高考物理功和能(含答案)专题练习二
高考物理二轮复习专题功和能练含解析.doc
【解析】根据题意,从图可以看出力
F 是均匀减小的,可以得出力 F 随高度 x 的变化关系: F F0 kx ,
而 k F0 ,可以计算出物体到达 h 处时力 错误!未指定书签。 ;物体从地面到 h 处的过程中,力 F 做正功, H
重力 G做负功, 由动能定理可得: F h mgh ,而 错误! 未指定书签。 ,可以计算出: 错误! 未指定书签。 ,
【答案】 A
错误!未指定书签。
4.取水平地面为零势能面, 一物块从某高处水平抛出, 在抛出点其重力势能为动能的 3 倍。 不计空气阻力,
该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为(
)
A. π B . 5π C . π D . π
6
12
4
3
【答案】 D
【解析】试题分析:根据机械能守恒定律,以及已知条件:抛出时动能是重力势能的
则物体在初位置加速度为: 错误!未指定书签。 : 错误!未指定书签。 ,而 错误!未指定书签。
,计算得: a
,计算处理得:
gh ;当物体运动到 h 处时,加速度为 2H h
a
gh ,即加速度最大的位置是 0 或
2H h
h 处。
【考点定位】动能定理、牛顿第二定律
【方法技巧】 首先结合图像分析物体从静止上升过程中加速度最大的位置,
III 卷)
【答案】 AC
【解析】试题分析 本题考查速度图像,牛顿运动定律、功和功率及其相关的知识点。
错误!未指定书签。
点睛 此题以速度图像给出解题信息。解答此题常见错误主要有四方面:一是对速度图像面积表示位移掌
握不到位;二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误;三是不能找出最大功率;四是不能得出两次提升电机
高中物理 必修2【功和功率】典型题(带解析)
高中物理 必修2 【功和功率】典型题1.如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环.小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力( )A .一直不做功B .一直做正功C .始终指向大圆环圆心D .始终背离大圆环圆心解析:选A .由于大圆环是光滑的,因此小环下滑的过程中,大圆环对小环的作用力方向始终与速度方向垂直,因此作用力不做功,A 项正确,B 项错误;小环刚下滑时,大圆环对小环的作用力背离大圆环的圆心,滑到大圆环圆心以下的位置时,大圆环对小环的作用力指向大圆环的圆心,C 、D 项错误.2.我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平.若某段工作时间内,“天鲲号”的泥泵输出功率恒为1×104 kW ,排泥量为1.4 m 3/s ,排泥管的横截面积为0.7 m 2.则泥泵对排泥管内泥浆的推力为( )A .5×106 NB .2×107 NC .2×109 ND .5×109 N解析:选A .由排泥量和排泥管横截面积可求排泥速度v =1.4 m 3/s0.7 m 2=2 m/s.由P =F v可求,F =P v =1×107 W2 m/s=5×106 N.3.(多选)某汽车在平直公路上以功率P 、速度v 0匀速行驶时,牵引力为F 0.在t 1时刻,司机减小油门,使汽车的功率减为P2,此后保持该功率继续行驶,t 2时刻,汽车又恢复到匀速运动状态.有关汽车牵引力F 、速度v 的说法,其中正确的是( )A .t 2后的牵引力仍为F 0B .t 2后的牵引力小于F 0C .t 2后的速度仍为v 0D .t 2后的速度小于v 0解析:选AD .由P =F 0v 0可知,当汽车的功率突然减小为P2时,瞬时速度还没来得及变化,则牵引力突然变为F 02,汽车将做减速运动,随着速度的减小,牵引力逐渐增大,汽车做加速度逐渐减小的减速运动,当速度减小到使牵引力又等于阻力时,汽车再做匀速运动,由P2=F0·v2可知,此时v2=v02,故A、D正确.4.在光滑的水平面上,用一水平拉力F使物体从静止开始移动x,平均功率为P,如果将水平拉力增加为4F,使同一物体从静止开始移动x,平均功率为() A.2P B.4PC.6P D.8P解析:选D.设第一次运动时间为t,则其平均功率表达式为P=Fxt;第二次加速度为第一次的4倍,由x=12at2可知时间为t2,其平均功率为P′=4Fx t2=8Fxt=8P,选项D正确.5.质量为2 kg的物体做直线运动,沿此直线作用于物体的外力与位移的关系如图所示,若物体的初速度为3 m/s,则其末速度为()A.5 m/s B.23 m/sC. 5 m/s D.35 m/s解析:选B.Fx图象与x轴围成的面积表示外力所做的功,由题图可知:W=(2×2+4×4-3×2) J=14 J,根据动能定理得:W=12m v2-12m v20,解得:v=23 m/s,故B正确.6.我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后,拉开了全面试验试飞的新征程.假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动,当位移x=1.6×103m时才能达到起飞所要求的速度v=80 m/s.已知飞机质量m=7.0×104 kg,滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍,重力加速度取g=10 m/s2.求飞机滑跑过程中,(1)加速度a的大小;(2)牵引力的平均功率P.解析:(1)飞机做初速度为零的匀加速直线运动,有 v 2=2ax ①代入数据解得a =2 m/s 2.② (2)飞机受到的阻力F 阻=0.1mg ③设发动机的牵引力为F ,根据牛顿第二定律有 F -F 阻=ma ④飞机滑跑过程中的平均速度v -=v2⑤所以牵引力的平均功率P =F v -⑥ 联立②③④⑤⑥式得P =8.4×106 W .⑦ 答案:(1)2 m/s 2 (2)8.4×106 W7.用铁锤把小铁钉钉入木板,设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比.已知铁锤第一次将钉子钉进d ,如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同,那么,第二次钉子进入木板的深度为( )A .(3-1)dB .(2-1)dC .(5-1)d 2D .22d 解析:选B .铁锤每次敲钉子时对钉子做的功等于钉子克服阻力做的功.由于阻力与深度成正比,可用阻力的平均值求功,据题意可得W =F -1d =kd 2d ①,W =F -2d ′=kd +k (d +d ′)2d ′ ②,联立①②式解得d ′=(2-1)d .故选B .8.如图甲所示,质量为4 kg 的物体在水平推力作用下开始运动,推力大小F 随位移大小x 变化的情况如图乙所示,物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,g 取10 m/s 2.则( )A .物体先做加速运动,推力撤去后才开始做减速运动B .运动过程中推力做的功为200 JC .物体在运动过程中的加速度先变小后不变D .因推力是变力,无法确定推力做功的大小解析:选B.滑动摩擦力F f=μmg=20 N,物体先加速,当推力减小到20 N时,加速度减小为零,之后推力逐渐减小,物体做加速度增大的减速运动,当推力减小为零后做匀减速运动,选项A、C错误;F-x图象与横轴所围图形的面积表示推力做的功,W=12×100 N ×4 m=200 J,选项B正确,D错误.9.如图甲所示,滑轮质量、摩擦均不计,质量为2 kg的物体在拉力F作用下由静止开始向上做匀加速运动,其速度随时间的变化关系如图乙所示,由此可知()A.物体加速度大小为2 m/s2B.F的大小为21 NC.4 s末F的功率为42 WD.4 s内F的平均功率为42 W解析:选C.由题图乙可知,vt图象的斜率表示物体加速度的大小,即a=0.5 m/s2,由2F-mg=ma可得:F=10.5 N,A、B均错误;4 s末F的作用点的速度大小为v F=2v 物=4 m/s,故4 s末F的功率为P=F v F=42 W,C正确;4 s内物体上升的高度h=4 m,力F的作用点的位移l=2h=8 m,拉力F所做的功W=Fl=84 J,故平均功率P-=Wt=21 W,D错误.10.如图所示,传送带AB的倾角为θ,且传送带足够长.现有质量为m可视为质点的物体以v0的初速度从传送带上某点开始向上运动,物体与传送带之间的动摩擦因数μ>tan θ,传送带的速度为v(v0<v),方向未知,重力加速度为g.物体在传送带上运动过程中,摩擦力对物体做功的最大瞬时功率是()A.μmg v2+v20cos θB.μmg v0cos θC.μmg v cos θD.12μmg(v+v0)cos θ解析:选C.由物体与传送带之间的动摩擦因数μ>tan θ,则有μmg cos θ>mg sin θ,传送带的速度为v (v 0<v ),若v 0与v 同向,物体先做匀加速运动,最后物体加速到与传送带速度相同时,物体速度最大,此时摩擦力的瞬时功率最大,为μmg v cos θ.若v 0与v 反向,物体先向上做匀减速运动,后向下匀加速运动到与传送带速度相同时物体速度最大,此时摩擦力的瞬时功率最大,为μmg v cos θ,故选C .11.放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6 s 内其速度与时间的关系图象和拉力的功率与时间的关系图象如图所示.下列说法正确的是( )A .物体的质量为109 kgB .滑动摩擦力的大小为5 NC .0~6 s 内物体的位移大小为24 mD .0~2 s 内拉力做的功为20 J解析:选A .当P =30 W 时,v =6 m/s ,得到牵引力F =Pv =5 N ;0~2 s 内物体的加速度a =Δv Δt =3 m/s 2,根据F -f =ma ,可得m =109 kg ,A 正确.在2~6 s 内,v =6 m/s ,P ′=10 W ,物体做匀速直线运动,F ′=f ,则滑动摩擦力为f =F ′=P ′v =106 N =53 N ,B 错误;0~6 s 内物体的位移大小等于v -t 图象中图象与t 轴所包围的面积,x =30 m ,C 错误,在0~2 s 内物体位移为x 1=6 m ,则拉力做的功为W 1=Fx 1=30 J ,D 错误.12.某汽车集团公司研制了一辆燃油与电动混合动力赛车,燃油发动机单独工作时的额定功率为P ,蓄电池供电的电力发动机单独工作时的额定功率为3P4,已知赛车运动过程中受到的阻力恒定.(1)若燃油发动机单独工作时的最大速度为120 km/h ,则两台发动机同时工作时的最大速度为多少?(2)若赛车先单独启动电力发动机从静止开始做匀加速直线运动,经过t 1时间达到额定功率,然后以燃油发动机的额定功率单独启动继续加速,又经过t 2时间达到最大速度v 0,赛车总质量为m ,求赛车的整个加速距离.解析:(1)燃油发动机单独工作,P =F 1v 1=f v 1两台发动机同时工作,P +3P4=F 2v 2=f v 2最大速度v 2=7v 14=210 km/h.(2)燃油发动机的额定功率为P ,最大速度为v 0, 阻力f =Pv 0匀加速过程功率随时间均匀增加,发动机的平均功率为3P8,设总路程为s ,由动能定理有3P 8t 1+Pt 2-fs =12m v 20解得s =P (3t 1+8t 2)v 0-4m v 308P.答案:(1)210 km/h (2)P (3t 1+8t 2)v 0-4m v 308P。
高中物理_功和能专题
功和能专题一、做功与能量变化对号入座1.一个物体在地球表面附近空间做匀减速的竖直上升运动,已知其加速度大小为8.9m/s 2,那么在此过程中,该物体机械能的变化情况是A.守恒B.减小C.增加 D 不能判断2.将一个物体以初动能E 0竖直向上抛出,落回地面时物体的动能为20E 。
设空气阻力恒定。
如果将它以初动能4 E 0竖直上抛,则它在上升到最高点的过程中,重力势能变化了A .3E 0B .2E 0C .1.5 E 0D .E 03.如图,木板可绕固定的水平轴O 转动。
木板从水平位置OA 缓慢转到OB 位置,木板上的物块始终相对于木板静止。
在这一过程中,物块的重力势能增加了2J 。
用N 表示物块受到的支持力,用f 表示物块受到的静摩擦力。
在这一过程中,以下判断正确的是A .N 和f 对物块都不做功B .N 对物块做功2J ,f 对物块不做功C .N 对物块不做功,f 对物块做功2JD .N 和f 对物块所做功的代数和为04.目前,载人宇宙飞船返回舱的回收均采用强制减速的方法,这种方法可以简化为这样几个主要的过程:第一过程,在返回舱进入大气层的过程中,返回舱在大气阻力和重力的共同作用下匀速下降。
第二过程,返回舱到了离地一定高度时打开降落伞使返回舱以较低的速度匀速落下。
第三过程,在返回舱接近地面时点燃反冲火箭使返回舱做匀减速运动直至落地。
关于这三个过程中返回舱机械能的变化情况,以下说法正确的是A .第一过程中返回舱机械能的减少量等于返回舱所受外力做功的代数和B .第二过程中返回舱机械能的减少量等于返回舱克服大气阻力做的功C .第三过程中返回舱动能的变化量等于反冲火箭对返回舱做的功D .第三过程中返回舱动量的变化量等于反冲火箭对返回舱的冲量5.用恒力向上拉一物体,使其从地面开始加速上升到某一高处。
设空气阻力可以不计, 在此过程中,A .拉力所做的功等于物体动能的增加量;B .拉力所做的功等于物体机械能的增加量;C .合外力对物体所做的功等于物体机械能的增加量;D .合外力对物体所做的功等于物体动能的改变量。
高考物理最新力学知识点之功和能技巧及练习题含答案(2)
高考物理最新力学知识点之功和能技巧及练习题含答案(2)一、选择题1.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.2.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,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<34h4.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5.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,120W7.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。
高考物理力学知识点之功和能全集汇编含答案解析
高考物理力学知识点之功和能全集汇编含答案解析一、选择题1.图所示,质量为m 的木块沿着倾角为θ的光滑斜面从静止开始下滑,当下降的高度为h 时,重力的瞬时功率为A .2mg ghB .cos 2mg gh θC .sin /2mg gh θD .sin 2mg gh θ2.按压式圆珠笔内装有一根小弹簧,尾部有一个小帽,压一下小帽,笔尖就伸出来。
如图所示,使笔的尾部朝下,将笔向下按到最低点,使小帽缩进,然后放手,笔将向上弹起至一定的高度。
忽略摩擦和空气阻力。
笔从最低点运动至最高点的过程中A .笔的动能一直增大B .笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小C .弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能增加量D .弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能增加量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4.一质量为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 ⋅5.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。
当足球到达离地面高度为h 的B 点位置时,如图所示,不计空气阻力,取B 处为零势能参考面,则下列说法中正确的是( )A .小明对足球做的功等于mghB .足球在A 点处的机械能为22mvC .小明对足球做的功等于22mv +mgh D .足球在B 点处的动能为22mv -mgh 6.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2J B .物体的动能增加3J C .物体的动能增加1J D .物体的机械能增加1J7.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 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8.将横截面积为S 的玻璃管弯成如图所示的连通器,放在水平桌面上,左、右管处在竖直状态,先关闭阀门K ,往左、右管中分别注入高度为h 2、h 1 ,密度为ρ的液体,然后打开阀门K ,直到液体静止,重力对液体做的功为( )A .()21gs h h ρ- B.()2114gs h h ρ- C .()22114gs h h ρ- D .()22112gs h h ρ- 9.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。
练习32功和能之往复运动问题-2021年高考物理一轮复习习题课(必修2)
功和能习题课--往复运动问题练习1.如图所示,ABCD 是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC 的连接处都是一段与BC 相切的圆弧,BC 是水平的,其宽度d =0.50 m ,盆边缘的高度为h =0.30 m ,在A 处放一个质量为m 的小物块并让其从静止开始下滑。
已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.10。
小物块在盆式容器内来回滑动,最后停下来,则小物块最终的位置到B 点的距离为(g 取10 m/s 2)( )A .0.50 mB .0.25 mC .0.10 mD .02、如图所示,斜面的倾角为θ,质量为m 的滑块与挡板P 的距离为x 0,滑块以初速度v 0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力。
若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,滑块经过的总路程是( ) A.1μ⎝⎛⎭⎫v 022g cos θ+x 0tan θ B.1μ⎝⎛⎭⎫v 022g sin θ+x 0tan θ C.2μ⎝⎛⎭⎫v 022g cos θ+x 0tan θ D.1μ⎝⎛⎭⎫v 022g cos θ+x 0tan θ 3.如图所示,ABCD 为一竖直平面的轨道,其中BC 水平,A 点比BC 高出H =10 m ,BC 长l =1 m ,AB 和CD 轨道光滑。
一质量为m =1 kg 的物体,从A 点以v 1=4 m/s 的速度开始运动,经过BC 后滑到高出C 点h =10.3 m 的D 点时速度为零。
求:(g =10 m/s 2)(1)物体与BC 轨道间的动摩擦因数;(2)物体第5次经过B 点时的速度;(3)物体最后停止的位置(距B 点)。
4.如图所示,在某竖直平面内,光滑曲面AB 与水平面BC 平滑连接于B 点,BC 右端连接内、外壁光滑、半径r =0.2 m 的四分之一细圆管CD ,管口D 端正下方直立一根劲度系数为k =100 N/m 的轻弹簧,弹簧一端固定,另一端恰好与管口D 端平齐.一个质量为1.0 kg 的小滑块(可视为质点)放在曲面AB 上,现从距BC 的高度为h =0.6 m 处由静止释放小滑块,它与BC 间的动摩擦因数μ=0.5,小滑块进入管口C 端时,它对上管壁有F N =2.5mg 的相互0v P N f mg θ作用力,通过CD 后,在压缩弹簧过程中小滑块速度最大时弹簧的弹性势能为E p =0.5 J .取重力加速度g =10 m/s 2.求:(1)小滑块在C 处受到的向心力大小;(2)在压缩弹簧过程中小滑块的最大动能E km ;(3)小滑块最终停止的位置.5、如图所示,斜面的倾角为θ,质量为m 的物体距挡板P 距离为S 0,以初速度v 0沿斜面下滑。
【2020】高考物理二轮复习专题测试:-功和能含解析附参考答案
B.两物体机械能的变化量相等
C.a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量
D.绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零
【解析】选A、D.。由运动的合成与分解知识可知,va=vbcosθ,θ为拉b的绳与水平面的夹角,因此物体a的速度小于物体b的速度,而两物体的质量又相同,所以a的动能小于b的动能,A正确;a物体下降时,a的机械能的减少量等于b物体的动能增加量和b克服摩擦力做功之和,B错误;a的重力势能减小量等于两物体总动能的增加量与b克服摩擦力所做的功之和,C错误;绳的拉力对a所做的功等于a的机械能的减少量,绳的拉力对b所做的功等于b的动能增加量和克服摩擦力做功之和,D正确.。
2.(20xx·福建高考)如图,两根相同的轻质弹簧,沿足够长的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部挡板上,斜面固定不动.。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端.。现用外力作用在物块上,使两弹簧具有相同的压缩量,若撤去外力后,两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧,则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程,两物块( )
4.(20xx·重庆高考)某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶,受到的阻力分别为车重的k1和k2倍,最大速率分别为v1和v2,则( )
A.v2=k1v1B.C.v2= v1D.v2=k2v1
【解题指南】解答本题时应注意以下两点:
(1)机车的功率为其牵引力的功率.。
(2)当机车达到最大速率时,牵引力和阻力等大反向.。
【解析】选C.。根据x=错误!未找到引用源.。t和Wf=μmgx可判断,两次克服摩擦力所做的功Wf2=2Wf1.。由动能定理得WF1-Wf1=错误!未找到引用源.。mv2和WF2-Wf2=错误!未找到引用源.。m(2v)2,整理可判断WF2<4WF1,故选项C正确.。
全国高考物理专项练习--功和能
全国高考物理专项练习--功和能一、单选题1.风力发电是重要的发电方式之一.某风力发电机在风速为8m/s时输出的电功率为680kW.若风场每天有12h风速在4m/s到10m/s的风能资源.风力发电机的转化效率为18%.风正面吹向叶片.则该电站每天的发电量至少为()A.1020kW·h B.920kW·h C.800kW·h D.720kW·h2.如图所示.重为G的物块.沿倾角为θ的固定斜面向下运动。
当运动到某位置时.其速度大小为v.此时物块所受重力的瞬时功率为()A.Gv B.GvcosθC.GvtanθD.Gvsinθ3.如图所示.轻弹簧上端固定在天花板上.下端系一物块。
物块从弹簧处于原长位置静止释放.在物块开始下落到最低点的过程中(弹簧的形变在弹性限度内).下列说法中正确的是()A.物块的动能一直变大B.物块的重力势能一直减小C.物块的机械能一直变大D.物块的机械能先变大后变小4.某同学用200N的力将质量为0.44kg的足球踢出.足球以10m/s的初速度沿水平草坪滚出60m后静止.则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是()A.22 J B.4.4 J C.132 J D.12000 J5.如图所示.质量为4m的木块用轻质细绳竖直悬于O点.当一颗质量为m的子弹以v0的速度水平向右射入木块后.它们一起向右摆动的最大摆角为60°。
木块可视为质点.重力加速度大小为g.则轻绳的长度为()A .v 025gB .v 0210gC .v 0225gD .v 0250g6.如图所示.半径为R 的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内。
某时刻.质量为1kg 、直径略小于细圆管内径的小球A (可视为质点)从细管最高点静止释放.当小球A 和细圆管轨道圆心连线与竖直方向夹角为37°时.小球对轨道的压力大小为( )(g =10m/s 2)A .38NB .40NC .42ND .44N7.如图所示.光滑足够长斜面底端有一垂直斜面的挡板。
专题二 功与能 (2)——2023届高考物理大单元二轮复习讲重难
变式 1 答案:BD
解析: 小铁块不带点时恰好经过 B 点,则有 mg m vB2 ,离开 B 点做平抛运动刚好到达C R
(3)转移观点:EA增=EB减
三、考点分析
【例 1】如图所示,AB 是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道,下端 B 与水平直轨道相切.一个小物块自 A 点由静止开始沿轨道下滑,已知轨 道半径为 R=0.2m,小物块的质量为 m=0.1kg,小物块与水平面间的动摩 擦因数µ=0.5,取 g=10m/s2.求:
1.如图所示,半径 R 0.8m 的光滑绝缘的半圆环轨道处于竖直平面内,均强电场竖直向下, E 1000N / C ,半圆环与粗糙的绝缘水平地面相切于圆环的端点 A,一不带电小铁块,以 初速度 v0 8m / s ,从 C 点水平向左运动,冲上竖直半圆环,并恰好通过最高点 B 点,最 后金属块落回 C 点,若换为一个比荷为1102C / kg 的铁块仍以相同的初速度从 C 点水平
专题二 功和能 (2)
——2023届高考大单元二轮复习讲重难【新课标全国卷】 第四讲 功与能量守恒定律
一、核心思路
二、重点知识
1.能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只会由 一种能量转化成另一种能量。 2.能量守恒表达式: (1)守恒观点:Ek1+Ep1=Ek2+Ep2+Wf
(2)转化观点:∆E=-∆Ef
A
运动到
P
的过程中,根据机械能守恒定Fra bibliotek得 mgH1 2
高考物理力学知识点之功和能真题汇编及答案(2)
高考物理力学知识点之功和能真题汇编及答案(2)一、选择题1.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,120W2.如图所示为某一游戏的局部简化示意图.D为弹射装置,AB是长为21m的水平轨道,倾斜直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10m的圆形支架上,B为圆形的最低点,轨道AB与BC平滑连接,且在同一竖直平面内.某次游戏中,无动力小车在弹射装置D的作用下,以v0=10m/s的速度滑上轨道AB,并恰好能冲到轨道BC的最高点.已知小车在轨道AB上受到的摩擦力为其重量的0.2倍,轨道BC光滑,则小车从A到C的运动时间是()A.5sB.4.8sC.4.4sD.3s3.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4.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<34h5.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6.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7.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。
高考物理许昌力学知识点之功和能全集汇编附答案
高考物理许昌力学知识点之功和能全集汇编附答案一、选择题1.汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时,汽车受到的阻力恒定不变,则汽车上坡过程的v -—t图像不可能是选项图中的A.B.C.D.2.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3.一质量为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.212Fmt⋅B.2212Fmt⋅C.21Fmt⋅D.221Fmt⋅4.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。
当足球到达离地面高度为h的B点位置时,如图所示,不计空气阻力,取B处为零势能参考面,则下列说法中正确的是()A .小明对足球做的功等于mghB .足球在A 点处的机械能为22mvC .小明对足球做的功等于22mv +mgh D .足球在B 点处的动能为22mv -mgh 5.人用绳子通过定滑轮拉物体A ,A 穿在光滑的竖直杆上,当人以速度 v 竖直向下匀速拉绳使质量为m 的物体A 到达如图所示位置时,此时绳与竖直杆的夹角为θ,则物体A 的动能为( )A .222cos k mv E θ=B .222tan k mv E θ=C .212k E mv =D .221sin 2k E mv θ=6.2019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7.体育课结束后,小聪捡起一楼地面上的篮球并带到四楼教室放下.已知篮球的质量为600g ,教室到一楼地面的高度为10m ,则该过程中,小聪对篮球所做的功最接近于( )A .10JB .60JC .100JD .6000J8.我国“北斗二代”计划在2020年前发射35颗卫星,形成全球性的定位导航系统,比美国GPS 多5颗.多出的这5颗是相对地面静止的高轨道卫星(以下简称“静卫”),其他的有27颗中轨道卫星(以下简称“中卫”)的轨道高度为“静卫”轨道高度的.下列说法正确的是( ) A .“中卫”的线速度介于7.9km/s 和11.2km/s 之间 B .“静卫”的轨道必须是在赤道上空C .如果质量相同,“静卫”与“中卫”的动能之比为3∶5D .“静卫”的运行周期小于“中卫”的运行周期9.如图所示,质量为m 的物体,以水平速度v 0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 .mv 02+mg hB .mv 02-mg hC .mv 02+mg (H-h)D .mv 0210.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 .11.一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 =<12.如图所示为某一游戏的局部简化示意图.D 为弹射装置,AB 是长为21m 的水平轨道,倾斜直轨道BC 固定在竖直放置的半径为R =10m 的圆形支架上,B 为圆形的最低点,轨道AB 与BC 平滑连接,且在同一竖直平面内.某次游戏中,无动力小车在弹射装置D 的作用下,以v 0=10m/s 的速度滑上轨道AB ,并恰好能冲到轨道BC 的最高点.已知小车在轨道AB 上受到的摩擦力为其重量的0.2倍,轨道BC 光滑,则小车从A 到C 的运动时间是( )A .5sB .4.8sC .4.4sD .3s13.如图所示,长为L 的均匀链条放在光滑水平桌面上,且使长度的垂在桌边,松手后链条从静止开始沿桌边下滑,则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为( )A .B .C .D .14.关于重力势能,下列说法中正确的是( ) A .重力势能的大小只由物体本身决定 B .重力势能恒大于零C .在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零D .重力势能是物体和地球所共有的15.如图所示,质量为0.1 kg 的小物块在粗糙水平桌面上滑行4 m 后以3.0 m/s 的速度飞离桌面,最终落在水平地面上,已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5,桌面高0.45 m ,若不计空气阻力,取g =10 m/s 2,则( )A .小物块的初速度是5 m/sB .小物块的水平射程为1.2 mC .小物块在桌面上克服摩擦力做8 J 的功D .小物块落地时的动能为0.9 J16.将一物体竖直向上抛出,不计空气阻力。
高一物理必修二第七章。功 动能 势能基础练习题(带参考答案)
高一物理必修二第七章。
功动能势能基础练习题(带参考答案)一、研究要点高一物理第七章功、动能、势能1.理解功的概念,掌握功的公式W=FScosθ,能够用这个公式进行计算。
2.理解正功和负功的概念,知道在什么情况下力做正功或负功。
3.知道几个力对物体所做的总功,以及总功的计算方法。
4.理解动能的概念,了解影响动能的因素。
5.理解势能的概念,了解重力势能的变化和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关。
二、研究内容一)功的概念1.做功的要素是力和位移,功的表达式为W=FScosθ。
其中,θ为力与位移的夹角。
若0°≤θ<90°,力对物体做正功;若θ=90°,力对物体不做功;若 90°<θ≤180°,力对物体做负功,也叫物体做功。
2.功是一种量,功的正负号表示动力做功或阻力做功。
3.功的国际单位是XXX(J)。
4.总功的求解方法:1)先求出每一个力做的功,再求各个力做功的代数和,即为总功 W 总= ∑W i。
2)若物体所受力均为XXX,先求物体所受力的合力,再求总功 W 总 = F net s。
问题1:如何求功?如何理解正、负功?例1、如图1所示,一个物块在与水平方向成α 角的XXX F 作用下,沿水平面向右运动一段距离 s,在此过程中,XXX F 对物块所做的功为()A.Fs cos α B.Fs sin α C.Fs sin α cos α D.Fs cos α练1、如图2所示,一个质量为 m=150kg 的雪橇,受到与水平方向成θ=37° 角斜向上的拉力 F=500N 作用,在水平面上移动了距离 s=5m。
雪橇与地面间的滑动摩擦力 f=100N。
求各力对物体做的功。
问题2:功的正负如何判断?例2、一人乘电梯从 1 楼到 30 楼,在此过程中经历了先加速,后匀速,再减速的运动过程。
电梯支持力对人做功的情况是()A.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功B.加速时做正功,匀速和减速时做负功C.加速和匀速时做正功,减速时做负功D.始终做正功练2、地球在万有引力作用下绕太阳的运动轨道是椭圆,当地球从近日点向远日点运动的过程中()A.万有引力对地球做正功B.万有引力对地球做负功C.万有引力对地球不做功D.有时做正功,有时做负功点评:判断功的正负,应从功的定义出发。
专题02 功和能(解析版)-2023年高考物理二模试题分项汇编(浙江专用)
专题02 功和能(解析版)一、单选题(本大题共11小题)1. (2023年浙江省宁波市镇海中学高考物理模拟试卷)如图甲所示,“复兴号”高速列车正沿直线由静止驶出火车站,水平方向的动力FF随运动时间tt的变化关系如图乙所示。
tt=400ss后,列车以288kkkk/ℎ的速度做匀速直线运动,已知列车所受阻力大小恒定。
则下列说法正确的是( )A. 前400ss,列车做匀减速直线运动B. 列车所受阻力的大小为3.0×106NNC. 根据已知条件可求出列车的质量为1.0×107kkkkD. 在tt=400ss时,列车牵引力的功率为8.0×104kkkk【答案】D【解析】根据题图和牛顿第二定律知,前400ss列车加速度减小,即列车做加速度逐渐减小的变加速运动,当tt=400ss时加速度减为0”所受阻力的大小;根据动量定理求解复兴号”的质量;根据PP=FFFF,分析牵引力的功率。
本题主要是考查图像问题、动量定理,功率的计算,利用动量定理解答问题时,要注意分析运动过程中物体的受力情况,知道合外力的冲量才等于动量的变化。
【解答】A.根据题图和牛顿第二定律知,前400ss,列车加速度减小,即列车做加速度逐渐减小的变加速运动,当tt= 400ss时速度大小为288kkkk/ℎ=80kk/ss,加速度减为0,之后做匀速直线运动,A错误;B.根据图像得列车匀速运动时的动力FF=1.0×106NN,可知列车所受阻力的大小为ff=1.0×106NN,B错误;C.在0∼400ss内,由动量定理有II FF−II ff=△pp,根据已知条件得(1+3)×1062×400NN⋅ss−1×106×400NN⋅ss= kk×80kk/ss,得列车的质量kk=5×106kkkk,C错误;D.在tt=400ss时,列车牵引力的功率PP=FFFF,代入数据可得PP=8.0×104kkkk,D正确。
高考物理最新力学知识点之功和能技巧及练习题附答案(2)
高考物理最新力学知识点之功和能技巧及练习题附答案(2)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.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.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 -图像中,如图所示。
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5mg5.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,三个固定的斜面底边长度都相等,斜面倾角分别为 30°、45°、60°,斜面的表面情况都一样.完全相同的物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中A.物体A克服摩擦力做的功最多B.物体B克服摩擦力做的功最多C.物体C克服摩擦力做的功最多D.三物体克服摩擦力做的功一样多7.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-t 1时间内,汽车的牵引力增大,加速度增大,功率不变B .0-t 1时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变,功率不变C .t 1-t 2时间内,汽车的牵引力减小,加速度减小D .t 1-t 2时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变8.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 习题(有答案)
一、功练习题一、选择题1、讨论力F在下列几种情况下做功的多少[](1)用水平推力F推质量是m的物体在光滑水平面上前进了s.(2)用水平推力F推质量为2m的物体沿动摩擦因数为μ的水平面前进了s.(3)斜面倾角为θ,与斜面平行的推力F,推一个质量为2m的物体沿光滑斜面向上推进了s.[]A.(3)做功最多B.(2)做功最多C.做功相等D.不能确定2.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是[]A.滑动摩擦力总是做负功B.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功C.静摩擦力对物体一定做负功D.静摩擦力对物体总是做正功3.如图1所示,一个物体放在水平面上,在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离s,若物体的质量为m,物体与地面之间的摩擦力大小为f,则在此过程中[]A.摩擦力做的功为fs B.力F做的功为FscosθC.力F做的功为FssinθD.重力做的功为mgs4.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s时,如图2所示,物体m相对斜面静止,则下列说法中不正确的是[]A.摩擦力对物体m做功为零B.合力对物体m做功为零C.摩擦力对物体m做负功D.弹力对物体m做正功5.起重机竖直吊起质量为m的重物,上升的加速度是α,上升的高度是h,则起重机对货物所做的功是。
[]A.mgh B.mαh C.m(g+α)h D.m(g-α)h 6.将横截面积为S的玻璃管弯成如图3所示的连通器,放在水平桌面上,左、右管处在竖直状态,先关闭阀门K,往左、右管中分别注入高度为h1和h2,密度为ρ的液体,然后打开阀门,直到液体静止,在上述过程中,重力对液体做的功为。
[]7.物体A和B叠放在光滑水平面上,m A=1kg,m B=2kg,B作用一个3N的水平拉力后,AB一起前进了4m,如图4 所示.在这个过程中B对A做的功[]A.4 J B.12 J C.0 D.-4J8.质量为m的物块A始终附着在楔形物块B的倾角为θ的斜面上,如图5所示,下列说法中正确的是[]A.若B向右匀速移动距离s,则B对A做的功为零B.若B向上匀速移动距离s,则B对A做的功为mgsC.若B向左以加速度a移动距离s,则B对A做的功为masD.若B向下以加速度a移动距离s,则B对A做的功为m(g+a)s10.把一个物体竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度是h,若物体的质量为m,所受的空气阻力恒为f, 则在从物体被抛出到落回地面的全过程中[]A.重力所做的功为零B.重力所做的功为2mghC.空气阻力做的功为零D.空气阻力做的功为-2fh二、填空题15.一木块质量2kg,静止在光滑水平面上,一颗子弹质量10g,以500m/s的速度射穿木块,穿出木块时的速度减为100m/s,木块得到的速度是2m/s。
功和能、动能、动能定理及机械能守恒练习题及答案
物理练习题及参考答案一、选择题(每小题中至少有一个选项是正确的)1.关于功和能的下列说法正确的是()A.功就是能B.做功的过程就是能量转化的过程C.功有正功、负功,所以功是矢量D.功是能量转化的量度2.一个运动物体它的速度是v时,其动能为E。
那么当这个物体的速度增加到3v 时,其动能应该是:()A.E B.3E C.6E D.9E3.一个质量为m的物体,分别做下列运动,其动能在运动过程中一定发生变化的是:()A.匀速直线运动B.匀变速直线运动C.平抛运动D.匀速圆周运动4.对于动能定理表达式W=E K2-E K1的理解,正确的是:()A.物体具有动能是由于力对物体做了功B.力对物体做功是由于该物体具有动能C.力做功是由于物体的动能发生变化D.物体的动能发生变化是由于力对物体做了功5.某物体做变速直线运动,在t1时刻速率为v,在t2时刻速率为n v,则在t2时刻的动能是t1时刻的()A、n倍B、n/2倍C、n2倍D、n2/4倍6.打桩机的重锤质量是250kg,把它提升到离地面15m高处,然后让它自由下落,当重锤刚要接触地面时其动能为(取g=10m/s2):()A.1.25×104J B.2.5×104J C.3.75×104J D.4.0×104J7.质量为m=2kg的物体,在水平面上以v1= 6m/s的速度匀速向西运动,若有一个F=8N、方向向北的恒定力作用于物体,在t=2s内物体的动能增加了()A.28J B.64J C.32J D.36J8.下列关于运动物体所受的合外力、外力做功和动能变化的关系中正确的是:()A.如果物体受的合外力为零,那么合外力对物体做的功一定为零B.如果合外力对物体所做的功为零,则合外力一定为零C.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定变化D.物体的动能不变,所受的合外力一定为零*9.一物体在水平方向的两个水平恒力作用下沿水平面做匀速直线运动。
2021届新高考物理二轮复习阶段训练(二) 功和能 动量 含解析
阶段训练(二)功和能动量(时间:45分钟满分:100分)专题能力训练第17页一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56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7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(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:B解析:高铁列车启动阶段可看作初速度为零的匀加速运动,则列车所受合外力恒定,由动能定理E k=F·x,E k与位移成正比。
另外,E k=12mv2=12ma2t2= 22 ,故选项B正确,A、C、D错误。
2.如图所示,竖直面内,两段半径均为R的光滑半圆形细杆平滑拼接组成“S”形轨道,一个质量为m的小环套在轨道上,小环从轨道最高点由静止开始下滑,下滑过程中始终受到一个水平恒力F的作用,小环能下滑到最低点,重力加速度大小为g。
则小环从最高点下滑到最低点的过程中()A.小环机械能守恒B.外力F一直做正功C.小环在最低点的速度大小为v=22D.在最低点小环对轨道的压力大小F N=mg答案:C解析:小环下滑过程中受重力、轨道沿半径方向的作用力和水平外力F,重力一直做正功,外力F时而做正功时而做负功,轨道的作用力一直不做功,故小环机械能不守恒,选项A、B错误;小环从最高点下滑到最低点的过程中,在沿水平恒力F方向上的位移为0,则由动能定理可得整个过程中重力做的功等于动能变化量,mg·4R=12mv2,解得v=22 ,选项C正确;小环在最低点,由牛顿第二定律得F N'-mg=m 2 ,得F N'=9mg,由牛顿第三定律可知F N=F N'=9mg,选项D错误。
3.如图所示,水平传送带两端点A、B间的距离为l。
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高考物理-功和能(含答案)-专题练习二一、选择题1、一汽车在平直公路上行驶。
从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示。
假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。
下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正确的是()2、质量为m的汽车,额定功率为P,与水平地面间的摩擦数为μ,以额定功率匀速前进一段时间后驶过一圆弧形半径为R的凹桥,汽车在凹桥最低点的速度与匀速行驶时相同,则汽车对桥面的压力N的大小为()A.N=mgB.C. D.3、一质点在0~15 s内竖直向上运动,其加速度一时间图像如图所示,若取竖直向下为正,g取10,则下列说法正确的是( )A.质点的机械能不断增加B.在0~5 s内质点的动能增加C.在10~15 s内质点的机械能一直增加D.在t=15 s时质点的机械能大于t=5 s时质点的机械能4、一质量为m的小球以初动能E k0冲上倾角为θ的粗糙固定斜面,图中两条图线分别表示小球在上升过程中动能、重力势能与其上升高度之间的关系(以斜面底端所在平面为零重力势能面),h0表示上升的最大高度,图中坐标数据中的k为常数且满足0<k<1,则由图可知,下列结论正确的是()A.上升过程中摩擦力大小F f=kmgB.上升过程中摩擦力大小F f′=kmg cos θC.上升高度h=h0sin θ时,小球重力势能和动能相等D.上升高度h=h0时,小球重力势能和动能相等5、一质量为2 kg的物体,受到一个水平方向的恒力作用,在光滑水平面上运动。
物体在x方向、y 方向的分速度如图所示,则在第1 s内恒力F对物体所做的功为A.36 JB.-36 JC.27 JD.-27 J6、质量为M的人,乘静止在一楼的电梯从一楼到达二十楼,每层楼高为h,电梯轿厢底对人的支持力为F,则()A.F=mgB.F对人不做功,因为人相对电梯始终静止C.电梯对人做功,且W=20FhD.电梯对人做功,且W=19mgh7、如图所示,一根原长为L的轻弹簧,下端固定在水平地面上,一个质量为m的小球,在弹簧的正上方从距地面高度为H处由静止下落压缩弹簧.若弹簧的最大压缩量为x,小球下落过程受到的空气阻力恒为f,则小球从开始下落至最低点的过程()A.小球动能的增量为零B.小球重力势能的增量为mg(H+x﹣L)C.弹簧弹性势能的增量为(mg﹣f)(H+x﹣L)D.系统机械能减小fH8、如图,一质量为M的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大环上质量为m的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下。
重力加速度大小为g,当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力比初始时( )A.增加了B.减小了C.增加了D.减小了9、如图所示,质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮相连,开始两物体处于同一高度,绳处于绷紧状态,轻绳足够长,不计一切摩擦.现将两物体由静止释放,在A落地之前的运动中,下列说法中正确的是()A.A物体的机械能增大B.A、B组成系统的重力势能增大C.下落t秒过程中,A的机械能减少了mg2t2D.下落t秒时,B所受拉力的瞬时功率为mg2t10、如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P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AP=2R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中()A.重力做功2mgRB.机械能减少mgRC.合外力做功mgRD.克服摩擦力做功mgR二、多项选择11、如图所示,物块的质量为m,它与水平桌面间的动摩擦因数为μ,起初,用手按住物块,弹簧的伸长量为x,放手后,物块向左运动至弹簧压缩量为y时停下。
当弹簧的长度恢复原长时,物块的速度为v,则A.x>yB.物块运动过程中的最大速度为vC.全过程弹簧弹性势能的减小量为μmg(x+y)D.从物块开始运动到弹簧恢复原长的过程中弹力做功12、如图所示,传送带以速度v做匀速运动.质量为m的小物体无初速度放在传送带上的A端,经一段时间被传送带运到B端,到达B端之前已和传送带保持相对静止.关于上述过程,下列说法中正确的是()A.传送带对物体做功为mv2B.传送带克服滑动摩擦力做功mv2C.传送带与物体间因摩擦而产生的热量为mv2D.由于传送该物体,电动机多消耗的能量为mv213、如图所示,一轻质弹簧下端固定在粗糙的斜面底端的挡板上,弹簧上端处于自由状态,斜面倾角为θ.一质量为m的物块(可视为质点)从离弹簧上端距离为L1处由静止释放,物块与斜面间动摩擦因数为µ,物块在下滑过程中经A点(图中未画出)时速度最大为v,弹簧被压缩到最短时物体离释放点的距离为L2(重力加速度为g) .从物块释放到弹簧压缩到最短的过程中A.系统损失的机械能为µmg L2cosB.物体重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量与系统产生的内能之和C.物块的速度最大时,弹簧的弹性势能为mgL1(sin-µcos)-mv2D.若物块能弹回,则上滑过程中经过A点时速度最大14、如图所示,光滑水平平台上有一个质量为m的物块,站在水平地面上的人用跨过定滑轮的细绳向右拉动物块,细绳不可伸长,不计滑轮的大小、质量和摩擦。
在人以速度v从平台边缘正下方匀速向右前进位移s的过程中,始终保持桌面和手的竖直高度差h不变.则在此过程中A.物块做加速运动B.人对物块做的功为mv2C.人克服物块拉力做的功为D.人对物块做功的平均功率为15、某节能运输系统装置的简化示意图如图所示.小车在轨道顶端时,自动将货物装入车中,然后小车载着货物沿不光滑的轨道无初速度下滑,并压缩弹簧.当弹簧被压缩至最短时,立即锁定并自动将货物卸下.卸完货物后随即解锁,小车恰好被弹回到轨道顶端,此后重复上述过程.则下列说法中正确的是()A.小车上滑的加速度小于下滑的加速度B.小车每次运载货物的质量必须是确定的C.小车上滑过程中克服摩擦阻力做的功小于小车下滑过程中克服摩擦阻力做的功D.小车与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能三、填空题16、如图所示,用50 N的力拉一个质量为10kg的物体在水平地面上前进,若物体前进了10m,拉力F做的功W1=________J,重力G做的功W2=________J.如果物体与水平面间动摩擦因数μ=0.1,物体克服阻力做功W3=________J.17、如图所示,质量为m的小物体沿1/4弧面无初速度滑下,圆弧的半径为R,A点与圆心O 等高,滑至最低点B时的速度为v,则在下滑过程中,重力做功为,物体克服阻力做功.四、实验,探究题18、利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示.水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点放置带有长方形遮光条的滑块,其总质量为M,左端由跨过光滑电荷量的轻质细绳与质量为m的小球相连;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的时间t,用L表示A点到光电门B处的距离,d表示遮光片的宽度,将遮光片通过电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块在A处在A处由静止开始运动.(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,结果如图2所示,由此读出d=cm.(3)某次实验测得气垫导轨的倾斜角为θ,重力加速度用g表示,滑块从A点到B点过程中,m和M组成的系统动能增加量可表示为△E k=,系统的重力势能减少量可表示为△E p=,在误差允许的范围内,若△E k=△E p,则可认为系统的机械能守恒.五、计算题19、如题12A-2图所示,一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0×105 Pa,经历A B CA的过程,整个过程中对外界放出61.4 J热量.求该气体在A B过程中对外界所做的功.20、如图22所示,在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为l,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态.可视为质点的小物块从轨道右侧A点以初速度v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回.已知R=0.4 m,l=2.5 m,v0=6 m/s,物块质量m=1 kg,与PQ段间的动摩擦因数μ=0.4,轨道其它部分摩擦不计.g取10 m/s2,求:图22(1)物块经过圆形轨道最高点B时对轨道的压力;(2)物块从Q运动到P的时间及弹簧获得的最大弹性势能;(3)物块仍以v0从右侧冲上轨道,调节PQ段的长度l,当l长度是多少时,物块恰能不脱离轨道返回A点继续向右运动.21、质量m=2kg的物块自斜面底端A以初速度v0=10m/s沿足够长的固定斜面向上滑行,经时间t=1s速度减为零.已知斜面的倾角θ=37°,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.试求:(1)物块上滑过程中加速度的大小;(2)物块上滑过程中克服摩擦力做的功;(3)物块回到底端A时的动能.22、如图,已知斜面倾角30°,物体A质量m A=0.4kg,物体B质量m B=0.7kg,H=0.5m.B从静止开始和A一起运动,B落地时速度v=2m/s.若g取10m/s2,绳的质量及绳的摩擦不计,求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数(2)物体沿足够长的斜面滑动的最大距离.23、质量m=0.5kg的木块静止于水平面上,现在恒力F作用下做匀加速直线运动,已知恒力大小F=5N,方向与水平方向成θ=37°角斜向上,如图所示.2s末撤去此拉力时,木块已滑行的距离s0=12m,(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.)求:(1)木块与地面间的动摩擦因数;(2)撤去拉力后,木块继续滑行的距离;(3)在整个运动过程中,摩擦力对木块做的功.参考答案一、选择题1、A【名师解析】当汽车的功率为P1时,汽车在运动过程中满足P1=F1v,因为P1不变,v逐渐增大,所以牵引力F1逐渐减小,由牛顿第二定律得F1-f=ma1,f不变,所以汽车做加速度减小的加速运动,当F1=f时速度最大,且v m==。
当汽车的功率突变为P2时,汽车的牵引力突增为F2,汽车继续加速,由P2=F2v可知F2减小,又因F2-f=ma2,所以加速度逐渐减小,直到F2=f时,速度最大v m′=,以后匀速运动。
综合以上分析可知选项A正确。
2、C3、D4、D5、D6、D7、【考点】:功能关系.【分析】:分析小球的运动过程,找出初末状态.根据重力做功量度重力势能的变化,运用动能定理求出弹簧弹力做功,根据弹簧弹力做功量度弹性势能的变化.系统机械能的减少等于重力、弹力以外的力做的功.【解析】:解:A、小球下落的整个过程中,开始时速度为零,结束时速度也为零,所以小球动能的增量为0.故A正确;B、小球下落的整个过程中,重力做功WG=mgh=mg(H+x﹣L),根据重力做功量度重力势能的变化WG=﹣△Ep得:小球重力势能的增量为﹣mg(H+x﹣L).故B错误;C、根据动能定理得:WG+Wf+W弹=0﹣0=0,所以W弹=﹣(mg﹣f)(H+x﹣L),根据弹簧弹力做功量度弹性势能的变化W弹=﹣△Ep得:弹簧弹性势能的增量为(mg﹣f)(H+x﹣L),故C正确;D、系统机械能的减少等于重力、弹力以外的力做的功,所以小球从开始下落至最低点的过程,阻力做的功为:f(H+x﹣L).所以系统机械能减小为:f(H+x﹣L).故D错误.故选:AC【点评】:该题考查小球下落的过程中的功能关系,解决该题关键要清楚小球的运动过程和运用功能关系求解,什么力做功量度什么能的变化要能够对应.8、【答案】C【命题立意】本题旨在考查向心力和牛顿第二定律。