(2012年高考物理试题预测及分类汇编)、功和能.doc

(2012年高考物理试题预测及分类汇编)、功和能.doc一、单项选择题（2分题）1、摆动的秋千，摆动的幅度愈来愈小，对此现象下列说法中正确的是（ C ）A机械能守恒B机械能增加C机械能减少D机械能有时增加，有时减少2、有一辆车长为3896mm的汽车正在行驶，当t=0时开始剎车（如图a所示），在t=3s时汽车停止（如图b所示）。若汽车的运动可看成匀减速直线运动，则根据题中提供的信息，可以估算出的物理量是（D）宝山路图a宝山路图bA3s内阻力对汽车所做的功B剎车时汽车受到的阻力C开始剎车时汽车的动能D 剎车时汽车的加速度3、质量为2kg的物体，以1m/s的速度在光滑水平面上向左滑行从某时刻起受到一水平向右的力作用，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向右，大小为1m/s，在此过程水平力做的功为 A A 0 B1J C -1J D2J1、在下列各物体的运动过程中，满足机械能守恒条件的是(C)(A) 跳伞运动员在空中匀速下降(B) 用绳拉着一个物体匀速上升(C) 物体以某一初速度沿光滑曲面下滑(D) 小球在竖直面内做匀速圆周运动8质量m = 2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑水平面上向右滑行。从某时刻起受到一水平向左的外力F的作用，经过一段时间后，滑块的速度方向变为水平向左，大小为4m/s，在这段时间内（C ）A速度变化量的大小为0， 外力F 不做功B速度变化量的大小为8m/s，外力F做正功C速度变化量的大小为8m/s，外力F不做功D速度变化量的大小为8m/s，外力F做负功二、单项选择题（3分题）1、建筑工地上，某建筑工人甲从地面向上抛出一质量为m的砖块，被离地面高为h的平台上的乙接住。已知抛出时的速度为v0，当它被乙接住时的速度为v，用g表示重力加速度，则在此过程中砖块克服空气阻力所做的功等于 （ d ）（A）（B）（C）（D）EPAEhhttBCDF合v第16题图1、运动员从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落。在整个过程中，下列图像可能符合事实的是（其中h表示下落高度、t表示下落的时间、F表示人受到的合外力、E表示人的机械能、EP表示人的重力势能、V表示人下落的速度） ( C )2、质量为m的物体，从静止开始以的加速度竖直下落h的过程中，下列说法中正确的是： （ B ）A物体的机械能守恒 B物体的机械能减少mgh/2C物体的重力势能减少mgh/2 D物体克服重力做功为mght/sOv123452、物体在竖直向上的拉力F作用下竖直向上运动，运动的vt图像如图所示。在02s、23s、35s三段时间内F做功依次为W1、W2和W3，则它们的大小关系正确的是(A)(A) W1W2W3(B) W1W2W3(C) W3W2W1(D) W1W3W21、节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射部分，通过火药剧烈燃烧产生的高压燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中，若礼花弹在由炮筒底部击发到炮筒口的过程中，克服重力做功为W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功为W2，高压燃气对礼花弹做功为W3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中（设礼花弹发射过程中质量不变）（ B ）A礼花弹的动能变化量为W1W2W3 ；B礼花弹的动能变化量为W3W2W1；C礼花弹的机械能变化量为W3W1；D礼花弹的机械能变化量为W3W2W1。13某电梯的额定功率为4.5104W，其中10的功率消耗在克服摩擦上，电梯自重为6.0103N，假设每位乘客平均体重为7102N，电梯以3m/s的速度匀速竖直上升。那么由此推算，此电梯的额定载客人数为(C)。A6人B8人C10人D12人2、一小球在离地高H处从静止开始竖直下落，运动过程中受到的阻力大小与速率成正比，下列图像反映了小球的机械能E随下落高度h的变化规律（选地面为零势能参考平面），其中可能正确的是 B hEOHHhEOABhEOHCDhEOHE0E0E0E01、如图，一根不可伸长的轻绳系一个小球，将小球拉至水平位置后由静止释放，则小球在摆动到最低点的过程中，重力对小球做功的瞬时功率（D）（A）始终不变 （B）始终增大（C）先减小后增大 （D）先增大后减小2、正在做简谐运动的单摆，摆球到达最高点时的机械能为E1，摆线对摆球的拉力大小为F1；摆球通过最低点时的机械能为E2，摆线对摆球的拉力大小为F2,若不计空气阻力，以下结论正确的是（A ）A.E1=E2， F1F2 B.E1E2， F1F2C.E1E2， F1F2D.E1= E2， F1=F2三、多项选择题（4分题），每小题给出的四个选项中，至少有两个是正确的。1、一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间滑至斜面底端。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，则下列图像中可能正确的是（ AD ）EOtt0FOtt0（A） （B） （C） （D）sOtt0vOtt00S / mW / J6931030201527AB1、质量为2kg的物体，放在动摩擦因数=0.1的水平面上，在水平拉力的作用下，由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移S之间的关系如下图所示，则（BC ） A此物体在AB段做匀加速直线运动；B此物体在AB段做匀速直线运动；C此物体在0A段做匀加速直线运动；D此物体在0A段做匀速直线运动。1、机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动，所受的阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是 （ BD ）A机车输出功率不变B机车输出功率逐渐增大C在任意两相等的时间内,机车动能变化相等D在任意两相等的位移内,机车动能变化相等9、如图所示,电梯质量为M，它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动。当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这段过程中，下列说法中正确的是（BD）(A)电梯地板对物体的支持力所做的功等于(B)电梯地板对物体的支持力所做的功大于(C)钢索的拉力所做的功等于(D)钢索的拉力所做的功大于21如图所示，长为L的木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块，现缓慢抬高木板的A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为时，小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中（ACD）A木板对物块做功为B摩擦力对小物块做功为mgLsinC支持力对小物块做功为mgLsinD滑动摩擦力对小物块做功为F2F0F0t0 2t0t019、一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力的方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别为x1和x2，速度分别为v1和v2；合外力在0-t0和t0-2t0时间内做的功分别为W1和W2，在t0和2t0时刻的功率分别为P1和P2，则（ AD ）。（A）x1：x2=1:5，v1：v2=1:3 （B）x1：x2=1:4，v1：v2=1:2（C）W1：W2=1:10，P1：P2=1:4 （D）W1：W2=1:8，P1：P2=1:619一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-（ ACD ）CABmh30图1219如图12所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30的固定斜面，其运动的加速度为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体(AB)。A重力势能增加了； B机械能损失了C动能损失了mgh ； D克服摩擦力做功ABCmh3019、如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30的斜面，其运动的加速度大小为，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中（BD） A重力势能增加了 B机械能损失了 C动能损失了mgh D合外力对物体做功为四、填空题。a/ms-2024t/s5101、一质量为m2kg的可以看作质点的物体，仅受到一个变力作用，从静止开始做变加速直线运动，其加速度a随时间t的变化规律如图所示，则该物体所受的合外力F随时间t变化的函数关系为_，物体在4s末的动能大小为_J。F5t，4002、如图所示，半径R0.6m的光滑半圆细环竖直放置并固定在水平桌面上，环上套有质量为1kg的小球甲，用一根细线将小球甲通过两个光滑定滑轮B、D与质量为2kg的小物体乙相连，滑轮的大小不计，与半圆环在同一竖直平面内，它们距离桌面的高度均为h0.8m，滑轮B恰好在圆环最高点C点的正上方。初始时将甲拉至半圆环左边最低点A处，然后将甲、乙由静止开始释放，则当甲运动到离桌面高度为_m时，甲、乙速度大小相等；当甲运动到C点时的速度大小为_m/s。（g10m/s2）0.45，2B甲Oh乙CDA3、将一质量为0.2kg的小球在空中静止释放，其离地高度与时间的关系，式中以m为单位，以s为单位。则小球0.4末离地高度为 m，克服空气阻力所做的功为 J。（g取10m/s2）2.72m；0.384J21在竖直平面内有一条光滑弯曲轨道，一个小环套在轨道上，从3.0m的高处无初速度释放。轨道上各个高点的高度如图所示。则第_高点是小环不可超越的；小环随后将如何运动？_。21（4）、在轨道间来回作往复运动pdwulicyh3.0m0.5m(1)1.5m2.5m3.5m(2)(3)(4)x /mFx/N1234544O24质量为m=2.0kg的物体从原点出发沿x轴运动，当x0时物体的速度为4.0m/s。作用在物体上的合力F随位移的变化情况如图所示。则在第1个1m的位移内合力对物体做的功W_J；在x0至x5.0m位移内，物体具有的最大动能是_J。2，18BAO24如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动。设某时刻物块A向上运动的速度大小为vA，轻绳与杆的夹角为，则此时小球B运动的速度大小vB为_。在A上升过程中小球B的机械能的变化情况是_。（填“一直减小”“一直变大”“一直不变”“先变小后变大”或“先变大后变小”）24_vA cos_ 先变小后变大甲乙ABP24、特种兵过山谷的一种方法可化简为如右图所示的模型：将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处，悬绳上有小滑轮P，战士们相互配合，可沿着细绳滑到对面。开始时，战士甲拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，处于静止状态，AP竖直，则此时甲对滑轮的水平拉力为_；若甲将滑轮由静止释放，则乙在滑动中速度的最大值为_。（不计滑轮与绳的质量，不计滑轮的大小及摩擦）mg，1、如图所示，AB、BC均为轻杆，处在同一竖直平面内，AB杆高为h。 A、B、C三处均用铰接连接，其中A、C两点在同一水平面上，BC杆与水平面夹角为30。一个质量为m的小球穿在BC杆上，并静止在BC杆底端C处，不计一切摩擦。现在对小球施加一个水平向左的恒力F mg，则当小球运动到BC杆的中点时，它的速度大小为 ，此时AB杆对B处铰链的作用力大小为 。， mg 300FOt1234510.5-0.5-1/s25如图所示，在倾角为300的足够长的光滑斜面上有一质量为m=1kg的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用。力F按右图变化（图中纵坐标是力F与mg的比值，力F沿斜面向上为正）。已知此物体在t=0时速度为零，那么此物体在4s末的速率为 _ m/s，力F做的功是 _ J。（g取10m/s2）30 m/s；150J22质量为m的物体从静止开始以g2的加速度竖直向下运动，当下降高度为h时，该物体机械能的增量为_，该物体动能的增量为_。mgh2、 mgh2；1、某物块以80 J初动能从固定斜面底端上滑，以斜面底端为零势能参考平面，到达最高点时物块的重力势能为50 J在返回斜面底端的过程中，当物块的重力势能为20 J时，动能为_J；当物块下滑到动能和势能恰好相等时，其机械能为_J （12J 200/7 J (28.6 J）3006001、有一种利用蓄电池提供动力的电动自行车装有发电机，当关闭动力让车滑行时，发电机利用充电装置可向车载的蓄电池充电，则充电过程是将_能转化成化学能的过程。现有某人骑这样的电动车自行车，以600J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭发电机充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化的关系如图线所示；第二次启动发电机充电装置，其动能随位移变化的关系如图线所示，设前后二次地面和空气对车产生的阻力恒定且相等，则第二次时蓄电池增加的化学能最多是_ J。（电；240）五、计算题1、如图所示，质量m=1kg的小物体从倾角=37的光滑斜面上A点静止开始下滑，经过B点后进入粗糙水平面（经过B点时速度大小不变而方向变为水平）。已知SAB=3m，SBC=7.6m ，。试求： （1）若在小物体上始终施加一个水平向左的恒力F，发现当F=F0时，小物体恰能从A点静止出发，沿ABC到达水平面上的C点停止。求F0的大小。CBA （2）某同学根据（1）问的结果，得到如下判断：“当FF0时，小物体一定能从A点静止出发，沿ABC到达C点。”这一观点是否有疏漏，若有，请对F的范围予以补充。（sin37=0.6，cos37=0.8）（12分）（1）对A到C列动能定理： （4分）F0=2N （2分）（本小题也可以分段列式，或用牛顿定律求解，请老师自己决定评分标准）（2）有疏漏，F太大物体会离开斜面，而不能沿ABC运动。 （2分）临界状态为物体沿斜面运动但与斜面没有弹力，此时F= =13.3N （2分） 得13.3NF2N （2分）32（12分） 如图甲，在水平地面上固定一倾角为的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q（q0）的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W；（3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小，vm是题中所指的物理量。（本小题不要求写出计算过程）32、（12分）（1）滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，则有 qE+mgsin=ma 联立可得 （4分） （2）滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为，则有 从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得 （2分） 联立可得 vt1t2t3Ov1vm （2分）（3） （图4分）31（12分）某炮竖直向上发射炮弹，炮弹的质量M为3kg（内含炸药的质量可以忽略不计），炮弹被射出的初速度为60m/s。当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向相向飞行的两片，其中一片质量m为2kg，其炸开瞬间的速度大小是另一片的一半。现要求弹片不能落到以发射点为圆心、以半径R为480m的圆周范围内。假定重力加速度g始终为10m/s2，忽略空气阻力。求刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大？31（12分）设炮弹止升到达最高点的高度为H，由 （1分）m （2分）设质量为m的弹片刚爆炸后的速度为，则另一块的速度为 （1分）运动的时间为t，根据平抛运动规律，有 （1分） （1分）m/s （2分） m/s （1分）炮弹刚爆炸后，两弹片的总动能 （2分） J 32（13分）如图23-1所示，长为4m的水平轨道AB与倾角为37的足够长斜面BC在B处连接，有一质量为2kg的滑块，从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F按图23-2所示规律变化，滑块与AB和BC间的动摩擦因数均为0.25，重力加速度g取10m/s2。求:（1）滑块到达B处时的速度大小；（2）不计滑块在B处的速率变化,滑块冲上斜面，滑块最终静止的位置与B点的距离。370ABC图23-1x/m123420F/N-10-20010图23-232（13分）（1）由图得：02m： N X1=2m； （1分）23m：，X2=1m； （1分）34m：N，X3=1m （1分） A至B由动能定理： （2分）得 m/s （1分）（2）因为，滑块将滑回水平面。 （1分）设滑块由B点上滑的最大距离为L，由动能定理 （2分）解得：m （1分）从最高点滑回水平面，设停止在与B点相距S处， （1分）解得： （1分）m （1分） 31、（12分）弹性小球从某一高度H自由下落到水平地面上，与水平地面碰撞后弹起，假设小球与地面的碰撞过程中没有能量损失，但由于受到大小不变的空气阻力的影响，使每次碰撞后弹起上升的高度是碰撞前下落高度的3/4。为使小球弹起后能上升到原来的高度H，则需在小球开始下落时，在极短时间内给它一个多大的初速度v0？某同学对此解法是：由于只能上升H，所以机械能的损失为mgH，只要补偿损失的机械能即可回到原来的高度，因此mv02=mgH，得v0 =你同意上述解法吗？若不同意，请简述理由并求出你认为正确的结果。31、解：不同意，该学生只考虑小球回到H后要继续上升所需克服重力做功的动能，忽略了继续上升时还要有能量克服空气阻力做功。 (4分) (4分) (4分)33、（15分）风洞实验室可产生水平方向的、大小可调节的风力。在风洞中有一个固定的支撑架ABC，该支撑架的外表面光滑，且有一半径为R的四分之一圆柱面，支撑架固定在离地面高为2R的平台上，平台竖直侧壁光滑，如图所示，地面上的D点处有一竖直的小洞，小洞离侧壁的水平距离为R，现将质量分别为m1和m2的两个小球用一根不可伸长的轻绳连接按图示的方式置于圆柱面上，球m1放在柱面底部的A点，球m2竖直下垂。(1)在无风情况下，将两球由静止释放（不计一切摩擦），小球m1沿圆柱面向上滑行，到最高点C恰与圆柱面脱离，则两球的质量之比m1: m2是多少？（m1到最高点时m2尚未着地）(2)改变两小球的质量比，并使它们由静止开始运动，同时开动风机，产生均匀、恒定、水平向左的风，当小球m1滑至圆柱面的最高点C时绳恰好断裂，通过调节风力F的大小，使小球m1恰能与洞壁无接触地落入小洞D的底部，求小球m1经过C点时的速度及水平风力F的大小。解：（1）小球m1在C点恰好离开圆柱面，由圆周运动规律可知小球在C点时只由重力提供向心力， ，速度为： （3分）由m1和m2组成的系统机械能守恒，则将两球由静止释放到小球m1离开C点时有： （2分） 由式解得： （1分） （2）绳子断裂后小球m1在水平方向的平均速度为： （1分）小球m1在下落过程中在竖直方向做自由落体运动，运动时间为： （2分）小球m1在水平方向做末速度为零的匀减速运动，小球m1在离开C点时的速度为： （1分） 由解得： （2分）由匀变速运动规律可知，小球在水平方向的加速度大小为： （2分） 由牛顿第二定律可求得小球所受风力为： （1分）29（10分）如图甲所示，质量为m1kg的物体置于倾角为37固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t11s时撤去拉力，物体运动的部分vt图像如图乙，试求 （1）物体与斜面间的摩擦力f； （2）前1s内拉力F的平均功率； 29（10分）解：（1）由图像可知：撤去力F前的加速度a120m/s2，撤去力F后的加速度a210m/s2由牛顿第二定律：Fmgsinfma1 （2分）mgsinfma2 （2分）由 得fma2mgsin4N （1分）（2） 得 Fma1ma230N （2分）前1s内拉力F的平均功率为 （3分）31、冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图所示。比赛时，运动员在投掷线AB处让冰壶以一定的初速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近距离投掷线30m远的O点。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至2=0.004。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以v0=2m/s的速度沿虚线滑出。（1）若不用毛刷擦冰面，则冰壶停止的位置距离O点多远？（2）为使冰壶C能够沿虚线恰好到达O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？投掷线圆垒30mOBAv031.（11分）（1）mv02=1mgs（2分） s= =m = 25m（2分）30m-25m=5m（1分）（2）设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为s1，所受摩擦力的大小为f1：在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为s2，所受摩擦力的大小为f2。则有s1+ s2=L （式中L为投掷线到圆心O的距离）f1=1mg ，f2=2mg 由功能关系，得f1 s1+ f2 s2=mv02 （4分）联立以上各式，解得s2= 代入数据得 s2=10m（2分）FOBCAP1、如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，杆上P处固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套一质量m=3kg的滑块A。半径R=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上，其圆心O在P点的正下方，在轨道上套有一质量m=3kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，滑块和小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响。现给滑块A施加一个水平向右、大小为60N的恒力F，则：（1）求把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C的过程中力F做的功。（2）求小球B运动到C处时所受的向心力的大小。（3）问小球B被拉到离地多高时滑块A与小球B的速度大小相等？解（14分）：（1）对于F的做功过程，有，（1分）33.1（1分）33.2（1分）33.3所以，（1分）33.4（2）由于B球到达C处时，已无沿绳的分速度，所以此时滑块A的速度为零，考察两球及绳子组成的系统的能量变化过程，由功能关系，得，（2分）33.5代入已知量，得（1分）33.6（1分）33.7因为向心力公式为（1分）33.8所以，代入已知量，得（1分）33.9（3）当绳与轨道相切时两球速度相等，由相似