专题07 功和能(解析版)

专题07 功和能

1．（2021届福建省厦门外国语高三质检）用玩具手枪以初速度v 0竖直向上射出一颗质量为m 的模拟子弹（以下简称子弹），子弹升到最高点之后，又落回射出点。若子弹所受空气阻力大小恒为f ，运动的最高点较射出点高h ，重力加速度大小为g ，则下列关于子弹的说法正确的是（ ） A ．整个过程中空气阻力做功之和为0 B ．整个过程中损失的机械能为fh

C ．上升过程中重力势能增加2

012

mv fh - D ．下降过程中空气阻力做功为 2

012

mv mgh -

【答案】C 【解析】

AB ．上升过程和下降过程中空气阻力均做负功，故克服阻力做功2fh ，选项A 、B 错误； C ．对上升过程，由动能定理可得

2

102

mgh fh mv --=- 故上升过程中

2

12f fh mgh m W v =-=- 2

12

G W mgh fh mv =-=- 重力所做的负功等于重力势能增加量，选项C 正确；

D ．下降过程中克服阻力做的功等于上升过程中克服阻力做的功

2

12

fh mgh mv -=- D 错误。 故选C 。

2．（2021届广东省东莞市光明中学高三模拟）有一款蹿红的微信小游戏“跳一跳”，游戏要求操作者通过控制棋子(质量为m ，可视为质点)脱离平台时的速度，使其能从同一水平面上的平台跳到旁边的另一平台上。如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，轨迹的最高点距平台上表面高度为h ，不计空气阻力，重力加速度为g ，则（ ）

A ．棋子从离开平台至运动到最高点的过程中，重力势能增加mgh

B ．棋子从离开平台至运动到最高点的过程中，机械能增加mgh

C ．棋子离开平台后距平台面高度为

2h 时动能为2

mgh D ．棋子落到另一平台上时的速度大于2gh 【答案】AD 【解析】

A.重力势能增加量等于克服重力做功的值，所以：p E mgh ∆=，A 正确

B.棋子从离开平台至运动到最高点的过程中，只有重力做功，动能和重力势能相互转化，总的机械能保持不变，所以机械能守恒，B 错误

C.从初态到最高点时，设水平速度为0v ，设初动能为0k E ，有：2

001

2

k mv E mgh -=-，当到达高度为2

h 时有：02k k h E E mg

-=-，解得：2

01122

k E mv mgh =+，C 错误 D.从最高点到落另一平台，竖直方向自由落体：2

2y v gh =，即：2y v gh =

，所以落到另一平台速度

2202y v v v gh =+>，D 正确

3．（2021届广东省佛山市高三质检）质量为m 的小鸟，以速度v 沿着与水平成θ角斜向上的方向匀速飞行，重力加速度为g ，则（ ）

A ．小鸟处于超重状态

B．空气对小鸟作用力的方向与v的方向相反

C．空气对小鸟作用力的大小为mg

D．重力对小鸟做功功率为-mgv

【答案】C

【解析】

A．小鸟匀速飞行，合力为零，既不超重也不失重。故A错误；

BC．小鸟受重力和空气对小鸟的作用力，由于小鸟匀速飞行，则合力为零，即空气对小鸟的作用力与重力等大反向，大小为mg。故B错误，C正确；

=，要求力与速度共线，所以重力对小鸟做功功率为

D．功率公式P Fv

=-

P mgvθ

sin

故D错误。

故选C。

4．（2021届广东省梅州市兴宁市一中高三模拟）光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。一个小球以恒定速率沿轨道切线方向进入轨道，以下关于小球运动的说法中正确的是（）

A．轨道对小球不做功，小球的角速度不断增大

B．轨道对小球做正功，小球的角速度不断增大

C．轨道对小球做正功，小球的线速度不断增大

D．轨道对小球不做功，小球的线速度不断增大

【答案】A

【解析】

轨道的弹力方向与速度方向垂直，弹力不做功，根据动能定理知，速度的大小不变。根据

v

ω=

r

半径减小，角速度不断增大。

故选A。

5．（2021届广东省梅州市兴宁市一中高三模拟）蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动．北京青龙峡蹦极跳

塔高度为68米，身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下，下落高度大约为50米．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()

A．运动员到达最低点前加速度先不变后增大

B．蹦极过程中，运动员的机械能守恒

C．蹦极绳张紧后的下落过程中，动能一直减小

D．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力一直增大

【答案】D

【解析】

A：蹦极绳张紧前，运动员只受重力，加速度不变．蹦极绳张紧后，运动员受重力、弹力，开始时重力大于弹力，加速度向下；后来重力小于弹力，加速度向上；则蹦极绳张紧后，运动员加速度先减小为零再反向增大．故A错误．

B：蹦极过程中，运动员和弹性绳的机械能守恒．故B错误．

C：蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员加速度先减小为零再反向增大，运动员速度先增大再减小，运动员动能先增大再减小．故C错误．

D：蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性绳的伸长量增大，弹力一直增大．故D正确．

6．（2021届广东省梅州市兴宁市一中高三模拟）表所示列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗。若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则（）

A．电动机的输入功率为600W B．电动机的内电阻为4Ω

C．该车获得的牵引力为100N D．该车受到的阻力为50N

【答案】AD

【解析】

A. 电动机的输入功率为

P=UI=60×10W=600W

选项A正确；

B. 对电动机