安徽省2013年高考物理二轮复习 专题升级训练七 功、能和动量专题升级训练卷

1 专题升级训练七专题升级训练七 功 能和动量功 能和动量 满分 100 分 时间 60 分钟 一 选择题 本题共 7 小题 每小题 7 分 共 49 分 在每小题给出的四个选项中 只 有一个选项正确 1 2012 合肥模拟 如图所示 质量为M的物体放在光滑水平地面上 受与水平方向 成 角的恒定拉力F作用 从静止开始沿水平地面运动 在时间t内 拉力F对物体所做 的功为W 若仅改变上述某一个量 物体还是从静止开始沿水平地面运动 下列可使拉力做 的功为 2W的是 A 物体质量减小为 M 2 B 拉力增大为 2F C 做功时间增长为 2t D 角从 60 变为 0 2 如图所示 在外力作用下某质点运动的v t图象为正弦曲线 从图中可以判断 A 在 0 t1时间内 外力做负功 B 在 0 t1时间内 外力的功率逐渐增大 C 在t2时刻 外力的功率最大 D 在t1 t3时间内 外力做的总功为零 3 2012 安徽安庆模拟 在离地面高h处竖直上抛一质量为m的物块 抛出时的速度 为v0 当物块落到地面时速度为v 用g表示重力加速度 则在此过程中物块克服空气阻力 所做的功等于 A mgh mv2 mv 1 2 1 22 0 B mv2 mv mgh 1 2 1 22 0 C mgh mv mv2 1 22 0 1 2 D mgh mv2 mv 1 2 1 22 0 4 2012 安徽模拟 如图所示 图线表示作用在某物体上的合外力随时间变化的关系 若物体开始时是静止的 那么 2 A 从t 0 开始 5 s 内物体的动能变化量为零 B 在前 5 s 内只有第 1 s 末物体的动能最大 C 在前 5 s 内只有第 5 s 末物体的速率最大 D 前 3 s 内合外力对物体做的功为零 5 2012 马鞍山高三教学质量检测 如图所示 绝缘轻杆两端固定带电小球A和B 轻杆处于水平向右的匀强电场中 不考虑两球之间的相互作用 初始时杆与电场线垂直 将 杆右移的同时顺时针转过 90 发现A B两球电势能之和不变 根据如图给出的位置关系 下列说法正确的是 A A球一定带正电 B球一定带负电 B A B两球带电荷量的绝对值之比q1 q2 1 2 C A球电势能一定增加 D 电场力对A球和B球都不做功 6 2012 广东珠海模拟 如图所示 置于足够长斜面上的盒子A内放有光滑球B B 恰与盒子前 后壁接触 斜面光滑且固定于水平地面上 一轻质弹簧的一端与固定在斜面上 的木板P拴接 另一端与A相连 今用外力推A使弹簧处于压缩状态 然后由静止释放 则 从释放盒子直至其获得最大速度的过程中 A 弹簧的弹性势能一直减小直至为零 B A对B做的功等于B机械能的增加量 C 弹簧弹性势能的减小量等于A机械能的增加量 D A所受重力和弹簧弹力做功的代数和小于A动能的增加量 7 2012 蚌埠二中高三质量检测 在高台跳水中 运动员从高台向上跃起 在空中完 成动作后进入水中 在浮力作用下做减速运动 速度减为零后返回水面 设运动员在空中运 动过程为 在进入水中做减速运动过程为 不计空气阻力和水的粘滞阻力 则下述判断 错误的是 A 在过程 中 运动员受到的冲量等于动量的改变量 B 在过程 中 运动员受到重力冲量的大小与过程 中浮力冲量的大小相等 C 在过程 中 每秒钟运动员动量的变化量相同 D 在过程 和在过程 中运动员动量变化的大小相等 二 非选择题 本题共 4 小题 共 51 分 8 8 分 在探究 恒力做功和物体动能变化之间的关系 的实验中 某同学的实验设 计方案如图所示 则 3 1 该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力 在安装时首先要 其次钩 码和小车还需要满足的条件是 2 实验中 除位移 速度外 还需要测出的物理量有 9 9 分 在 探究弹力和弹簧伸长的关系 并测定弹簧的劲度系数 的实验中 实验 装置如图 所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力 实验时先测出不挂 钩码时弹簧的自然长度 再将 5 个钩码逐个挂在绳子的下端 每次测出相应的弹簧总长度 1 有一个同学通过以上实验测量后把 6 组数据描点在坐标图中 请作出F L图线 2 由此图线可得出的结论是 该弹簧的原长为L0 cm 劲度系数k N m 3 试根据以上该同学的实验情况 请你帮助他设计一个记录实验数据的表格 不必 填写其实验测得的具体数据 4 该同学实验时 把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较 优点在于 缺点在于 10 16 分 2012 安徽理综 如图所示 装置的左边是足够长的光滑水平台面 一轻 质弹簧左端固定 右端连接着质量M 2 kg 的小物块A 装置的中间是水平传送带 它与左 右两边的台面等高 并能平滑对接 传送带始终以u 2 m s 的速率逆时针转动 装置的右 边是一光滑曲面 质量m 1 kg 的小物块B从其上距水平台面高h 1 0 m 处由静止释放 已知物块B与传送带之间的动摩擦因数 0 2 l 1 0 m 设物块A B间发生的是对心弹 性碰撞 第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态 取g 10m s2 1 求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小 4 2 通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边的曲面上 3 如果物块A B每次碰撞后 物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定 而当它们 再次碰撞前锁定被解除 试求出物块B第n次碰撞后的运动速度大小 11 18 分 2012 济南模拟 如图所示 光滑曲面轨道置于高度为H 1 8 m 的平台 上 其末端切线水平 另有一长木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面间 构成倾角为 37 的斜面 整个装置固定在竖直平面内 一个可视作质点的质量为m 0 1 kg 的小球 从光滑曲面上由静止开始下滑 不计空气阻力 g取 10 m s2 sin 37 0 6 cos 37 0 8 1 若小球从高h 0 45 m 处静止下滑 求小球离开平台时速度v0的大小 2 若小球下滑后正好落在木板末端 求释放小球的高度h 3 试推导小球下滑后第一次撞击木板时的动能与它下滑高度h的关系表达式 并作 出Ek h图象 5 参考答案参考答案 1 A 解析 解析 物体从静止开始沿水平地面运动 竖直方向合外力等于零 物体所受合外 力等于F合 Fcos 拉力F所做的功为WF Fcos s 当物体的质量减小为 时 加速 M 2 度增大为原来的 2 倍 位移增大为原来的 2 倍 合外力不变 因此拉力所做的功变为原来的 2 倍 选项 A 正确 当拉力增大为 2F时 加速度增加为原来的 2 倍 位移增加为原来的 2 倍 拉力所做的功增加为 4W 选项 B 错误 当时间增加为 2t时 位移增加为原来的 4 倍 拉力 所做的功增加为 4W 选项 C 错误 当 角从 60 变为 0 时 合外力变为原来的 2 倍 加 速度 位移均变为原来的 2 倍 拉力所做的功变为 4W 选项 D 错误 2 D 解析 解析 0 t1和t2 t3时间内 质点做加速运动 外力做正功 故选项 A 错误 t1 t3时间内 动能变化为零 外力做的总功为零 故选项 D 正确 0 t1时间内 由题图知 速度大小变化且图线斜率表示加速度 加速度对应合外力 根据P Fv可以得出外力的功率 先增大后减小 故选项 B 错误 t2时刻 速率为零 此时外力的功率为零 选项 C 错误 3 C 解析 解析 在该过程中合外力所做的功等于mgh Wf 动能的改变量为mv2 mv 1 2 1 22 0 根据动能定理得mgh Wf mv2 mv 因此物体克服空气阻力所做的功等于 1 2 1 22 0 mgh mv mv2 选项 C 正确 1 22 0 1 2 4 D 解析 解析 设物体质量为m kg 由图象知 0 1 s 内加速度a1 m s2 1 5 s 内加速 10 m 度为a2 m s2 则第 1 s 末速度v1 m s 第 1 s 内位移s1 m m 第 3 s 末速 5 m 10 m 1 2 10 m 5 m 度v2 0 第 5 s 末速度v3 m s 因此 5 s 内动能变化量不为零 选项 A 错误 第 1 s 10 m 末和第 5 s 末物体的动能和速率一样大 选项 B C 均错 3 s 末速度减到零 所以前 3 s 内 合外力对物体做的功为零 选项 D 正确 5 B 解析 解析 在整个过程中A球沿电场方向向右移动 2L B沿电场方向右移距离为L 因此两者一定不能带同种电荷 否则电势能要么减少 都带正电荷 要么增加 都带负电 荷 两球只要带异种电荷 一个电势能增加 一个电势能减少 如果增加的电势能等于减 少的电势能即可 所以选项 A C D 错误 A球电势减少 2U B球电势减少U 因此 2q1U q2U 选项 B 正确 6 B 解析 解析 对于盒子A 由静止释放直至其获得最大速度的过程中 弹簧弹力总大于 重力沿斜面向下的分力且做正功 达到最大速度时 弹簧弹力等于重力沿斜面向下的分力 因此 达到最大速度时 弹簧仍被压缩 弹性势能不等于零 选项 A 错误 对于B 除了重 力做功外 盒子A对B的弹力也做了功 由功能关系可得 B的机械能的增加量等于A对B 做的功 选项 B 正确 对于弹簧 盒子和光滑球B组成的系统 机械能守恒 弹簧减小的弹 性势能等于A和B机械能的增加量 选项 C 错误 对于A 根据动能定理 其所受重力 弹 簧弹力及B对其的弹力做的总功等于A的动能的增加量 而B对A的弹力做了负功 因此 A所受重力和弹簧弹力做功的代数和大于A动能的增加量 选项 D 错误 7 B 解析 解析 由动量定理知运动员受到的冲量等于动量的改变量 A 正确 过程 只受 重力作用 选项 C 正确 过程 初速度为零 末速度为过程 的初速度 过程 的末速度为 零 因此两个过程动量变化量大小相等 方向相反 选项 D 正确 过程 中人受到的重力和 浮力冲量的和与过程 中重力的冲量大小相等 选项 B 错误 8 答案 答案 1 平衡小车与木板之间的摩擦力 钩码的质量远小于小车的质量 2 钩码的重力和小车的总质量 解析 解析 1 本实验在安装仪器时首先要平衡摩擦力 其次为减小实验误差 由牛顿第 二定律可知mg M m a 即a 只有当M m时 a mg M m mg M 2 由 1 可以看出实验中还需要测量的物理量为钩码的重力和小车的总质量 9 答案 答案 见解析 6 解析 解析 1 如图 2 根据图线的特点可知在弹簧的弹性限度内 弹力与弹簧的伸长成线性关系 正比 关系 由 F k L k L L0 kL kL0 结合图象得 L0 10 cm k N m 25 N m F L 2 5 0 20 10 10 2 3 次数 123456 弹力F N 弹簧的长度L 10 2 m 4 本实验把弹簧水平放置可以避免弹簧自身重力对实验的影响 但是弹簧与桌面间 及绳子与滑轮间的摩擦又给实验带来误差 10 答案 答案 1 4 m s 2 不能 3 m s 4 3n 解析 解析 1 设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0 由机械能守恒知 mgh mv 1 22 0 v0 2gh 设物块B在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为a mg ma 设物块B通过传送带后运动速度大小为v 有v2 v 2al 2 0 结合 式解得 v 4 m s 由于v u 2 m s 所以v 4 m s 即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小 2 设物块A B第一次碰撞后的速度分别为V v1 取向右为正方向 由弹性碰撞知 mv mv1 MV mv2 mv MV2 1 2 1 22 1 1 2 解得v1 v m s 1 3 4 3 即碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动 设物块B在传送带上向右运动的最大位移为l 则 0 v 2al 2 1 l m 1 m 4 9 所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上 3 当物块B在传送带上向右运动的速度为零后 将会沿传递带向左加速 可以判断 物块B运动到左边台面时的速度大小为v1 继而与物块A发生第二次碰撞 设第二次碰撞后 物块B速度大小为v2 同上计算可知 7 v2 v1 2v 1 3 1 3 物块B与物块A第三次碰撞 第四次碰撞 碰撞后物块B的速度大小依次为 v3 v2 3v v4 v3 4v 1 3 1 3 1 3 1 3 则第n次碰撞后物块B的速度大小为 vn nv 1 3 vn m s 4 3n 11 答案 答案 1 3 m s 2 0 8 m 3 Ek 3 25h 图见解析 解析 解析 1 小球从曲面上滑下 只有重力做功 机械能守恒 以平台为零重力