2015高考物理功和能复习试题及答案.doc

专题四 功和能一、选择题1. 质量为m的物块，在几个共点力的作用下静止在光滑的水平桌面上现把其中一个水平方向的力从F突然增大到4F,保持其他力不变，则在t秒末该力的功率为 （ ） A. B. . D.FL2. 如图所示，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平板与桌面间的动摩擦因数为=0.4现用F=5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少为（g取10m/s2）（ ）A1J B1.6J C2J D4J3. 某科技创新小组设计制作出一种全自动升降机模型，用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升，已知升降机的质量为m，当升降机的速度为v1时，电动机的有作功率达到最大值p，以后电动机保持该功率不变，直到升降机以最大速度v2匀速上升为止，整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力，重力加速度为g。有关此过程下列说法正确的是（ ）A钢丝绳的最大拉力为 B升降机的最大速度C钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功D升降机速度由v1增大至v2过程中，钢丝绳的拉力不断减小4. 物体在水平拉力和大小恒定的摩擦力作用下，在水平面上沿直线运动的 关系如图所示，已知第1秒内合外力对物体做功为，摩擦力对物体做功为，则（ ） A从第1秒末到第3秒合外力做功为，摩擦力做功为 B从第4秒末到第6秒合外力做功为0，摩擦力做功也为0C从第5秒末到第7秒合外力做功为，摩擦力做功为2D从第3秒末到第4秒合外力做功为，摩擦力做功为 5 6. 下列说法正确的是( )A合外力对质点做的功为零，则质点的动能、动量都不变B合外力对质点施的冲量不为零，则质点动量必将改变，动能也一定变C某质点受到合力不为零，其动量、动能都改变D某质点的动量、动能都改变，它所受到的合外力一定不为零7. 物体m从倾角为的固定的光滑斜面由静止开始下滑，斜面高为h，当物体滑至斜面底端，重力做功的瞬时功率为( ) 8. 如图3-18所示，轻质弹簧竖直放置在水平地面上，它的正上方有一金属块从高处自由下落，从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中( )A重力先做正功，后做负功 B弹力没有做正功C金属块动能最大时，弹力与重力相平衡 D金属块的动能为零时，弹簧的弹性势能最大。 9. 一物块以150J的初动能由地面沿一个很长的斜面往上滑行，当它到达最高点时，重力势能等于120J，而后物块开始沿斜面往下滑行，设物块与斜面的动摩擦因数处处相同，则当物块下滑到离地高度等于最高度的三分之一时( 取斜面最低点为重力势能为零)，物块的( )A、 机械能等于110J B、 机械能等于100JC、 动能等于60J D动能等于30J 10. 将一物体从地面竖直上抛，设物体在地面时的重力势能为零，则从抛出到落回原地的过程中，物体的机械能E与物体距地面高度h的关系正确的是（ ）(a)(b)(c)(d)A如果上抛运动过程中所受的空气阻力恒定，则可能为图（a），B如果上抛运动过程中所受的空气阻力恒定，则可能为图（b），C如果上抛运动过程中所受的空气阻力与速度成正比，则可能为图（d），D如果上抛运动过程中所受的空气阻力与速度成正比，则四图都不对。 11. 为了探究能量转化和守恒，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐、两端分别固定在罐盖和罐底上，如图所示。让该装置从不太陡的斜面上A处滚下，到斜面上B处停下，发现橡皮筋被卷紧了，接着铁罐居然能从B处自动滚了上去。下列关于该装置能量转化的判断正确的是（）A从A处滚到B处，主要是重力势能转化为动能B从A处滚到B处，主要是弹性势能转化为动能C从B处滚到最高处，主要是动能转化为重力势能D从B处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能二、计算题12. 质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上。平衡时，弹簧的压缩量为x0，如图3-15所示。物块从钢板正对距离为3X0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动 已知物体质量也为m时，它们恰能回到O点，若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度，求物块向上运动到最高点与O点的距离。13. 长为6L质量为6m的匀质绳，置于特制的水平桌面上，绳的一端悬垂于桌边外，另一端系有一个可视为质点的质量为M的木块，如图所示。木块在AB段与桌面无摩擦，在BE段与桌面有摩擦，匀质绳与桌面的摩擦可忽略。初始时刻用手按住木块使其停在A处，绳处于绷紧状态，AB=BC=CD=DE=L，放手后，木块最终停在C处。桌面距地面高度大于6L (1)求木块刚滑至B点时的速度v和木块与BE段的动摩擦因数；(2)若木块在BE段与桌面的动摩擦因数变为则木块最终停在何处?14. 如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球 A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，已知球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力求：(1)球B在最高点时，杆对水平轴的作用力大小(2）球B转到最低点时，球A和球B对杆的作用力分别是多大？方向如何？2ROABCm2m1地面15. 如图，半径为R的1/4圆弧支架竖直放置，支架底AB离地的距离为2R，圆弧边缘C处有一小定滑轮，一轻绳两端系着质量分别为m1与m2的物体，挂在定滑轮两边，且m1m2， 开始时m1、m2均静止，m1、m2可视为质点，不计一切摩擦。求： m1释放后经过圆弧最低点A时的速度； 若m1到最低点时绳突然断开，求m1落地点离A点水平距离； 为使m1能到达A点，m1与m2之间必须满足什么关系?16汽车在平直的公路上由静止启动，开始做直线运动，图中曲线1表示汽车运动的速度和时间的关系，折线2表示汽车的功率和时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在16s末汽车的速度恰好达到最大 （1）定性描述汽车的运动状态（2）汽车受到的阻力和最大牵引力（3）汽车的质量（4）汽车从静止到匀速运动的总位移参考答案一、选择题1234567891011 DBBDCDCDDCBCDBCBDD二、计算题12. 解：物块从3x0位置自由落下，与地球构成的系统机械能守恒。则有 v0为物块与钢板碰撞时的的速度。因为碰撞板短，内力远大于外力，钢板与物块间动量守恒。设v1为两者碰撞后共同速mv0=2mv1 (2)两者以vl向下运动恰返回O点，说明此位置速度为零。运动过程中机械能守恒。设接触位置弹性势能为Ep，则同理2m物块与m物块有相同的物理过程碰撞中动量守恒2mv0=3mv2 (4) 所不同2m与钢板碰撞返回O点速度不为零，设为v则因为两次碰撞时间极短，弹性形变未发生变化Ep=Ep (6)由于2m物块与钢板过O点时弹力为零 两者加速度相同为g，之后钢板被弹簧牵制，则其加速度大于g，所以与物块分离，物块以v竖直上抛。 13. 解（1）木块从A处释放后滑至B点的过程中，由机械能守恒得： （1） 2分则木块在B点的速度为 （2）2分木块从A到C的过程中，由动能定理得： （3） 2分由（3）得 （4）2分（2）若，设木块能从B点向右滑动x最终停止，由动能定理得： （5） 2分将 代入得： 2分解得x=2L(x=2.5L不合题意舍去) 。即木块最终停在D处 2分14. 解：(1)球B在最高点时速度为v0，有 ，得.此时球A的速度为，设此时杆对球A的作用力为FA，则 , A球对杆的作用力为.水平轴对杆的作用力与A球对杆的作用力平衡，再据牛顿第三定律知，杆对水平轴的作用力大小为F0=1. 5 mg.(2)设球B在最低点时的速度为，取O点为参考平面，据机械能守恒定律有 解得。对A球有解得杆对A球的作用力.对B球有解得杆对B球的作用力. 据牛顿第三定律可知：A球对杆的作用力大小为0.3mg,方向向上；B对杆的作用力大小为3. 6mg，方向向下 15. 解：设m1运动到最低点时速度为v1，此时m2的速度为v2，速度分解 如图，得： v2=v1sin45（2分）Ov1RCv2v2 由m1与m2组成系统，机械能守恒，有（2分） 由上述两式求得（2分） 断绳后m1做平