功、功率、机械能能力练习题

1、 功、功率、机械能高考题 1 2014 重庆卷 某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的 k1和 k2倍，最大速率分别为 v1和 v2，则( ) Av2k1v1 Bv2k1k2v1 Cv2k2k1v1 Dv2k2v1 22014 新课标卷 取水平地面为重力势能零点一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等 不计空气阻力 该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( ) A.6 B.4 C.3 D.512 32014 新课标卷 一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为 F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为 v.若将水平拉力的大小改为 F2，物体

2、从静止开始经过同样的时间后速度变为 2v.对于上述两个过程，用 WF1、WF2分别表示拉力 F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则( ) AWF24WF1，Wf22Wf1 BWF24WF1，Wf22Wf1 CWF24WF1，Wf22Wf1 DWF24WF1，Wf22Wf1 42014 安徽卷 如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心 O 点的水平线已知一小球从 M 点出发，初速率为v0，沿管道 MPN 运动，到 N 点的速率为 v1，所需时间为 t1；若该小球仍由 M 点以初速率 v0出发，而沿管道 MQN 运动，到 N 点的

3、速率为v2，所需时间为 t2.则( ) Av1v2，t1t2 Bv1t2 Cv1v2，t1t2 Dv1v2，t1m）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中 A.两滑块组成系统的机械能守恒 B重力对 M 做的功等于 M 动能的增加 C轻绳对 m 做的功等于 m 机械能的增加 D两滑块组成系统的机械能损失等于 M 克服摩擦力做的功 15. （2013 高考安徽理综第 17 题）质量为 m 的人造地球卫星与地心的距离为 r 时，引力势能可表示为EP=-GMmr，其中 G 为引力常量，M 为地

4、球质量。该卫星原来的在半径为 R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动， 由于受到极稀薄空气的摩擦作用， 飞行一段时间后其圆周运动的半径变为 R2，此过程中因摩擦而产生的热量为 A. GMm(21R-11R) B. GMm(11R-21R) C. 12GMm(21R-11R) D. 12GMm(11R-21R) 16 （2013 全国高考大纲版理综第 20 题）如图所示，一固定斜面倾角为 30，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动， 加速度大小等于重力加速度的大小g。物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（ ） A动能损失了 2mgH B动能损失了mgH m H 30

5、C机械能损失了mgH D机械能损失了12mgH 17。(2013 高考江苏物理第 5 题)水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等。 碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的 （A）30% （B）50% （C）70% (D)90 18.(2013 高考江苏物理第 9 题)如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连。 弹簧处于自然长度时物块位于 O 点（图中未标出） 。 物块的质量为 m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为。 现用水平向右的力将物块从 O 点拉至 A 点，拉力做的功为W。 撤去拉力后物块由静止向左运动，经 O 点到

6、达 B 点时速度为零。 重力加速度为 g。 则上述过程中 （A）物块在 A 点时，弹簧的弹性势能等于W-21mga （B）物块在 B 点时，弹簧的弹性势能小于W-23mga （C）经 O 点时，物块的动能小于W-mga （D）物块动能最大时，弹簧的弹性势能小于物块在 B 点时弹簧的弹性势能 答案：BC 19.（2012江苏物理）如图所示，细线的一端固定于 O 点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直面内由 A 点运动到 B 点，在此过程中拉力的瞬时功率变化 情况是 A 逐渐增大 B 逐渐减小 C 先增大，后减小 D 先减小，后增大 20 （2012山东理综）将地面上静止的货物

7、竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，vt图像如图所示。以下判断正确的是 A前 3s 内货物处于超重状态 B最后 2s 内货物只受重力作用 C前 3s 内与最后 2s 内货物的平均速度相同 D第 3s 末至第 5s 末的过程中，货物的机械能守恒 21. （2012福建理综）如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块 A、B 用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦） 。初始时刻，A、B 处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后 A 下落、B 沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块 A速率的变化量不同 B机械能的变化量不同 C重力势能的变化量相同 D重力做功的平均功率相同 22

8、. (2012天津理综)如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力 F 作用，F 与时间 t 的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值 fm 与滑动摩擦力大小相等，则 A0t1时间内 F 的功率最大 Bt2时刻物块 A 的加速度最大 Ct2时刻后物块 A 做反向运动 Dt3时刻物块 A 的动能最大 23. （2012安徽理综）如图所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径 OA 水平、OB 竖直，一个质量为 m 的小球自 A 的正上方 P 点由静止开始自由下落， 小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨道没有压力。已知 AP=2R,重力加速度为 g，则小球从 P 到 B 的

9、运动过程中 A. 重力做功 2mgR B. 机械能减少mgR C. 合外力做功mgR D. 克服摩擦力做功12mgR 24 （2012四川理综）如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触 （未连接） ， 弹簧水平且无形变。 用水平力 F 缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去 F 后，物体开始向左运动，运动的最大距离为 4 x0。物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为 g。则 A撤去 F 后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动 B撤去 F 后，物体刚运动时的加速度大小为0kxm-g C物体做匀减速运动的时间为02xg

10、D物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为mg (x0-mg/k) 图乙 图甲 25（2012上海物理）质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长。分别捏住两绳中点缓慢提起，直至全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，上述过程中克服重力做功分别为WA、WB。若 （A）hA=hB，则一定有WAWB （B）hAhB，则可能有WAWB （C）hAhB，则一定有WAWB 26（2012上海物理）位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同。则可能有 （ ） （A）F2=F

11、1，v1 v2 （B）F2=F1，v1F1，v1 v2 （D）F2F1，v12R D.小球能从细管A端水平抛出的最小高度 Hmin= 5R/2 29 （2012上海物理）如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，B上升的最大高度是 （ ） （A）2R （B）5R/3 （C）4R/3 （D）2R/3 30.（2013 高考安徽理综第 22 题）一物体放在水平地面上，如图所示，已知物体所受水平拉力 F 随时间的变化情况如图 2 所示，物体相应的速度v随时间的变化关系如图 3 所

12、示。求： （1）08s 时间内拉力的冲量； （2）06s 时间内物体的位移； （3）010s 时间内，物体克服摩擦力所做的功。 31 2014 福建卷 图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的 AB 段轨道与四分之一光滑圆弧轨道 BC 在 B 点水平相切点 A 距水面的高度为 H，圆弧轨道 BC 的半径为 R，圆心 O 恰在水面一质量为 m 的游客(视为质点)可从轨道 AB 的任意位置滑下，不计空气阻力 (1)若游客从 A 点由静止开始滑下，到 B 点时沿切线方向滑离轨道落在水面上的 D 点，OD2R，求游客滑到 B 点时的速度 vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所

13、做的功 Wf； (2)若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P 点后滑离轨道，求 P 点离水面的高度 h.(提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为 F向mv2R) 32、(2013 年浙江理综) 山谷中有三块大石头和一根不可伸长的青之青藤，其示意图如下。图中 A、B、C、D 均为石头的边缘点，O 为青藤的固定点，h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=8.0m。开始时，质量分别为 M=10kg 和 m=2kg 的大小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头 A 点起水平跳到中间石

14、头，大猴抱起小猴跑到 C 点，抓住青藤的下端荡到右边石头的 D 点，此时速度恰好为零。运动过程中猴子均看成质点，空气阻力不计，重力加速度 g=10m/s2，求： （1）大猴子水平跳离的速度最小值 （2）猴子抓住青藤荡起时的速度大小 （3）荡起时，青藤对猴子的拉力大小 33. （2013 高考福建理综第 20 题） （15 分）如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于 O 点，T端系一质量 m=1.0kg 的小球。现将小球拉到 A 点（保持绳绷直）由静止释放，当它经过 B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的 C 点。地面上的 D 点与 OB 在同一竖直线上，已知绳长 L=1.0 m，B 点离地高

15、度 H=1.0 m，A、B 两点的高度差 h=0.5 m，重力加速度g 取 10m/s2,不计空气影响， (1)地面上 DC 两点间的距离 s； (2)轻绳所受的最大拉力大小。 34.（18 分） .(2013 高考北京理综第 23 题) 蹦床比赛分成预备运动和比赛动作。最初，运动员静止站在蹦床上.。在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进入比赛动作阶段。 把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小 F=kx (x 为床面下沉的距离，k 为常量)。质量 m=50kg 的运动员静止站在蹦床上，床面下沉 x0=0.10m；在预备运动中，假设运动员

16、所做的总功 W 全部用于其机械能；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为t=2.0s， 设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为 xl。 取重力加速度 g=I0m/s2，忽略空气阻力的影响。 （1） 求常量 k，并在图中画出弹力 F 随 x 变化的示意图； （2） 求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度 hm; （3） 借助 F-x 图像可以确定弹力做功的规律，在此基础上，求 x1 和 W 的值 35 （17 分） （2013 高考四川理综第 10 题） 在如图所示的竖直平面内，物体 A 和带正电的物体 B 用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾

17、角37的光滑斜面上的 M 点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平面平行。劲度系数 k=5N/m 的轻弹簧一端固定在 O 点，一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环 D 与 A 相连，弹簧处于原长，轻绳恰好拉直，DM 垂直于斜面。水平面处于场强 E5104N/C、方向水平向右的匀强电场中。已知 A、B 的质量分别为mA=0.1kg,mB=0.2kg,B 所带电荷量 q=+410-6C。 设两物体均视为质点， 不计滑轮质量和摩擦，绳不可伸长， 弹簧始终在弹性限度内， B 电量不变。 取 g10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8. (1) 求 B 所受摩擦力的大小； (2) 现对 A 施加沿斜面

18、向下的拉力 F 使 A 以加速度 a=0.6m/s2开始作匀加速直线运动。A从 M 到 N 的过程中，B 的电势能增加了EP=0.06J。已知 DN 沿竖直方向，B 与水平面间的动摩擦因数为 =0.4.求 A 到达 N 点 时拉力 F 的瞬时功率？ B A E O D N M 36.2014 天津卷 (2)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等组装的实验装置如图所示 若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些_

19、 实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行他这样做的目的是下列的哪个_(填字母代号) A避免小车在运动过程中发生抖动 B可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰 C可以保证小车最终能够实现匀速直线运动 D可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力 平衡摩擦后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车的速度在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法：_ 他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些这一情况可能是下列哪些原因造成的_(填字母代号) A在接通

20、电源的同时释放了小车 B小车释放时离打点计时器太近 C阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉 D钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力 37(8 分)2014 山东卷 某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度 实验步骤： 用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作 G； 将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示在 A 端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作 F； 改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤； 实验数据如下表所示： G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 F/N 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1.60 如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端C处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物 P 连接，保持滑块静止，测量重物 P 离地面的高度 h； 滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞)，测量C、D 间的距离 s. 图甲 图乙 完成下列作图和填空： (1)根据表中数据在给定坐标纸上作出 FG 图线 (2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数 _(保留 2 位有效数字) (3)滑块最大速度的大小 v_(用 h、s、 和重力加速度 g 表示) 38.（16 分） （2012重庆理综）题