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高考物理专题功与能综合训练1【2016上海卷】在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力，体验者在加速下落过程中A失重且机械能增加 B失重且机械能减少C超重且机械能增加 D超重且机械能减少【答案】B2【2016浙江卷】（16分）在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示。P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h。（1）若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；（2）求能被屏探测到的微粒的初速度范围；（3）若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系。【答案】（1） （2） （3）4【2015浙江23】如图所示，用一块长的木板在墙和桌面间架设斜面，桌面高H=0.8m，长。斜面与水平桌面的倾角可在060间调节后固定。将质量m=0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数，物块与桌面间的动摩擦因数，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失。（重力加速度取；最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（1）求角增大到多少时，物块能从斜面开始下滑；（用正切值表示）（2）当增大到37时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数；（已知sin37=0.6，cos37=0.8）（3）继续增大角，发现=53时物块落地点与墙面的距离最大，求此最大距离。【答案】（1）（2）（3）5【2014海南10】如图，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上，初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动。在a下降的过程中，b始终未离开桌面。在此过程中Aa的动能小于b的动能B两物体机械能的变化量相等Ca的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量D绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零【答案】AD1如图所示，滑块以速率v1沿斜面由底端向上滑行，至某一位置后返回，回到出发点时的速率变为v2，且v2 v1，则下列说法中错误的是v1A全过程中重力做功为零B在上滑和下滑两过程中，机械能减少C在上滑和下滑两过程中，摩擦力做功相等D在上滑和下滑两过程中，摩擦力的平均功率相等【答案】D2如图所示，光滑水平面上放着足够长的木板B，木板B上放着木块A，A、B间的接触面粗糙，现在用一水平拉力F作用在A上，使其由静止开始运动，用代表B对A的摩擦力，代表A对B的摩擦力，则下列情况可能的是（ ）A、拉力F做的功等于A、B系统动能的增加量B、拉力F做的功大于A、B系统动能的增加量C、拉力F和B对A做的功之和小于A的动能的增加量D、A对B做的功小于B的动能的增加量【答案】A3如图所示，倾角为30、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端，现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上。重力加速度为g，不计一切摩擦。则A小球A、B在水平面上不可能相撞BB球刚滑至水平面时速度大小为CA球刚滑至水平面时速度大小为D在A球沿斜面下滑过程中，轻绳对B球一直做正功【答案】C4质量为500kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车A.做匀加速直线运动B.功率为20kWC.所受阻力大小为2000ND.速度大小为50m/s时牵引力大小为3000N5（多选）如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑的小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度，若大小不同，则小球能够上升到的最大高度（距离底部）也不同，下列说法正确的是A如果，则小球能够上升的最大高度为B如果，则小球能够上升的最大高度为RC如果，则小球能够上升的最大高度为D如果，则小球能够上升的最大高度为2R【答案】ABD6（多选）如图所示，质量相同的甲乙两个小物块，甲从竖直固定的1/4光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断正确的是（ ）A.两物块到达底端时速度相同B.两物块运动到底端的过程中重力做功相同C.两物块到达底端时动能相同D.两物块到达底端时，甲物块重力做功的瞬时功率大于乙物块重力做功的瞬时功率【答案】BC7如图所示为自动灌溉的喷射装置的截面图。主要由水泵、 喷嘴竖直细输水管和喷头组成。喷头的喷嘴离地面高度为 h，喷嘴的长度为 r，水泵启动后，水从水池通过输水管道压到喷嘴并沿水平方向喷出，在地面上的落点与输水管道中心的水平距离为R，此时喷嘴每秒中喷出的水的质量为m，忽略水池中水泵与地面的高度差，不计水进入水泵时的速度以及空气阻力，重力加速度为g。（1）求水从喷嘴喷出时的速度v和水泵的输出功率p；（2）若要浇灌离输出管道中心2R处的蔬菜，求此时水泵的输出功率p1。【答案】（1）；（2）8如图所示，遥控赛车比赛中的一个项目是“飞跃壕沟”，比赛要求：赛车从起点出发，沿水平轨道运动，通过遥控通电控制加速时间，使赛车可以在B点以不同的速度“飞跃壕沟”，落在平台EF段后竖直分速度将减为零，水平分速度保持不变。已知赛车的额定功率P=10.0W，赛车的质量m=1.0kg，在水平直轨道AB和EF上受到的阻力均为，AB段长，EF段长，B、E两点的高度差h=1.25m，B、E两点的水平距离x=1.5m。赛车车长不计，空气阻力不计，重力加速度。（1）为保证赛车能停在平台EF上，求赛车在B点飞出的速度大小的范围。（2）若在比赛中赛车通过A点时速度，且已经达到额定功率，要使赛车完成比赛，求赛车在AB段的遥控通电时间范围。【答案】（1）3.04.0m/s （2）2.4 s 2.75s1人用手托着质量为m的小苹果，从静止开始沿水平方向运动，前进距离L后，速度为v（物体与手始终相对静止），物体与手掌之间的动摩擦因数为，则下列说法正确的是（ ）A、手对苹果的作用力方向竖直向上B、苹果所受摩擦力大小为C、手对苹果做的功为D、苹果对手不做功【答案】C2如图所示，一物体以6m/s的初速度从A点沿AB圆弧下滑到B点，速率仍为6m/s，若物体以5m/s的初速度从A点沿同一路线滑到B点，则到B点时的速率是()A大于5m/sB等于5m/sC小于5m/sD不能确定【答案】A3质量为m的小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内作半径为R的圆周运动.运动过程中，小球受到空气阻力的作用，在某一时刻小球通过轨道最低点时绳子的拉力为7mg，此后小球继续作圆周运动，转过半个圆周恰好通过最高点，则此过程中小球克服阻力所做的功为( ).(A) (B) (C) (D)【答案】C4如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率vl匀速向右运动。一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v2vl)滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端。就上述过程，下列判断正确的有A滑块返回传送带右端时的速率为v2B此过程中传送带对滑块做功为C此过程中电动机做功为D此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为【答案】D5（多选）如图所示，质量为M的汽车从平直公路驶上斜坡。假设汽车在水平路面上匀速行驶，驶上斜坡后，汽车的功率及所受路面的阻力与在水平路面上行驶时一致，且车到达坡顶前已达到稳定状态。则在上坡过程中，汽车的速度v、牵引力F，牵引力做的功W，克服路面阻力做的功Wf与时间t的关系图像，正确的是【答案】AC6（多选）如图所示，质量为m的小球（可视为质点）套在倾斜放置的固定光滑杆上，轻质弹簧的一端悬挂于O点，另一端与小球相连，弹费与杆在同一竖直平面内。将小球沿杆拉到水平位置A处（此时弹簧处于原长状态）由静止释放，当小球滑至O点正下方的C处时速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h。若全过程中弹贵始终处于弹性限度内，且OA=OB，重力加速度为g。则下滑过程中，小球A对弹簧做功mghB滑到B处时动能最大C加速度先增大后减小D与弹簧组成的系统机械能守恒【答案】AD7成都七中某课外兴趣小组同学为了研究过山车的原理，提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37、长L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示。一个质量m=1kg的小物块以初速度v0=4.0m/s，从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数=0.50 （g取10m/s，sin37=0.60 ,cos37=0.80）求：（1）小物块的抛出点和A点的高度差；（2）若小物块刚好能在竖直圆弧轨道上做完整圆周运动，求小物块在D点对圆弧轨道的压力；（3）为了让小物块不脱离轨道，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件。【答案】（1）0.45m（2）60N（3）R0.66m8如图所示，上表面光滑的水平台高h=4m，平台上放置一薄木板(厚度可不计)，木板长L=5m，质量m=lkg的物体A(可视为质点)置于木板的中点处，物体与木板间动摩擦因数，一半径R=2m的光滑圆弧轨道竖直放置，直径CD处于竖直方向，半径OB与竖直方向的夹角，以某一恒定速度水平向右抽出木板，物体离开平台后恰能沿B点切线方向滑入圆弧轨道。求：(1)物体在圆弧轨道最高点D时，轨道受到的压力为多大?(2)应以多大的速度抽出木板?【答案】（1） （2） 【2015江苏9】如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC=h。圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A；弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则圆环（ ）A下滑过程中，加速度一直减小B下滑过程中，克服摩擦力做功为C在C处，弹簧的弹性势能为D上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度【答案】BD如图所示，质量为M 的木块静止在光滑的水平面上，质量为m 的子弹以速度v0 沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v 运动已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为L，木块对子弹的阻力为F（F 视为恒力），则下列判断正确的是A子弹和木块组成的系统机械能守恒B子弹克服阻力所做的功为C系统产生的热量为D子弹对木块做的功为【答案】D案例2如图所示，传送带与水平面之间的夹角为300，其上AB两点的距离为l=5m，传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度匀速运动，现将一质量为m=10kg的小物体轻放在传送带的A点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数，在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，求：（g取10m/s2）（1）传送带对小物体做的功；（2）电动机做的功【答案】（1）255J；（2）270J【趁热打铁】如图，在距水平地面高h1=1.2m的光滑水平台面上，一个质量m=1kg的小物块压缩弹簧后被锁定。现解除锁定，小物块与弹簧分离后以一定的水平速度v1向右从A点滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。已知B点距水平地面的高h2=0.6m，圆弧轨道BC的圆心O与水平台面等高，C点的切线水平，并与长L=2.8m的水平粗糙直轨道CD平滑连接，小物块恰能到达D处。重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计。求：(1)小物块由A到B的运动时间t；(2)解除锁定前弹簧所储存的弹性势能Ep；(3)小物块与轨道CD间的动摩擦因数。【答案】（1）（2）2 J（3）0.5 【2016全国新课标卷】（20分）轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数=0.5。用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。（1）若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离；（2）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围。【答案】（1） （2）案例1【2016全国新课标卷】如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点。已知M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMN。在小球从M点运动到N点的过程中A弹力对小球先做正功后做负功B有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差【答案】BCD案例2如图所示，四分之三周长圆管的半径R