高考物理一轮复习单元过关检测(五) 功和能

(时间：90分钟满分：100分)

一、选择题(本大题共10个小题，每小题5分，共50分，每小题只有一个选项正确，

请将正确选项前的字母填在题后的括号内)

1．(2011年江苏单科)如图所示，演员正在进行杂技表演．由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( )

A．0.3 J B．3 J

C．30 J D．300 J

解析：一只鸡蛋重约为1 N，人的身高一般为1.6 m，则鸡蛋被抛出的高度约为0.6 m，则鸡蛋获得的最大机械能约为E＝mgh＝1×0.6＝0.6 J，故人对鸡蛋做的功约为

0.6 J，最接近0.3 J，故A正确，其他选项错误．

答案：A

2．如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，用轻绳跨过定滑

轮使之与盛有砂子的小桶相连，已知小车的质量为M，小桶与

砂子的总质量为m，把小车从静止状态释放后，在小桶下落竖

直高度h的过程中，若需考虑滑轮及空气的阻力，小车未与滑轮相撞，下列说法中正确的是( )

A．小车获得的动能为mgh

B．小车获得的动能小于Mmgh/(M＋m)

C．小桶与砂子的机械能减少Mmgh/(M＋m)

D．小车的机械能增加mgh

解析：整体除动能和势能转化外，还有机械能转化为内能，所以机械能不守恒，小桶和砂子的重力势能mgh转化为整体的动能和内能，所以小车获得的动能(或机械能增加)小于Mmgh/(M＋m)，选项A、D错，B错；小桶的机械能减少量大于小车获得的动能，选项C错误．

答案：B

3．质量为10 kg的物体，在变力F作用下沿x轴做直线运动，

力随坐标x的变化情况如图所示．物体在x＝0处，速度为

1 m/s，一切摩擦不计，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：力－位移图象下的面积表示功，由图象可知，一部分正功与另一部分负功抵

消，外力做的总功W ＝Fx ＝40 J ，根据动能定理W ＝12mv 2－12

mv 20，得v ＝3 m/s. 答案：B

4．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v 0，C 的初速度方向沿斜面水平，大小也

为v 0，下列说法中正确的是( )

A ．滑到斜面底端时，C 的动能最大

B ．滑到斜面底端时，B 的动能最大

C ．A 和C 将同时滑到斜面底端

D ．C 一定是最后滑到斜面底端

解析：滑块C 在运动中所受摩擦力方向不是沿斜面向下的，所以C 沿斜面向下方向的加速度比A 和B 大，C 比A 先滑到斜面底端，C 、D 错误；克服摩擦力做的功等于摩擦力和路程的乘积，C 在斜面上运动的路程大，C 克服摩擦力做的功最多，A 错误、B 正确．

答案：B

5．某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究．他

们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并

将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v －t

图象，如图所示(除2 s ～10 s 时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线)．已知在小车运动的过程中，2 s ～14 s 时间段内小车的功率保持不变，在14 s 末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0 kg ，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变，则不正确的是( )

A ．小车受到的阻力大小为1.5 N

B ．小车加速阶段的功率为9 W

C ．小车匀速行驶阶段的功率为9 W

D ．小车加速过程中位移大小为42 m

解析：在14 s ～18 s 时间段：a ＝Δv t

＝1.5 m/s 2，则F f ＝ma ＝1.5 N ，A 不符合题意；在0～2 s 内小车做匀加速运动，由P ＝Fv 可知，小车的功率逐渐增大，B 符合题意；在10 s ～14 s 小车做匀速直线运动，牵引力F ＝F f ，P ＝Fv ＝1.5×6 W＝9 W ，

C 不符合题意；0～2 s 内：x 1＝3 m,2 s ～10 s 内根据动能定理：Pt －F f x 2＝12mv 22－12

mv 2

1，得x 2＝39 m ，则x ＝x 1＋x 2＝42 m ，D 不符合题意．

答案：B

6．(2012年毫州模拟)有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看做质点，如图所示，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，则连接A、B的绳长为( )

A.4v2

g

B.

3v2

g

C.3v2

4g

D.

4v2

3g

解析：设滑块A的速度为v A，因绳不可伸长，两滑块沿绳方向的分速度大小相等，得：v A cos 30°＝v B cos 60°，又v B＝v，设绳长为l，由A、B组成的系统机械能守

恒得：mgl cos 60°＝1

2

mv2A＋

1

2

mv2，以上两式联立可得：l＝

4v2

3g

，故选D.

答案：D

7．(2011年上海综合)用图示装置可以研究动能和重力势能转

化中所遵循的规律．在摆锤从A位置由静止开始向下摆动到

D位置的过程中( )

①重力做正功，重力势能增加

②重力的瞬时功率一直增大

③动能转化为重力势能

④摆线对摆锤的拉力不做功

⑤若忽略阻力，系统的总机械能为一恒量

A．①③B．②④

C．②⑤ D．④⑤

解析：摆锤向下运动，重力做正功，重力势能减小，故①错误．由于开始静止，所以开始重力功率为零，在D位置物体v的方向与重力垂直，P G＝G·v cos θ，可知P G＝0，而在从A位置摆动到D位置的过程中，重力功率不为零，所以所受重力的瞬时功率先增大后减小，②错误．在向下运动的过程中，重力势能减小，动能增加，故③错误．摆线拉力与v方向始终垂直，不做功，只有重力做功，故机械能守恒，故④⑤正确，选D.

答案：D

8．如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为

2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮

的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静