大,弹性势能越小。
()4. 物体在竖直方向上做匀速直线运动,重力对物体做功。
()五、简答题1. 简述功和能的区别。
2. 为什么说重力做功与路径无关?3. 动能和势能之间是如何相互转化的?请举例说明。
功和功率(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题汇编(全国通用)
功和功率考点01 功和功率1. (2024年高考广东卷)如图所示,探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。
在接近某行星表面时以60m/s 的速度竖直匀速下落。
此时启动“背罩分离”,探测器与背罩断开连接,背罩与降落伞保持连接。
已知探测器质量为1000kg ,背罩质量为50kg ,该行星的质量和半径分别为地球的110和12。
地球表面重力加速度大小取210m/s =g 。
忽略大气对探测器和背罩的阻力。
下列说法正确的有( )A. 该行星表面的重力加速度大小为24m/sB. 该行星的第一宇宙速度为7.9km/sC. “背罩分离”后瞬间,背罩的加速度大小为280m/s D. “背罩分离”后瞬间,探测器所受重力对其做功的功率为30kW 【参考答案】.AC【名师解析】本题考查万有引力,宇宙速度,牛顿运动定律,功率及其相关知识点。
由GM=gR 2可得行星表面g’大小为g ’=22''M RM R g=110·22·10==4m/s 2,A 正确;由第一宇宙速度公式可得行星的第一宇宙速度为×7.9 km/s ,B 错误;根据题述,探测器、背罩通过弹性轻绳连接降落伞,在某行星表面时以v=60m/s 竖直匀速下落,可知所受空气阻力f=(M+m )g’=4200N ,探测器与背罩断开瞬间,由牛顿第二定律,f-mg’=ma ,解得背罩的加速度大小为a=80m/s 2,C 正确;探测器与背罩断开瞬间,探测器受重力做功功率为P=Mg ’v=1000×4×60W=240kW ,D 错误。
【关键点拨】探测器与背罩断开瞬间,探测器做自由落体运动,背罩和降落伞受到向上的空气阻力和重力,利用牛顿第二定律计算其加速度。
2.(2024年高考福建卷)在水平面上,用两根绳子拉一木板,绳子与水平方向夹角为θ = 22.5°,每条绳子上拉力F = 250N ,在15s 内木板匀速前进20m 。
高考物理专题力学知识点之功和能真题汇编及答案
高考物理专题力学知识点之功和能真题汇编及答案一、选择题1.如图所示,一质量为1kg 的木块静止在光滑水平面上,在t =0时,用一大小为F =2N 、方向与水平面成θ=30°的斜向右上方的力作用在该木块上,则在t =3s 时力F 的功率为A .5 WB .6 WC .9 WD .63W2.如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v 从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )A .216v gB .28v gC .24v gD .22v g3.如图所示,质量为m 的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m 的小球从槽高h 处开始自由下滑,则( )A 2ghB 2ghC .小球在下滑过程中,小球和槽组成的系统总动量守恒D .小球自由下滑过程中机械能守恒4.将一个皮球从地面以初速度v 0竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,即f =kv ,重力加速度为g ,下列说法中正确的是( ) A .从抛出到落四地面的过程中,最高点加速度最大,大小为gB .刚抛出时加速度最大,大小为g +kv mC .皮球上升所用时间比下降所用时间长D .皮球落回地面时速度大于v 05.从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m 的小球,忽略空气阻力.在小球从抛出到落至水平地面的过程中A .动能变化量不同,动量变化量相同B .动能变化量和动量变化量均相同C .动能变化量相同,动量变化量不同D .动能变化量和动量变化量均不同6.一质量为m 的木块静止在光滑的水平面上,从0t =开始,将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上,作用时间为1t ,在10~t 内力F 的平均功率是( )A .212F m t ⋅B .2212F m t ⋅C .21F m t ⋅D .221F mt ⋅7.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力( )A .等于零,对人不做功B .水平向左,对人做负功C .水平向右,对人做正功D .沿斜面向上,对人做正功8.把一物体竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度为h ,若物体的质量为m ,所受空气阻力大小恒为f ,重力加速度为g .则在从物体抛出到落回抛出点的全过程中,下列说法正确的是:( ) A .重力做的功为m g h B .重力做的功为2m g h C .空气阻力做的功为零D .空气阻力做的功为-2fh9.如图所示,用同种材料制成的一个轨道ABC ,AB 段为四分之一圆弧,半径为R ,水平放置的BC 段长为R 。
高考物理嘉兴力学知识点之功和能真题汇编附解析
高考物理嘉兴力学知识点之功和能真题汇编附解析一、选择题1.物体在拉力作用下向上运动,其中拉力做功10J,克服阻力做功5J,克服重力做功5J,则A.物体重力势能减少5J B.物体机械能增加5JC.合力做功为20J D.物体机械能减小5J2.如图所示,质量分别为m和3m的两个小球a和b用一长为2L的轻杆连接,杆可绕中点O在竖直平面内无摩擦转动.现将杆处于水平位置后无初速度释放,重力加速度为g,则下列说法正确的是A.在转动过程中,a球的机械能守恒B.b球转动到最低点时处于失重状态C.a球到达最高点时速度大小为gLD.运动过程中,b球的高度可能大于a球的高度3.如图所示,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑,则()A.小球到达弧形槽底部时速度小于2ghB.小球到达弧形槽底部时速度等于2ghC.小球在下滑过程中,小球和槽组成的系统总动量守恒D.小球自由下滑过程中机械能守恒4.如图,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动.已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1,在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g,则N1–N2的值为A.3mg B.4mg C.5mg D.6mg5.如图(甲)所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,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,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图(乙)所示,则A.1t时刻小球动能最大B.2t时刻小球动能最大C.2t~3t这段时间内,小球的动能先增加后减少D.2t~3t这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能6.如图所示,长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球,另一端有固定转轴O,杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动.已知小球通过最低点Q时,速度大小为,则小球的运动情况为()A.小球不可能到达圆周轨道的最高点PB.小球能到达圆周轨道的最高点P,但在P点不受轻杆对它的作用力C.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向上的弹力D.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向下的弹力7.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员.他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1900J,他克服阻力做功100J.韩晓鹏在此过程中()A.动能增加了1900JB.动能增加了2000 JC.重力势能减小了1900JD.重力势能减小了2000J8.小明和小强在操场上一起踢足球,若足球质量为m,小明将足球以速度v从地面上的A 点踢起。
高考物理新力学知识点之功和能真题汇编及答案解析(5)
高考物理新力学知识点之功和能真题汇编及答案解析(5)一、选择题1.如图所示,质量为m的物体,以水平速度v0离开桌面,若以桌面为零势能面,不计空气阻力,则当它经过离地高度为h的A点时,所具有的机械能是( )A.mv02+mg h B.mv02-mg hC.mv02+mg (H-h) D.mv022.如图(甲)所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,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,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图(乙)所示,则A.1t时刻小球动能最大B.2t时刻小球动能最大C.2t~3t这段时间内,小球的动能先增加后减少D.2t~3t这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能3.如图所示,长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球,另一端有固定转轴O,杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动.已知小球通过最低点Q时,速度大小为,则小球的运动情况为()A.小球不可能到达圆周轨道的最高点PB.小球能到达圆周轨道的最高点P,但在P点不受轻杆对它的作用力C.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向上的弹力D.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向下的弹力4.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力()A.等于零,对人不做功B.水平向左,对人做负功C.水平向右,对人做正功D.沿斜面向上,对人做正功5.如图所示,质量分别为m和3m的两个小球a和b用一长为2L的轻杆连接,杆可绕中点O在竖直平面内无摩擦转动.现将杆处于水平位置后无初速度释放,重力加速度为g,则下列说法正确的是A.在转动过程中,a球的机械能守恒B.b球转动到最低点时处于失重状态C.a gLD.运动过程中,b球的高度可能大于a球的高度6.某同学把质量是5kg 的铅球推出,估计铅球出手时距地面的高度大约为2m,上升的最高点距地面的高度约为3m,最高点到落地点的水平距离约为6m。
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2011普通高校招生试题汇编:功和能的关系24.(2011安徽).(20分)如图所示,质量M =2kg 的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m =1kg 的小球通过长L =0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O 连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕O 轴自由转动,开始轻杆处于水平状态,现给小球一个竖直向上的初速度v 0=4 m/s ,g 取10m/s 2。
(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P 时对轻杆的作用力大小和方向。
(2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速度大小。
(3)在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。
解析:(1)设小球能通过最高点,且此时的速度为v 1。
在上升过程中,因只有重力做功,小球的机械能守恒。
则22101122mv mgL mv += ① 16/v m s = ② 设小球到达最高点时,轻杆对小球的作用力为F ,方向向下,则21v F mg m L+= ③由②③式,得 F =2N ④由牛顿第三定律可知,小球对轻杆的作用力大小为2N ,方向竖直向上。
(2)解除锁定后,设小球通过最高点时的速度为v 2,此时滑块的速度为V 。
在上升过程中,因系统在水平方向上不受外力作用,水平方向的动量守恒。
以水平向右的方向为正方向,有 20mv MV += ⑤ 在上升过程中,因只有重力做功,系统的机械能守恒,则Mm v 0 O P L22220111222mv MV mgL mv ++= ⑥ 由⑤⑥式,得 v 2=2m /s ⑦(3)设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始点的距离为s 1,滑块向左移动的距离为s 2,任意时刻小球的水平速度大小为v 3,滑块的速度大小为V /。
由系统水平方向的动量守恒,得 30mv MV '-= ⑦ 将⑧式两边同乘以t ∆,得30mv t MV t '∆-∆= ⑨因⑨式对任意时刻附近的微小间隔t ∆都成立,累积相加后,有 120ms Ms -= ○10 又 122s s L += ○11 由○10○11式得 123s m =○12 20(2011全国卷1).质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m 的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。
初始时小物块停在箱子正中间,如图所示。
现给小物块一水平向右的初速度v ,小物块与箱壁碰撞N 次后恰又回到箱子正中间,井与箱子保持相对静止。
设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为A .212mv B .212mM v m M+C .12N mgL μ D .N mgL μ解析:两物体最终速度相等设为u 由动量守恒得:mv=(m+M )u, 系统损失的动能为:222111()222mM mv m M u v m M-+=+ 系统损失的动能转化为内能Q=fs=N mgL μ 26(2011全国卷1).(20分)(注意:在试题卷上作答无效)装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。
通过对一下简化模型的计算可以粗略说明其原因。
质量为2m 、厚度为2d 的钢板静止在水平光滑桌面上。
质量为m 的子弹以某一速度垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿。
现把钢板分成厚度均为d 、质量均为m 的相同两块,间隔一段距离水平放置,如图所示。
若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板,穿出后再射向第二块钢板,求子弹射入第二块钢板的深度。
设子弹在钢板中受到的阻力为恒力,且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响。
解析:设子弹的初速为v 0,穿过2d 厚度的钢板时共同速度为:v 受到阻力为f .对系统由动量和能量守恒得:0(2)mv m m v =+ ①220112(2)22f d mv m m v •=-+ ②由①②得:2016fd mv = ③子弹穿过第一块厚度为d 的钢板时,设其速度为v 1,此时钢板的速度为u ,穿第二块厚度为d 的钢板时共用速度为v 2,穿过深度为d ', 对子弹和第一块钢板系统由动量和能量守恒得:01mv mv mu =+ ④22201111222fd mv mv mu =-- ⑤由③④⑤得:1013()6v v u +=>故只取一个 ⑥ 对子弹和第二块钢板系统由动量和能量守恒得:12()mv m m v =+ ⑦221211()22f d mv m m v '•=-+ ⑧由③⑥⑦⑧得:d '=9.(2011海南).一质量为1kg 的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1秒内受到2N的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1N 的外力作用。
下列判断正确的是 A .0~2s 内外力的平均功率是94W B .第2秒内外力所做的功是54J C .第2秒末外力的瞬时功率最大D .第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是45解析:由动量定理求出1s 末、2s 末速度分别为:v 1=2m/s 、v 2=3m/s 故合力做功为w=21 4.52mv J =功率为 4.5 1.53w p w w t === 1s 末、2s 末功率分别为:4w 、3w 第1秒内与第2秒动能增加量分别为:21122mv J =、2221112.522mv mv J -=,比值:4:5 14.(2011海南).现要通过实验验证机械能守恒定律。
实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A 点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M ,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B 点有一光电门,可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t ,用d 表示A 点到导轨低端C 点的距离,h 表示A 与C 的高度差,b 表示遮光片的宽度,s 表示A ,B 两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时速度。
用g 表示重力加速度。
完成下列填空和作图; (1)若将滑块自A 点由静止释放,则在滑块从A 运动至B 的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为____()hM m gs d-。
动能的增加量可表示为__221()2b m M t +。
若在运动过程中机械能守恒,21t与s 的关系式为21t __ 2212()()hM dm g s t M m db -=+(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A 点)下滑,测量相应的s 与t 值,结果如下表所示:以s 为横坐标,21t 为纵坐标,在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=________2.40___214.10--•⨯s m (保留3位有效数字).[来源:Zxxk .Com]由测得的h 、d 、b 、M 和m 数值可以计算出21s t直线的斜率o k ,将k 和o k 进行比较,若其差值在试验允许的范围内,则可认为此试验验证了机械能守恒定律。
16(2011全国理综).一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。
假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是(ABC )A .运动员到达最低点前重力势能始终减小B .蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加C .蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D .蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 解析:主要考查功和能的关系。
运动员到达最低点过程中,重力做正功,所以重力势能始终减少,A 项正确。
蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加,B 项正确。
蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统,只有重力和弹性力做功,所以机械能守恒,C 项正确。
重力势能的改变与重力势能零点选取无关,D 项错误。
18(2011全国理综).电磁轨道炮工作原理如图所示。
待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。
电流I 从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。
轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I 成正比。
通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。
现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是(BD )A .只将轨道长度L 变为原来的2倍B .只将电流I 增加至原来的2倍C .只将弹体质量减至原来的一半D .将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L 变为原来的2倍,其它量不变解析:主要考查动能定理。
利用动能定理有221mv BIlL =,B=kI 解得mlLkI v 22=。
所以正确答案是BD 。
10(2011天津).(16分)如图所示,圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上,轨道半径为R ,MN 为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A 以某一初速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M 时与静止于该处的质量与A 相同的小球B 发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N 为2R 。
重力加速度为g ,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求: (1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t ; (2)小球A 冲进轨道时速度v 的大小。
10.(16分) (1)粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动,竖直方向分运动为自由落体运动,有 2122R gt =①解得2Rt g= ②(2)设球A 的质量为m ,碰撞前速度大小为v 1,把球A 冲进轨道最低点时的重力势能定为0,由机械能守恒定律知22111222mv mv mgR =+ ③设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v 2,由动量守恒定律知 122mv mv =④飞出轨道后做平抛运动,水平方向分运动为匀速直线运动,有 22R v t =⑤综合②③④⑤式得 222v gR=24.(2011浙江).(20分)节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。
有一质量m =1000kg 的混合动力轿车,在平直公路上以h km v /901=匀速行驶,发动机的输出功率为kW P 50=。
当驾驶员看到前方有80km/h 的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动L =72m 后,速度变为h km v /722=。
此过程中发动机功率的51用于轿车的牵引,54用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。
假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。
求(1)轿车以h km /90在平直公路上匀速行驶时,所受阻力阻F 的大小; (2)轿车从h km /90减速到h km /72过程中,获得的电能电E ;(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能电E 维持h km /72匀速运动的距离L '。