2012年高考物理试题分类汇编04-功和功率、机械能

2012年高考物理试题分类汇编04-功和功率、机械能

1（2012福建卷）如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，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处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块

A．速率的变化量不同B．机械能的变化量不同

C．重力势能的变化量相同D．重力做功的平均功率相同

答案：D

2．（2012天津卷）.如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F 与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值f m与滑动摩擦力大小相等，则

A．0 – t1时间内F的功率逐渐增大

B．t2时刻物块A的加速度最大

C．t2时刻后物块A做反向运动

D．t3时刻物块A的动能最大

解析：由F与t的关系图像0～t1拉力小于最大静摩擦力物块静止F的功率为0，A错误；在t1～t2阶段拉力大于最大静摩擦力物块做加速度增大的加速运动，在t2～t3阶段拉力大于最大静摩擦力物块做加速度减小的加速运动，在t2时刻加速度最大，B正确，C错误；在t1～t3物块一直做加速运动，在t3～t4拉力小于最大静摩擦力物块开始减速，在时刻速度最大，动能最大，D正确。答案BD。

3．（2012上海卷）．质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长。分别捏住两绳中点缓慢提起，直到全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为h A、h B，上述过程中克服重力做功分别为W A、W B。若（）

（A）h A＝h B，则一定有W A＝W B（B）h A＞h B，则可能有W A＜W B

（C）h A＜h B，则可能有W A＝W B（D）h A＞h B，则一定有W A＞W B

答案：B

4．（2012上海卷）．如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定

在地面上半径为R有光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面时，A 恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，B上升的最大高度是（）（A）2R（B）5R/3 （C）4R/3 （D）2R/3

答案： C，

5．（2012上海卷）．位于水平面上的物体在水平恒力F 1作用下，做速度为v 1的匀速运动；若作用力变为斜面上的恒力F 2，物体做速度为v 2的匀速运动，且F 1与F 2功率相同。则可能有（ ）

（A ）F 2＝F 1，v 1＞v 2 （B ）F 2＝F 1，v 1＜v 2 （C ）F 2＞F 1，v 1＞v 2

（D ）F 2＜F 1，v 1＜v 2

答案：B 、D ，

6．（2012安徽卷）.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mgR 2 B. 机械能减少m gR C. 合外力做功m gR

D. 克服摩擦力做功mgR 2

1

16D ；

解析：小球从P 到B 高度下降R ，故重力做功mgR ，A 错。在B 点小球对轨道恰好无压力，由重力提供向心力得gR v B =

，取B 点所在平面为零势能面，易知机械能减少量

mgR mv R B 2121mg E 2=-=∆，B 错。由动能定理知合外力做功W=mgR mv B 2

1212

=,C 错。

根据动能定理0-mv 21W -mgR 2

B f =，可得mgR 2

1w f =，D 选项正确。

7．（2012江苏卷）．如图所示，细线的一端固定于O 点，另一端系一小球，在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点，在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是 A ．逐渐增大 B ．逐渐减小

C ．先增大，后减小

D ．先减小，后增大．

【解析】设F 与速度v 的夹角为θ，则θcos Fv P =，力的分解，在切线上（速

度方向上）合力为0，即θθc o s s i n F mg =，所以θsin mg P =，随θ增大，P 增大。

【答案】A

8．（2012海南卷）.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9

4

W B.第2秒内外力所做的功是

54

J 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

答案 ；CD

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 1.53

w 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 =、22

2111 2.522

mv mv J -=，比值：4：5

9．(2012全国理综).（20分）

一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的坡面呈抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧，以速度v 0沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示，以沟底的O 点为原点

建立坐标系Oxy 。已知，山沟竖直一侧的高度为2h ，坡面的抛物线方程为y=，探险队

员的质量为m 。人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g 。

（1） 求此人落到破面试的动能；

（2） 此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小？动能的最小值为多

少？