高考物理力学知识点之功和能单元检测附答案(5)

B．合外力做功 2J
C．合外力做功 12J
D．手的拉力对物体做功 10J
6．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．6mg
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-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 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
距离为 r1 ，速度大小为 v1 ，在远日点与太阳中心距离为 r2 ，速度大小为 v2 ，根据所学物理
知识判断下列说法正确的是
A．哈雷彗星的公转周期约为 76 年
B．哈雷彗星在近日点速度 v1 小于远日点速度 v2
C．哈雷彗星在近日点加速度
a1
的大小与远日点加速度
a2
的大小之比
a1 a2
v12r2 v22r1
A． mgR
B． mgR
C． 1 mgR 2
D． 1-mgR
21．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 22．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。若 已知哈雷彗星轨道半长轴约为地球公转轨道半径的 18 倍，哈雷彗星在近日点与太阳中心的
B．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 1 mv2 2
D．地面对他的冲量为 mv－mgΔt，地面对他做的功为零
17．一物体从某一高度自由落下落在竖立于地面的轻弹簧上，如图所示，在Ａ点物体开始
与轻弹簧接触，到Ｂ点时，物体速度为零，然后被弹簧弹回，下列说法正确的是( )
P A． mg sin
P cos B． mg(k sin )
P cos C． mg
P D． m（ g k sin )
19．关于功率的概念，下列说法中正确的是( ) A．功率是描述力对物体做功多少的物理量 B．由 P=W/t 可知，功率与时间成反比 C．由 P=Fv 可知只要 F 不为零，v 也不为零，那么功率 P 就一定不为零 D．某个力对物体做功越快，它的功率就一定大 20．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。一个物块质量为 m，与轨道的动摩擦因数为 μ，它由轨道顶端 A 从静止开始下滑，恰好运动到 C 端停止，物块在 AB 段克服摩擦力做功为（ ）
高考物理力学知识点之功和能单元检测附答案(5) 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（ ）
mgL 3mgL 1 m 3m v2 ，解得 v gL ，C 正确；若 b 球能上升到最高点，则
2
3mgL mgL 1 m 3m v2 ，方程无解，故 b 球不能上升到最高点，即 b 球的高度不
2
可能大于 a 球的高度，D 错误．
4．A
解析：A 【解析】
【分析】 【详解】 AB．小球与弧形槽组成的系统在水平方向系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定 律得：
A．小球到达弧形槽底部时速度小于 2gh
B．小球到达弧形槽底部时速度等于 2gh
C．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．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/s2）， 则下列说法正确的是（ ）
A．物体克服重力做功 2J
由机械能守恒定律得
mv 球-mv 槽=0
mgh
1 2
mv球2
1 2
mv槽2
解得
v球 v槽 gh＜ 2gh
故 A 正确，B 错误； C．小球在下滑过程中，小球和槽组成的系统所受合外力不为零，系统总动量不守恒，故 C 错误； D．小球下滑过程中，除重力做功外槽对球做功，小球的机械能不守恒，故 D 错误。 故选 A。
A．Ek1＞Ek2 W1＜W2
B．Ek1＞Ek2 W1＝W2
C．Ek1＝Ek2 W1＞W2
D．Ek1＜Ek2 W1＞W2
16．一位质量为 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 1 mv2 2
D．哈雷彗星在椭圆轨道上运动的过程中机械能不守恒
23．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
A．卫星在 B 点的加速度是在 A 点加速度的 3 倍 B．卫星在轨道Ⅱ上 A 点的机械能大于在轨道Ⅰ上 B 点的机械能 C．卫星在轨道Ⅰ上 A 点的机械能大于 B 点的机械能 D．卫星在轨道Ⅱ上 A 点的动能大于在轨道Ⅰ上 B 点的动能 3．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．重力做功 3mgR
B．机械能减少 1 mgR 2
C．合外力做功 3 mgR 2
D．克服摩擦力做功 3 mgR 2
2．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。已 知轨道Ⅰ的近地点 B 到地心的距离近似等于地球半径 R，远地点 A 到地心的距离为 3R，则 下列说法正确的是（ ）
C 错误。 故选 D。
W
1 2
mvB2
1 mgR 2
2．B
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解析：B 【解析】
【分析】
【详解】
A．根据牛顿第二定律得
GMm r2
ma
解得
a
GM r2
B 点与地心的距离为 A 点与地心距离的 1 ，则卫星在 B 点的加速度是 A 点加速度的 9 倍， 3
故 A 错误；
BC．在轨道Ⅰ上，卫星运行时，只有万有引力做功，所以机械能守恒，即卫星在轨道Ⅰ上
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 gL
D．运动过程中，b 球的高度可能大于 a 球的高度 4．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（ ）
14．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．
15．如图所示，质量相同的物体分别自斜面 AC 和 BC 的顶端由静止开始下滑，物体与斜面 间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部 C 点时的动能分别为 Ek1 和 Ek2，下滑过程中克 服摩擦力所做的功分别为 W1 和 W2，则（ ）
D．根据万有引力提供向心力可得
解得动能为
GMm mv2
r2
r
Ek
1 2
mv2
GMm 2r
所以卫星在轨道Ⅱ上 A 点的动能小于在轨道Ⅰ上 B 点的动能，故 D 错误；
故选 B。
3．C
解析：C
【解析】
过程中杆对两球做功，故单独的以其中一个球为研究对象，这个球的机械能不守恒，但以
两个球组成的系统机械能守恒，A 错误；b 球运动到最低点，合力指向圆心，即合力竖直 向上，加速度竖直向上，处于超重状态，B 错误；两个球组成的系统机械能守恒，故
A．物体从Ａ下降到Ｂ的过程中动能不断变小 B．物体从Ｂ上升到Ａ的过程中动能不断变大 C．物体从Ａ下降到Ｂ以及从Ｂ上升到Ａ的过程中速率都是先增大后减小 D．物体在Ｂ点时所受合力为零 18．质量为 m 的汽车，其发动机额定功率为 P．当它开上一个倾角为 θ 的斜坡时，受到的 阻力为车重力的 k 倍，则车的最大速度为（ ）
来的 2 倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（）
A．4 倍
B．2 倍
C． 倍
D． 倍
25．如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A 由静止开始沿固定在地面上的光滑斜
面下滑，B 自由下落，最后到达同一水平面，则下列说法不．正．确．的是 (
)
A．到达底端时重力的瞬时功率 PA PB
B．重力对两物体做的功相同 C．整个过程中，两物体机械能的改变量不同 D．到达底端时两物体的动能相同，速度大小相等
加速度为 g，则起重机对货物所做的功是
A．
B．
C．
D．
13．汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在
加速行驶的过程中，它的牵引力 F 和加速度 a 的变化情况是（ ）
A．F 逐渐减小，a 逐渐增大
B．F 逐渐减小，a 也逐渐减小
C．F 逐渐增大，a 逐渐减小
D．F 逐渐增大，a 也逐渐增大
A．5 W
B．6 W
C．9 W
D．6 3 W
11．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
12．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
过程中
A．滑块的机械能保持不变
B．滑块克服摩擦所做的功为 mgL
C．重力对滑块所做的功为 mgh
D．滑块的机械能增加了 mgh
10．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 点的机械能等于在轨道Ⅰ上 B 点的机械能；从椭圆轨道Ⅰ到圆轨道Ⅱ，卫星在 A 点做逐
渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星
加速，所以卫星在轨道Ⅱ上 A 点的机械能大于在轨道Ⅰ上 A 点的机械能，即有卫星在轨道 Ⅱ上 A 点的机械能大于在轨道Ⅰ上 B 点的机械能，故 B 正确，C 错误；
解得
vB gR
从 A 到 B 过程，重力势能减小量为 2mgR，动能增加量为
1 2
mvB2
1 2
mgR
故机械能减小量为
2mgR 1 mgR 3 mgR
2
2
从 A 到 B 过程，克服摩擦力做功等于机械能减小量，故为 3 mgR ， 2
B 错误，D 正确； C. 从 A 到 B 过程，合外力做功等于动能增加量，故
状态，先关闭阀门 K，往左、右管中分别注入高度为 h2、h1 ，密度为 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． gsh2 h1
B．
1 4
gs
h2
h1
C．
1 4
gs
h2
h1
2
D．
1 2
gs
h2
h1
2
9．质量为 m 的滑块沿高为 h，长为 L 的粗糙斜面匀速下滑，在滑块从斜面顶端滑至底端的
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一、选择题
1．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A. 重力做功与路径无关，只与初末位置有关，故小球从 A 到 B 的运动过程中，重力做功为
A 错误；
WG=mg•2R=2mgR
BD. 小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨道没有压力，根据牛顿第二定律，有
mg m vB2 R
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．5s B．4.8s C．4.4s
D．3s
24．假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率．如果摩托艇发动机的输出功率变为原