2011-2013年全国各地高考物理试题分类汇编：功和能(共30页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上2011年高考物理真题分类汇编（详解）功和能1（2011年高考·江苏理综卷）如图所示，演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于A0.3J B3J C30J D300J1.A 解析：生活经验告诉我们：10个鸡蛋大约1斤即0.5kg，则一个鸡蛋的质量约为，鸡蛋大约能抛高度h=0.6m，则做功约为W=mgh=0.05×10×0.6J=0.3J，A正确。2（2011年高考·海南理综卷）一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。下列选项正确的是（ ）t/sv/m·s-1010-1

2、0246A在06s内，物体离出发点最远为30m B在06s内，物体经过的路程为40mC在04s内，物体的平均速率为7.5m/s D在56s内，物体所受的合外力做负功2.BC 解析：在05s,物体向正向运动，56s向负向运动，故5s末离出发点最远，A错；由面积法求出05s的位移s135m, 56s的位移s25m,总路程为：40m，B对；由面积法求出04s的位移s=30m，平度速度为：vs/t7.5m/s C对；由图像知56s过程物体加速，合力和位移同向，合力做正功，D错3（2011年高考·四川理综卷）如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时

3、间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则降落伞返回舱缓冲火箭A火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小 B返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功 D返回舱在喷气过程中处于失重状态3.A 解析：在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，加速度方向向上，返回舱处于超重状态，动能减小，返回舱所受合外力做负功，返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力。火箭开始喷气前匀速下降拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻力，火箭开始喷气瞬间反冲力直接对返回舱作用因而伞绳对返回舱的拉力变小

4、。4（2011年高考·全国卷新课标版）一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能可能A一直增大B先逐渐减小至零，再逐渐增大C先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大4.ABD 解析：当恒力方向与速度在一条直线上，质点的动能可能一直增大，也可能先逐渐减小至零，再逐渐增大。当恒力方向与速度不在一条直线上，质点的动能可能一直增大，也可能先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大。所以正确答案是ABD。5（2011年高考·全国卷新课标版）一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定

5、空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是A运动员到达最低点前重力势能始终减小B蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关5.ABC 解析：运动员到达最低点过程中，重力做正功，所以重力势能始终减少， A项正确。蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加，B 项正确。蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹性力做功，所以机械能守恒，C 项正确。重力势能的改变与重力势能零点选取无关，D 项错误。IL6（2011年高考·全国卷新课标版）电

6、磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是A只将轨道长度L变为原来的2倍B只将电流I增加至原来的2倍C只将弹体质量减至原来的一半D将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变6.BD解析：利用动能定理有，BkI解得。所以正确答案是BD。abv0hh/27（2011年高考·山东理综卷

7、）如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在h/2处相遇（不计空气阻力）。则A两球同时落地 B相遇时两球速度大小相等 C从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量 D相遇后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等 7.C 解析：相遇时间为t则有，两式联立得，相遇是甲的速度为，乙的速度为，故两者速度不一定相等、也不能同时落地，相遇之后的速度不同，故重力的功率也不相同；根据动能定律，两球重力做功分别为、，故C正确。8（2011年高考·海南理综卷）一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1

8、秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用。下列判断正确的是（ ）A02s内外力的平均功率是9/4WB第2秒内外力所做的功是5/4JC第2秒末外力的瞬时功率最大D第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是4/58.CD 解析：由动量定理或运动学规律求出1s末、2s末速度分别为：v1=2m/s、v2=3m/s ，故02s内合力做功为，功率为；1s末、2s末功率分别为：4W、3W；第1秒内与第2秒动能增加量分别为：，比值：4：59（2011年高考·上海卷）如图，一长为的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m的小球。一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度匀速

9、转动，当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为60ºFAmgL BmgL CmgL DmgL9.C 解析：本题考查转动力矩平衡、功率、线速度与角速度。根据题意轻杆匀速转动，故可根据转动力矩平衡条件：F·sin60°=mgLcos60°，解得F=2mg。杆的中点速度为v=·，方向垂直杆，此时拉力的功率为P=Fvsin60°，解得P=mgL，C对。l/2ABO10（2011年高考·上海卷）如图，在竖直向下，场强为E的匀强电场中，长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦转动，两个小球A、B固定于杆的两端，A、B的质量分

10、别为m1和m2 (m1<m2)，A带负电，电量为q1，B带正电，电量为q2。杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功为_，在竖直位置处两球的总动能为_。10.(q1q2)El/2，(q1q2)E(m2m1)gl/2。解析：本题考查动能定理。电场力对A做正功WEAq1E l/2，电场力对B做正功WEBq2E l/2，故电场力做的总功为WEWEAWEB(q1q2)El/2。两球的速率时刻相同，由系统动能定理：m1gl/2m2gl/2WEEk总 ，解得在竖直位置出两球的总动能为Ek总(q1q2)E(m2m1)gl/2。11（2011年高考·上海卷）以初速为v0，射程为

11、s的平抛运动轨迹制成一光滑轨道。一物体由静止开始从轨道顶端滑下，当其到达轨道底部时，物体的速率为 ，其水平方向的速度大小为 。11.；解析：本题考查平抛运动规律及动能定理。根据平抛运动规律，水平方向：Sv0t，式；竖直方向：hgt2，式；平抛运动落地时竖直速度vygt，式；落地速度与水平方向的夹角为满足：tan，式；联立解得h，式；联立解得：tan，即cos，式。当物体由静止开始从轨道顶端滑下到达底端的过程，由动能定理：mghmv12，式，联立解得到达轨道底部速率v1，式在轨道底部时水平方向的速度大小为vxv1cos，式，联立解得vx。ABFl2l1xh12（2011年高考·山东理综

12、卷）如图所示，在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度l1=0.2m且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量m=1kg。B与A左段间动摩擦因数=0.4。开始时二者均静止，现对A施加F=20N水平向右的恒力，待B脱离A（A尚未露出平台）后，将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m。（取g=10m/s2）求：B离开平台时的速度vB。B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间tB和位移xB。A左端的长度l2，12.解析：（1）B离开平台做平抛运动。竖直方向有 水平方向有 由式解得代入数据求得

13、 （2）设B的加速度为aB,由牛顿第二定律和运动学知识得 联立式，代入数据解得 （3）设B刚开始运动时A的速度为,由动能定理得 设B运动时A的加速度为由牛顿第二定律和运动学知识有 联立式，代入数据解得 导轨xAB(a)导轨xAB(b)13（2011年高考·上海卷）如图(a)，磁铁A、B的同名磁极相对放置，置于水平气垫导轨上。A固定于导轨左端，B的质量m=0.5kg，可在导轨上无摩擦滑动。将B在A附近某一位置由静止释放，由于能量守恒，可通过测量B在不同位置处的速度，得到B的总势能随位置x的变化规律，见图(c)中曲线I。若将导轨右端抬高，使其与水平面成一定角度（如图(b)所示），则B的总

14、势能曲线如图(c)中II所示。将B在x=20cm处由静止释放，求：（解答时必须写出必要的推断说明。取g=9.8m/s2）B在运动过程中动能最大的位置；运动过程中B的最大速度和最大位移；图(c)中直线III为曲线II的渐近线，求导轨的倾角；若A、B异名磁极相对放置，导轨的倾角不变，在图(c)上画出B的总势能随x的变化曲线。E/Jx/cmO1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.15.010.015.020.0(c)13.解析：(1)势能最小处动能最大，由图线II得。(在5.9 6.3cm间均视为正确)(2)由图读得释放处势能，此即B的总能量。出于运动中总能量守恒，因此在势能最小

15、处动能最大，由图像得最小势能为0.47J，则最大动能为，(在0.42 0.44J间均视为正确)，最大速度为，(在1.291.33 ms间均视为正确)x=20.0 cm处的总能量为0.90J，最大位移由E=0.90J的水平直线与曲线II的左侧交点确定,由图中读出交点位置为x=2.0cm，因此，最大位移，(在17.918.1cm间均视为正确) (3)渐近线III表示B的重力势能随位置变化关系，即，由图读出直线斜率，（在间均视为正确）（4）若异名磁极相对放置，A，B间相互作用势能为负值，总势能如图。E/Jx/cmO1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.15.010.015.020

16、.014（2011年高考·浙江理综卷）节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量m=1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶，发动机的输出功率为P=50kW。当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动L=72m后，速度变为v2=72km/h。此过程中发动机功率的1/5用于轿车的牵引，4/5用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求轿车以90km/h在平直公路上匀

17、速行驶时，所受阻力F阻的大小；轿车从90km/h减速到72km/h过程中，获得的电能E电；轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72km/h匀速运动的距离L。14.解析：（1）汽车牵引力与输出功率的关系将，代入得当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有（2）在减速过程中，注意到发动机只有用于汽车的牵引，根据动能定理有，代入数据得电源获得的电能为(3)根据题设，轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为。此过程中，由能量转化及守恒定律可知，仅有电能用于克服阻力做功，代入数据得OOCBAR2R1.5R0.5R15（2011年高考·福建理综卷）如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示

18、意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求：质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1；弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep；已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线OO在90º角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼

19、饵，鱼饵的质量在2m/3到m之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？15（1）（2）3mgR（3）解析：（1）质量为m的鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供，则mg = 解得v1 = （2）弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能，由机械能守恒定律有EP = mg(1.5R+R)+解得EP = 3mgR（3）不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响，质量为m的鱼饵离开管口C后做平抛运动，设经过t时间落到水面上，离OO的水平距离为x1，由平抛运动规律有4.5R = ，x1 = v1t+R，解得x1 = 4R 当鱼饵的质量为时，设其到达管口C时速

20、度大小为v2，由机械能定律有EP = 解得v2 = 质量为的鱼饵落到水面上时，设离OO的水平距离为x2，则x2 = v2t+R 解得x2 = 7R 鱼饵能够落到水面的最大面积S = 8.25R3 16（2011年高考·广东理综卷）如图所示，以A、B和C、D为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内，一滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠B点，上表面所在平面与两半圆分别相切于B、C。一物块被轻放在水平匀速运动的传送带上E点，运动到A时刚好与传送带速度相同，然后经A沿半圆轨道滑下，再经B滑上滑板。滑板运动到C时被牢固粘连。物块可视为质点，质量为m，滑板质量M=2m，两半圆半径均为R，板长l

21、=6.5R，板右端到C的距离L在RL5R范围内取值。E距A为s=5R。物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因素均为=0.5，重力加速度取g。求物块滑到B点的速度大小；试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中，克服摩擦力做的功Wf与L的关系，并判断物块能否滑到CD轨道的中点。ABCDEmMMRMRMs=5RMl=6.5RL16.解析：（1）滑块从静止开始做匀加速直线运动到A过程，滑动摩擦力做正功，滑块从A到B，重力做正功，根据动能定理，解得：（2）滑块从B滑上滑板后开始作匀减速运动,此时滑板开始作匀加速直线运动，当滑块与滑板达共同速度时，二者开始作匀速直线运动。设它们的共同速度为v，根据动量守恒

22、，解得：对滑块，用动能定理列方程：，解得：s1=8R对滑板，用动能定理列方程：，解得：s2=2R由此可知滑块在滑板上滑过s1s2=6R时，小于6.5R，并没有滑下去，二者就具有共同速度了。当2RL5R时，滑块的运动是匀减速运动8R，匀速运动L2R，匀减速运动0.5R，滑上C点，根据动能定理：，解得：，滑块不能滑到CD轨道的中点。当RL2R时，滑块的运动是匀减速运动6.5R+L，滑上C点。根据动能定理：，解得：当时，可以滑到CD轨道的中点，此时要求L<0.5R，这与题目矛盾，所以滑块不可能滑到CD轨道的中点。（2012上海）15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

23、两绳中点缓慢提起，直到全部离开地面，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）hAhB，则一定有WAWB（B）hAhB，则可能有WAWB （C）hAhB，则可能有WAWB（D）hAhB，则一定有WAWB15.【考点】本题考查物体的重心和重力做功【解析】两绳子中点被提升从而使绳子全部离开地面，考虑此时绳子重心上升的高度，绳子的重心在绳子中点两边绳子的中心处。若绳子总长为，则细绳A重心上升的高度为，细绳B重心上升的高度为。由题意可知，因而选项A、C、D错误，选项B正确。【答案】B（2012上海）16如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接

24、，跨过固定在地面上半径为R有光滑圆柱，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/316.【考点】本题考查机械能守恒【解析】设、的质量分别为、，当A落到地面，B恰运动到与圆柱轴心等高处，以A、B整体为研究对象，机械能守恒，故有，当A落地后，B球以速度v竖直上抛，到达最高点时又上升的高度为，故B上升的总高度为，选项C正确。【答案】C【误区警示】本题需要注意两个方面：一个是A和B的质量关系不要搞错或者混淆；二是B上升的高度应该是从地面开始计算。（2012上海）18位于水平面上的物体在水平恒力F1作用

25、下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜面上的恒力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）F2F1，v1v2（B）F2F1，v1v2（C）F2F1，v1v2（D）F2F1，v1v2 18.【考点】本题考查受力分析和功率的计算【解析】物体在水平恒力F1作用下匀速运动，水平方向有。作用力变为斜向上的恒力F2时，设F2与水平方向的夹角为，物体匀速运动时在水平方向有，故（其中），因而两力大小关系不确定。但两种情况下物体均匀速运动，且拉力功率相同，因而克服摩擦力做功的功率也相同，第二种情况下摩擦力小，因而必有 v1v2，故选项B、D正确。【答案】BD【方法总结】在比较

26、力和速度时，需要先计算两物理量的具体表达式，从而再进行比较。(2012 大纲版）26.（20分）（注意：在试题卷上作答无效）一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的坡面呈抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧，以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示，以沟底的O点为原点建立坐标系Oxy。已知，山沟竖直一侧的高度为2h，坡面的抛物线方程为，探险队员的质量为m。人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。求此人落到破面试的动能；此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小？动能的最小值为多少？26.【命题意图】本题主要考查平抛运动和动能定理的应用，以及函数最值的计算，意在考查考生

27、的综合分析及数学计算能力。 解：（1）设探险队员跳到坡面上时水平位移为x,竖直位移为H，由平抛运动规律有：，整个过程中，由动能定理可得：由几何关系，坡面的抛物线方程解以上各式得：由，令，则当时，即探险队员的动能最小，最小值为 【参考答案】（1）（2），（2012 广东）17图4是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过B是，下列表述正确的有A.N小于滑块重力B.N大于滑块重力C.N越大表明h越大D.N越大表明h越小【考点】圆周运动【答案】BC【解析】由机械能守恒定律，对B点受力分

28、析，则，则.N大于滑块重力，N越大表明h越大，正确选项为BC。（2012 北京）22（16分）如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上。已知l=1.4m，v=3.0m/s，m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数u=0.25，桌面高h=0.45m.。不计空气阻力，重力加速度取10m/s2。求(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s；0shl(2)小物块落地时的动能EK；(3)小物块的初速度大小v0。22解析：（1）小物块落地所用时间为t，有 s 小物块落地点距飞出点的水平距离m（2）根据机械能守恒，小物块落地时的动能为 J（3）在桌面

29、上滑行过程中根据动能定理有 则m/s（2012 北京）23.(18分)摩天大楼中一部直通高层的客运电梯.行程超过百米。电梯的简化模型如 I所示。考虑安全、舒适、省时等因索，电梯的加速度a随时间t变化的。已知电梯在t=0时由静止开始上升，a一t图像如图2所示。电梯总质最m=2.0×103kg。忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2。（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；（2）类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法。请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图2所示a-t图像，求电梯在第1s内的速度改变量v1和第2s末的速率

30、v2；（3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P；再求在011s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W。图1电梯拉力a/ms-1 1.0 0 -1.0 1 2 10 11 30 31 30 41 图2t/s 32 解析：（1）如图2所示a一t图像可知011s电梯处于超重，加速度越大拉力越大，根据牛顿第二定律得 N 3041s电梯处于失重，加速度越大拉力越小，根据牛顿第二定律得 N （2）v-t图像中根据面积求位移，那么在a-t图像中根据面积求速度的改变 第1s内的速度改变量等于a-t图像与t轴所夹的前1s内的三角形面积 m/s 由于初速为0，第2s末的速率v2等于a-t图像与t轴所夹的前2s

31、内的梯形面积 m/s （3）由于前11s一直在加速，所以11s末电梯以最大速率上升，此时速度等于a-t图像与t轴所夹的前11s内的梯形面积 m/s 此时电梯的加速度为0，根据牛顿第二定律。拉力做功的功率 J/s 电梯受拉力和重力两个力，拉力和重力对电梯所做的总功W就是合力的功，根据动能定理等于前11内动能的改变量 J（2012 福建）17.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

32、化量相同D重力做功的平均功率相同【考点】本题主要考查平均功率的概念，考查功能关系、机械能守恒定律的应用【解析】两物块开始处在同一高度且处于静止状态，则，剪断轻绳后A自由落体，B沿光滑斜面下滑，机械能都守恒，着地时下降的高度相同，由可知，两物块着地时的速度大小相同，因此速率的变化量相同，A项错误；两物块的机械能变化量都为零，B项错误；两物块的质量不等，下落的高度相等，由可知两物体重力做功不等，因而重力势能变化量的大小不同，C项错误；设下落的高度为h，则A下落过程的时间为，B下滑所用时间为，将重力做功、运动时间及质量关系代入重力做功的平均功率公式，可求得两物体运动过程中重力做功的平均功率相等。【答

33、案】D（2012 福建）21.（19分）如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一搜失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，A、B两点间距离为d,缆绳质量忽略不计。求：（1）小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功；（2）小船经过B点时的速度大小；（3）小船经过B点时的加速度大小a。21、【答案】： （1）（2）（3）【解析】： （1）：小船从A点到达B点，受到的阻力恒为f,其克服阻力做的功为：（2）小船从A运动到B点时，电动机牵引绳对小船做功从A到B由动能定理可

34、知：解得： (3)设小船经过B点时的绳的拉力大小为F，绳与水平方向夹角为，电动机牵引绳的速度大小为，则由牛顿第二定律有 由式解得 【考点定位】：动能定理，牛顿第二定律及运动得合成与分解，功等BAFO（2012 江苏）3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平面内由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3. 【解析】设F与速度的夹角为，则，力的分解，在切线上（速度方向上）合力为0，即，所以，随增大，P增大。【答案】A（2012 江苏）14（16分）某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系

35、数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f，轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作，一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动l/4，轻杆与槽间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦。（1）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；mvl轻杆（2）为这使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm（3）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v与撞击速度v的关系14. 【答案】（1）轻杆开始移动时，弹簧的弹力 且 解得 （2）设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W，则小车从撞击到停止的过程中，动能定理小车以撞击弹簧时 小车以撞击

36、弹簧时 解 （3）设轻杆恰好移动时，小车撞击速度为， 由解得当时，当时，。(2012四川）21.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的质量为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4x0.物体与水平面间的动摩擦因素为，重力加速度为g。则撤去F后，物体先做匀加速运动，在做匀减速运动撤去F后，物体刚运动时的加速度为kx0/m-g物体做匀减速运动的时间为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解析：撤去F后，在物体离开弹簧的过程中，弹簧弹力

37、是变力，物体先做变加速运动，离开弹簧之后做匀变速运动，故A错；刚开始时，由kx0-mg=ma可知B正确；离开弹簧之后做匀减速运动，减速时间满足3x0=a1t2/2，a1=g则t=，从而C错；速度最大时合力为零，此时弹簧弹力F=mg=kx，x=mg/k，所以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=，D正确。正确答案：BD(2012 天津）8. 如图甲所示，静止在水平地面的物块A，收到水平向右的拉力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的功率逐渐增大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

38、物块A的动能最大8【考点】本题考查功率的概念、考查动能定理的应用，考查力与运动的关系。【解析】0-t1时间内拉力小于最大静摩擦力，物块不动，拉力的功率始终为零，A项错误；t2时刻物块受到的拉力最大，合外力最大，根据牛顿第二定律可知，加速度最大，B项正确；t1到t3时刻这段时间内，拉力一直大于摩擦力，物块一直做加速度运动，速度一直在增大，在t3时刻加速度为零，速度达到最大，动能最大，C项错误，D项正确。【答案】BD（2012 浙江）18、由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处静止释放，最后能够从A端

39、水平抛出落到地面上。下列说法正确的是、A. 小球落到地面相对于A点的水平位移值为 B. 小球落到地面相对于A点的水平位移值为错误！未找到引用源。C. 小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2RD. 小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin=错误！未找到引用源。18【答案】BC【考点】机械能守恒、平抛运动【解析】当小球从H=2R处落下，到A点速度为0，落点距A水平距离为0；取H=4R，小球到达A处有，,，对照AB项代入H=4R,知B项对；竖直平面内小球在管道中过顶的最小速度为0，根据机械能守恒知，小球要到达A点，则需要H>2R即可。(2012重庆）23（16分）题23图所示为一种摆式

40、摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其中主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆。摆锤的质量为m，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动，摆锤重心到O点的距离为L.测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与0等高的位置由静止释放。摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离s(s<<L),之后继续摆动至与坚直方向成角的最高位置。若摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力，重力加速度为g，求摆锤在上述过程中损失的机械能在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功橡胶片与地面间的动摩擦因数23（16分）损失的机械能E= mgL摩擦力做的功= -mgL动摩擦因数= mgL/FS（

41、2012海南）7.下列关于功和机械能的说法，正确的是（ ）A.在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力物体所做的功B.合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C.物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关D.运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量【考点】机械能【答案】BC【解析】重力势能的减少量恒等于重力对物体所作的功，与有无阻力作用无关，A错；由动能定理可知，合力对物体所做的功等于物体动能的变化量，B对；物体的重力势能是物体与地球相互作用能，势能大小与零势能点的选取有关，C对；在只有重力做功的前提下才可满足物体动能的减少量等于物体重力势能的增加量，

42、D错。（2012海南）15.如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的水平直轨道，BCD是圆心为O、半径为R的圆弧轨道，两轨道相切于B点.在外力作用下，一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力.已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度大小为g.求（1）小球在AB段运动的加速度的大小;（2）小球从D点运动到A点所用的时间.【考点】曲线运动、机械能守恒【答案】（1） （2）【解析】15.（1）小球在BCD段运动时，受到重力mg、轨道正压力N的作用，如图所示.据题意，N0，且小球在最高点C所受轨道正压力为零Nc=0 设小球在C点的速度大小为vc,根据牛顿第二定律

43、有 小球从B点运动到C点，机械能守恒.设B点处小球的速度大小为vB,有 由于小球在AB段由静止开始做匀加速运动，设加速度大小为，由运动学公式有 由式得 （2）设小球在D处的速度大小为vD,下落到A点时的速度大小为v，由机械能守恒有 设从D点运动到A点所用的时间为t，由运动学公式得 由式得 1. （2013全国新课标理综1第21题）2012年11曰，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图（a）为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止，某次降落，以飞机着

44、舰为计时零点，飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示。假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为I000m。已知航母始终静止，重力加速度的大小为g。A. 从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10B. 在0.4s-2.5s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化C. 在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5 gD. 在0.4s-2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变【命题意图】本题考查力的合成、速度图像、牛顿第二定律、功率等基础知识点，意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题，解决问题的能力。答案：AC解析

45、：根据速度图象与横轴所夹面积表示位移可知，飞机着舰到停止的位移约为100m，所以从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10，选项A错误。由速度图象可知，在0.4s-2.5s时间内，飞机加速度不变，大约为30m/s2，阻拦索对飞机阻力的合力不变，由于阻拦索的夹角变小，阻拦索的张力变小，选项B错误C正确。在0.4s-2.5s时间内，由P=Fv可知，阻拦系统对飞机做功的功率减小，选项D错误。2（2013高考浙江理综第17题）如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。取重力加速度g=10m/s2。下

46、列判断正确的是A5s内拉力对物块做功为零B4s末物块所受合力大小为4.0NC物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D6s-9s内物块的加速度的大小为2.0m/s2答案：D解析：前4s物块所受静摩擦力逐渐增大，4s内拉力对物块做功为零，选项A错误。4s末物块所受拉力为5N，摩擦力为3N，所受合力大小为2.0N，选项B错误。物块所受滑动摩擦力为3N，与地面的压力为10N，由摩擦定律可得物块与木板之间的动摩擦因数为0.3，选项C错误。6s-9s内物块所受拉力为5N，摩擦力为3N，所受合力大小为2.0N，由牛顿第二定律F=ma可得物块的加速度的大小为2.0m/s2，选项D正确。3.（2013高考安徽理综第

47、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，物体相应的速度随时间的变化关系如图3所示。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。【解析】（1）由图2可知：I=F1t1+ F2t2+ F3t3=1×2N·s+3×4N·s+2×2N·s=18N·s。（2）由图3可知06s时间内物体位移为：x=×3m=6m。（3）由图3可知，在68s时间内，物体做匀速运动，于是有摩擦力f=2N。由图3可知010s时间内物体的

48、总位移为：x=×3m=15m。物体克服摩擦力所做的功：W=fx=2×15J=30J。4（2013高考上海物理第16题）汽车以恒定功率沿公路做直线运动，途中通过一块沙地。汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力。汽车在驶入沙地前己做匀速直线运动，它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移s随时间t的变化关系可能是答案：B解析：在驶入沙地后，由于阻力增大，速度减小，驶出沙地后阻力减小，速度增大，在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移s随时间t的变化关系可能是B。5.（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

49、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

50、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的值解析：（1）床面下沉x0=0.10m时，运动员受力平衡，mg=kx0，解得：k=mg/ x0=5.0×103N/m。弹力F随x变化的示意图如图所示。（2）运动员从x=0处离开床面，开始腾空，其上升、下落时间相等，hm=g()2.=5.0m。（3）参考由速度时间图象求位移的方法，Fx图象下的面积等于弹力做功，从x处到x=0，弹力做功WT，WT=x·kx=kx2。运动员从x1处上升到最大高度hm的过程，根据动能定理，有：kx12-mg(hm+x1)=0

51、.解得：x1= x0+=1.1m。对整个预备过程，由题述条件以及功能关系，有：W+kx02=mg(hm+x0)，解得：W=2525J=2.5×103J。6（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E5×104N/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

52、.1kg,mB=0.2kg,B所带电荷量q=+4×10-6C。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；·BAEODNM(2) 现对A施加沿斜面向下的拉力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？(3)6解：(1)拉力F作用之前，AB处于静止状态，设绳子张力为FT，B所

53、受摩擦力的大小为f0，由 平衡条件 得：对A有: mAgsin=FT， 错误！未找到引用源。 对B有: qE+f0= FT，错误！未找到引用源。 代入数据得f0=0.4 N (2) 物体A由M点到N点的过程中，A、B两物体的位移均为s，A、B间绳子张力为T，有：qEs=Ep，T-mBg-qE=mBa，设A在N点时速度为v，受弹簧拉力为F弹，弹簧伸长量为x，有v2=2ax，F弹= kx F+mA mAgsin- F弹sin-T=mAa，由几何关系可知：x =(1-cos) 设拉力F在N点的瞬时功率为P，有 P=Fv 由以上各式 代入数据 P=0.528 W 1. （2013全国新课标理综II第20题）目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列说法正确的是A卫星的动能逐渐减小B由于地球引力做正功，引力势能一定减小C由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小答案.BD。【命题意图】本题考查卫星的运动、