2011届高三物理功和能测试题.doc

高三物理思维训练：功和能功和能+图像1当你在商店里打工时，要把货箱搬上离地12 m高的楼上。现有30个同样的货箱，总质量为150 kg，如果要求你尽可能快地将它们搬上去。你身体可以提供的功率（单位为w）与你搬货箱的质量关系如图所示，则完成这一工作的最短时间为_min（忽略下楼、搬起和放下货箱等时间）。1、122如图所示，质量为m的滑雪运动员从高为h的凹形雪坡顶a处由静止开始滑下，然后沿雪坡升到h高的b处恰好停下。接着按原雪坡返回，在返回过程中，运动员仅在下滑雪坡段做功，最终恰好返回a处。则运动员所做的功应为（）（a）wmg（hh）（b）w2mg（hh）（c）w2mg（hh）（d）2mg（hh）wmg（hh）3、一个质量为m带有电荷为-q的小物体，可在水平轨道ox上运动，o端有一与轨道垂直的固定墙。轨道处于匀强电场中，场强大小为e，方向沿ox轴正方向，如图所示，小物体从距离墙角x0处以速度v0从图示位置向左运动，运动时受到大小不变的摩擦力f作用，设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求：它停止运动前所通过的总路程s。某同学的解题过程如下： 解：根据动能定理可得： 上述解法正确吗?若你认为是正确的话，则解出其结果；若你认为有问题的话，则请陈述所存在的问题，并列式解出你认为正确的结果。3、本题10分（1）题中给出的结果不完整、它仅适用于这种情况（4分）仅仅表明该解法不对，不进一步陈述的话得2分。（2）讨论：在碰撞前停下，即时，（1分）（2分）在墙壁处停下，即时，（2分）在与墙壁碰撞后向右停下，即时，即 (3分)4如图甲所示，用一水平力f拉着一个静止在倾角为q的光滑斜面上的物体，逐渐增大f，物体做变加速运动，其加速度a随外力f变化的图像如图乙所示，若重力加速度g取10 m/s2，根据图乙中所提供的信息可以计算出（）（a）物体的质量（b）斜面的倾角（c）物体能静止在斜面上所施加的最小外力（d）加速度为6 m/s2时物体的速度5、质量为50kg的人在原地以固定周期连续地蹦跳，蹦跳时克服重力所作功的功率为135w，每次蹦跳时与地面接触时间占所用时间的。若此人的心动周期和蹦跳周期相同，心脏每博一次输出血液，若将的试剂注入他的静脉，经过一定长的时间后此后的血液中试剂浓度为。求：（1）此人心脏每分钟跳动的次数；（2）此人全部血液通过心脏一次所需的时间6. 在光滑的水平地面上，有质量相同的甲、乙两物体，甲原来静止，乙以速度v做匀速直线运动，俯视图如图所示，某时刻它们同时受到与v方向垂直的相同水平恒力f的作用，经过相同时间后a. 两物体的位移相同b. 恒力f对两物体所做的功相同c. 两物体的速度变化率相同d. 两物体的动能变化量相同7、如图所示，一个竖直放置半径为r的半圆形轨道abc，b是最低点，ac与圆心o在同一水平高度，14圆弧ab表面是光滑的，圆弧bc表面是粗糙的。现有一根长也为r、质量不计的细杆ef，上端连接质量为m的小球e，下端连接质量为2m的小球f。e球从a点静止释放，两球一起沿轨道下滑，当e球到达最低点b时速度刚好为零。在下滑过程中，f球经过b点的瞬时速度大小是_，在e球从a运动到b的过程中，两球克服摩擦力做功的大小是。，（2）mgr8如图，光滑水平面上有木板b长为l，在b的左端放一木块a，现给a一瞬时速度，使a恰好运动到b的右端，若摩擦力对a做功大小为w1，对b做功大小为w2，则aw1 w2bw1 w2cw1= w2d无法判断9质量为m的物体，自高为h，倾角为的光滑斜面顶端由静止开始滑下，经历时间t到达斜面底端时的速度为v，物体刚滑到斜面底端时，重力的功率为：abcd10。将物体以初速v0竖直向上抛出，上升的最大高度为h，空气阻力恒定，问上升和下降过程中动能和势能相等的位置在上面还是下面。11、一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端。已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定。若用f、v、s和e分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是： （ ad ）12如图甲所示为起重机沿竖直方向提起的过程中重物运动的速度时间图像，则该过程中起重机的输出功率最接近乙图中的 （ ）13如图所示为一个竖直放置、半径为r的半圆形轨道abc，b是最低点，ac与圆心o在同一水平高度，ab段弧面是光滑的，bc段弧面是粗糙的。现有一根长为r、质量不计的细杆，上端连接质量为m的小球甲，下端连接质量为2m的小球乙。开始时甲球在a点，由静止释放后，两球一起沿轨道下滑，当甲球到达最低点b时速度刚好为零，则在此过程中，两球克服摩擦力做功的大小为 ；在下滑过程中，乙球经过b点时的瞬时速度大小为 。(2-)mgr ， 14（12分）一辆汽车质量为1103kg ，最大功率为2104w，在水平路面由静止开始作直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定发动机的最大牵引力为3103n ，其行驶过程中牵引力f与车速的倒数的关系如图所示试求（1）根据图线abc判断汽车作什么运动？ （2）v2的大小；（3）整个运动中的最大加速度；（4）当汽车的速度为10m/s时发动机的功率为多大？14（l2分）解：（1）图线ab牵引力f不变，阻力f不变，汽车作匀加速直线运动，图线bc的斜率表示汽车的功率p，p不变，则汽车作加速度减小的加速运动，直至达最大速度v2，此后汽车作匀速直 线运动。 （2分） （2）汽车速度为v2，牵引力为f11103 n， （3分）（3）汽车做匀加速直线运动时的加速度最大阻力 （1分） （3分）（4）与b点对应的速度为 （1分）当汽车的速度为10m/s时处于图线bc段，故此时的功率为最大pm 2104w （2分）15、如图所示，一个小球（视为质点）从h12m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道ab，进入半径r4m的竖直圆环，圆环轨道部分的动摩擦因数处处相等，当到达环顶c时，刚好对轨道压力为零；沿cb滑下后，进入光滑弧形轨道bd，且到达高度为h的d点时速度为零，则h之值不可能为（g10m/s2）：（ ）a、12m b、10m c、8.5m d、7m16（14分）如图所示，在竖直面内有一光滑水平直轨道与半径为r0.25m的光滑半圆形轨道在半圆的一个端点b相切，半圆轨道的另一端点为c。在直轨道上距b为x(m)的a点，有一可看做质点、质量为m0.1kg的小物块处于静止状态。现用水平恒力将小物块推到b处后撤去恒力，小物块沿半圆轨道运动到c处后，恰好落回到水平面上的a点，取g10m/s2。求（1）水平恒力对小物块做功w与x的关系式（2）水平恒力做功的最小值（3）水平恒力的最小值16（14分）小物块从c到a的运动是平抛运动。（1）设小球在c处的速度为vc，则由c到axvct （1分）y2rgt2（1分） 由以上两式得vc2（1分）小球从a到c有wf2mgrmvc2（2分）解得wfmg（2r）（0.5x20.5）j（1分） （2）当wf最小时，物块刚好能够通过c点，此时mvc2/r/mg（2分）由c到a仍做平抛运动，所以vc2仍成立由以上两式：x2r（1分）代入公式可求得恒力做功的最小值为wfmin（0.50.540.252）j0.625j（1分） （3）由功的公式得f（1分）将wf（0.5x20.5）j代入上式得f（0.5x）n（1分）由数学知识可知，当0.5x，即x1时f最小（1分）fmin1n （1分）17如图所示，一物体在水平力f1作用下，在水平面上做速度为v1的匀速运动，f1的功率为p0，若该物体在斜向上的力f2作用下，在同一水平面上做速度为v2的匀速运动，f2的功率也为p0，则下列说法中正确的是 （ ）（a）f2可能小于f1（b）f2可能等于f1（c）v1一定小于v2（d）v1可能小于v2 17如图所示，在倾角为300的足够长的