高考物理复习 最新模拟题汇编 功与能 (2).doc

专题二 功与能量1（2015陕西省渭南市高三一模）如图所示，位于水平面上的物体在水平恒力f1的作用下，做速度为v的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力f2，物体仍做速度为v的匀速运动，则以下说法正确的是（）af2一定大于f1bf2的大小可能等于f1cf2的功率一定小于f1的功率df2的功率可能等于f1的功率解析：设f2与水平方向的夹角为，由于物体都做匀速运动，受力平衡，则：f1=mg f2 cos=（mgf2sin）解得：f2（cos+sin）=f1因为cos+sin可能等于1，可知f2的大小可能等于f1故a错误，b正确；因为物体做匀速直线运动，合力为零，拉力的功率大小等于摩擦力功率的大小，由于水平拉力作用下的摩擦力小于斜向上拉力作用下的摩擦力，可知f2的功率一定小于f1的功率，故c正确，d错误答案：bc2. (2015江南十校高三期末大联考)水平面上一质量为m的物体，在水平力f作用下开始加速运动，力f的功率p保持恒定，运动过程所受的阻力f大小不变，物体速度最终达到稳定值为vm，作用过程物体的速度v的倒数与加速度a的关系图像如图所示。仅在已知功率p的情况下，根据图像所给信息以下说法中正确的是（）a可求出m、f和vmb不能求出mc不能求出f d可求出加速运动的时间解析：当加速度为零时，物体做匀速运动，此时的牵引力等于阻力，速度为最大值；由功率的计算公式可得p=fv，而f-f=ma，联立可得，由图象可得斜率为，截距为，因此可求出m，f和vm，故a正确；物体做变加速运动，加速运动的时间不可求，故d错误答案：a3. (2015河北省邯郸市高三教学质量检测)某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图所示，测量得到比赛成绩是2.5m，目测空中脚离地的最大高度约0.8m，忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做的功约为（）a 65j b350jc 700j d1250j解析：运动员做抛体运动，从起跳到达到最大高度的过程中，竖直方向做加速度为g的匀减速直线运动，则t= =0.4s，竖直方向初速度vy=gt=4m/s,水平方向做匀速直线运动，则v0= =3.125m/s，则起跳时的速度v= =5.07m/s,设中学生的质量为50kg，根据动能定理得：w=mv2=5025.7=642j；最接近700j,故选c【答案】 c4.（2015江西省新余一中高三二模）在地面上方的a点以e1=3j的初动能水平抛出一小球，小球刚要落地时的动能为e2=7j，落地点在b点，不计空气阻力，则a、b两点的连线与水平方向的夹角为( )a30 b37 c45 d60解析：设物体的质量为m，物体的动能为e1=3j，所以e1=3j，所以物体的速度v0为v0=,物体的末动能e2=7j，根据e2=7j，所以物体的速度v为v=，所以物体在竖直方向上的速度的大小为vy=，设a、b两点的连线与水平方向的夹角为，=，所以=30，故a项正确。【答案】a5（2015浙江省宁波市高三上学期期末）将小球从地面以初速度v0竖直向上抛出，运动过程中小球受到的空气阻力大小不变，最终小球又回到地面，以地面为零势能面，则小球（）a. 上升的最大高度小于b. 上升的时间大于下落的时间c. 上升过程中达到最大高度一半时其动能大于重力势能d. 下降过程中达到最大高度一半时其动能等于重力势能解析：上升过程中的加速度大于g，所以上升的最大高度：h=，故a正确；上升过程：物体所受的空气阻力向下，与重力方向相同，合力大于重力，根据牛顿第二定律加速度大于g；下落过程：空气阻力向上与重力方向相反，所以物体加速度小于g，下落与上升两个过程的位移大小相等，根据运动学公式x=at2，由于上升的加速度大，可知，上升时间短于下落时间故b错误；上升过程中到达最大高度一半时其重力势能：ep=mgh，继续上升至到达最高点的过程中：ek=wg+wf=mgh+wfwp，故c正确；下降过程中到达最大高度一半时其动能：ek=wgwf=mghwfwp，故d错误。答案：ac 6. (2015湖南省衡阳市高三质检)质量为2 kg的质点在竖直平面内斜向下做曲线运动，它在竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象如图甲、乙所示下列说法正确的是（） a前2 s内质点处于超重状态 b2 s末质点速度大小为4 m/s c质点的加速度方向与初速度方向垂直 d质点向下运动的过程中机械能减小解析：物体在竖直方向上有向下的加速度，知质点在前2s内处于失重状态故a错误；2s末竖直方向上的分速度为4m/s，水平分速度为m/s，则合速度为v=4m/s故b错误；质点的加速度方向竖直向下，竖直方向和水平方向都有初速度，则合初速度不沿水平方向，质点的加速度方向与初速度方向不垂直故c错误；质点竖直向下的加速度为2m/s2，知物体除受重力以外，还受到其它力，且其它力做负功，则机械能减小故d正确【答案】d7（2015上海市松江区一模）如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d，ab距离也为d现将小环从与定滑轮等高的a处由静止释放，小环沿直杆下滑下列说法正确的是（重力加速度为g）（）a小环刚释放时的加速度为gb小环到达b处时，重物上升的高度为（1）dc小环在b处的速度与重物上升的速度大小之比等于d小环能够下滑的最大距离为7.解析：小环刚开始释放时，合力为其重力，故a正确；小环到达b处时，绳子收缩的长度等于重物上升的高度，所以h=dd故b正确；对小环在b处的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有：vcos45=v重物，所以小环在b处的速度与重物上升的速度大小之比为：1，故c错误；小环和重物组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，设下降最大距离为h，则有：mgh=2mg，解得：h=故d正确答案：abd8.（2015山西大学附中高三月考）如图所示，在竖直平面内半径为r的四分之一圆弧轨道ab、水平轨道bc与斜面cd平滑连接在一起，斜面足够长在圆弧轨道上静止着n个半径为r（rr）的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点a到最低点b依次标记为1、2、3n现将圆弧轨道末端b处的阻挡物拿走，n个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是（）a.n个小球在运动过程中会散开b.第n个小球在斜面上能达到的最大高度为rc.第1个小球到达最低点的速度vd.第1个小球到达最低点的速度v解析：在下滑的过程中，水平面上的小球要做匀速运动，而曲面上的小球要做加速运动，则后面的小球对前面的小球有向前的压力作用，所以小球之间始终相互挤压，冲上斜面后后面的小球把前面的小球往上压，所以小球之间始终相互挤压，故n个小球在运动过程中始终不会散开，故a错误；把n个小球看成整体，则小球运动过程中只有重力做功，机械能守恒，弧ab的长度等于小球全部到斜面上的长度，而在圆弧上的重心位置比在斜面上的重心位置可能高也可能低，所以第n个小球在斜面上能达到的最大高度可能比r小，也可能比r大，故b错误；小球整体的重心运动到最低点的过程中，根据机械能守恒定律得：mv2=mg解得：v=，而第一个球在下滑过程中，始终受到第二个球对它的压力，所以第1个小球到达最低点的速度v，故c错误，d正确【答案】d9.（2015湖北省八校高三第一次联考）如图甲所示，质量为1kg的小物块以初速度v0=11m/s从=53固定斜面底端先后两次滑上斜面，第一次对小物块施加一沿斜面向上的恒力f，第二次无恒力f。图乙中的两条线段a、b分别表示存在恒力f和无恒力f时小物块沿斜面向上运动的v-t图线。不考虑空气阻力，g=10m/s2，下列说法正确的是（，）( )a恒力f大小为1nb物块与斜面间的动摩擦因数为0.6c有恒力f时，小物块在上升过程产生的热量较少d有恒力f时，小物块在上升过程机械能的减少量较小解析 : 根据v-t图象中斜率等于加速度的关系可知：aa= =-10m/s2 ，ab=11m/s2，不受拉力时：mab=-mgsin53-mgcos53代入数据得：=0.5受到拉力的作用时：maa=f-mgsin53-mgcos53所以：f=1n故a正确，b错误；根据运动学公式：x=有恒力f时，小物块的加速度小，位移大，所以在上升过程产生的热量较大故c错误；结合c的分析可知，有恒力f时，小物块上升的高度比较大，所以在最高点的重力势能比较大，而升高的过程动能的减小是相等的，所以在上升过程机械能的减少量较小故d正确【答案】 ad10. （2015湖南省衡阳市五校高三11月第二次联考）如图所示，足够长的传送带与水平方向的倾角为，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m，开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带的摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升高度h（未与滑轮相碰）的过程中( ) a物块a的重力势能减少mgh b摩擦力对a做的功等于a机械能的增加量c摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增加量之和d任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等解析：开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力的作用，有magsin=mg，则ma=，b上升h，则a下降hsin，则a重力势能的减小量为maghsin=mgh故a正确；根据能量守恒得，系统机械能增加，摩擦力对a做的功等于a、b机械能的增量所以摩擦力做功大于a的机械能增加因为系统重力势能不变，所以摩擦力做功等于系统动能的增加故b错误，c正确；任意时刻a、b的速率相等，对b，克服重力的瞬时功率pb=mgv，对a有：pa=magvsin=mgv，所以重力对a、b做功的瞬时功率大小相等故d正确【答案】 acd 11.（2015山西大学附中高三月考）如图，在匀速转动的电动机的带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v1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（v2 v1）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的速率为v1b此过程中传送带对滑块做功为c此过程中电动机对传送带做功为2mvd此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为解析：由于传送带足够长，物体减速向左滑行，直到速度减为零，然后物体会在滑动摩擦力的作用下向右加速，由于v1v2，物体会先在滑动摩擦力的作用下加速，当速度增大到等于传送带速度时，物体还在传送带上，之后不受摩擦力，故物体与传送带一起向右匀速运动，有v2=v1，故a正确；此过程中只有传送带对滑块做功根据动能定理w=ek得：w=ek=mv12-mv22，故b正确；设滑块向左运动的时间t1，位移为x1，则：x1=，摩擦力对滑块做功：w1=fx1=ft1，又摩擦力做功等于滑块动能的减小，即：w1=mv22 ，该过程中传送带的位移：x2=v1t1，摩擦力对滑块做功：w2=fx2=fv1t1=fv1 =2fx ，将代入得：w2=mv1v2；设滑块向左运动的时间t2，位移为x3，则：x3=t2摩擦力对滑块做功：w3=fx3=mv12，该过程中传送带的位移：x4=v1t2=2x3滑块相对传送带的总位移：x相=x1+x2+x4-x3=x1+x2+x3，滑动摩擦力对系统做功：w总=fx相对=w1+w2+w3=m（v1+v2）2，滑块与传送带间摩擦产生的热量大小等于通过滑动摩擦力对系统做功，q=w总=fx相=m（v1+v2）2，故d正确；全过程中，电动机对皮带做的功与滑块动能的减小量等于滑块与传送带间摩擦产生的热量，即q=w+mv22-mv12，整理得：w=q-mv22+mv12=mv22+mv1v2，故c错误【答案】abd12（2015四川成都市石室中学高三期中）如图所示，已知倾角为=45、高为h的斜面固定在水平地面上一小球从高为h（hhh）处自由下落，与斜面做无能量损失的碰撞后水平抛出小球自由下落的落点距斜面左侧的水平距离x满足一定条件时，小球能直接落到水平地面上（1）求小球落到地面上的速度大小；（2）求要使小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，x应满足的条件；（3）在满足（2）的条件下，求小球运动的最长时间解析：（1）设小球落到底面的速度为v，根据机械能守恒得：，得：。（2）小球做自由落体运动的末速度为：，小球做平抛运动的时间为：，由shx，解得：（3），当hh+x=hx，即x=h时，小球运动时间最长，x=h，符合（2）的条件，代入得：。【答案】（1）（2）（3）213. （2015江苏省宿迁市高三上学期期中）如图所示，两个半径为r的四分之一圆弧构成的光滑细管道abc竖直放置，且固定在光滑水平面上，圆心连线o1o2水平轻弹簧左端固定在竖直挡板上，右端与质量为m的小球接触（不栓接，小球的直径略小于管的内径），长为r的薄板de置于水平面上，板的左端d到管道右端c的水平距离为r开始时弹簧处于锁定状态，具有的弹性势能为3mgr，其中g为重力加速度解除锁定，小球离开弹簧后进入管道，最后从c点抛出（1）求小球经c点时的动能；（2）求小球