专题05 功、功率与动能定理(仿真押题)-2018年高考物理命题猜想与仿真押题(原卷版)

1、如图所示，质量m=lkg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平,板与桌面间的动摩擦因数为尸0.4。现用F=5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少为(g取10m/s2)()A1JB1.6JC2JD4J如图所示，某质点运动的v-t图像为正弦曲线。从图像可以判断()质点做曲线运动在t1时刻，合外力的功率最大C在t2t3时间内，合外力做负功D.在0和t2t3时间内，合外力的平均功率相等3多选我国高铁技术处于世界领先水平。和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在

2、水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。某列车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组()启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3:2进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1：2多选质量为400kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数1的关系如图所示，则赛车()a/(ms2)速度随时间均匀增大C.输出功率为160kW加速度随时间均匀增大D所受阻力大小为1600N多选如图所示，一块长木板B放在光滑的

3、水平面上，在B上放一物体A,现以恒定的外力F拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动，以地面为参考系,A、B都向前移动一段距离。在此过程中()ABXXXX外力F做的功等于A和B动能的增量B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和6用长为1、不可伸长的细线把质量为m的小球悬挂于O点，将小球拉至悬线偏离竖直方向角后放手,运动t时间后停在最低点。则在时间t内()小球重力做功为mg1(lcosa)空气阻力做功为一mglcosa小球所受合力做功为mglsina细线拉力做功的功率为哗1；皿多选一质

4、量为2kg的物体，在水平恒定拉力的作用下以一定的初速度在粗糙的水平面上做匀速运动，当运动一段时间后，拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，图中给出了拉力随位移变化的关系图像。已知重力加速度g取10m/s2，由此可知()物体与水平面间的动摩擦因数为0.35减速过程中拉力对物体所做的功约为13J匀速运动时的速度约为6m/s减速运动的时间约为1.7s如图所示，物块的质量为m,它与水平桌面间的动摩擦因数为。起初，用手按住物块，物块的速度为零，弹簧的伸长量为x。然后放手，当弹簧的长度回到原长时，物块的速度为v。则此过程中弹力所做的功为()1A.mv2mgx1B./imgxmv2C.2mv2

5、+mgxD.以上选项均不对多选如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为h与水平面倾角分别为45和37的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为。质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin37=0.6,cos37=0.8）。贝肚）ZT动摩擦因数B.载人滑草车最大速度为、普载人滑草车克服摩擦力做功为mgh载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为5g如图所示，斜面的倾角为0,质量为m的滑块距挡板P的距离为x0,滑块以初速度v0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为“，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力

6、。若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，滑块经过的总路程是（+x0tanMD扯gCOb+x0cot0)如图1,质量为m的小猴子在荡秋千，大猴子用水平力F缓慢将秋千拉到图示位置后由静止释放，此时藤条与竖直方向夹角为0,小猴子到藤条悬点的长度为L,忽略藤条的质量。在此过程中正确的是（）图1A缓慢上拉过程中拉力F做的功=FLsin0缓慢上拉过程中小猴子重力势能增加mgLcos0小猴子再次回到最低点时重力的功率为零由静止释放到最低点小猴子重力的功率逐渐增大质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物体乙以4m/s的速度与甲相向运动，如图2所示，则()乙甲图2

7、甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，系统动量不守恒当两物块相距最近时，甲物块的速率为零当甲物块的速率为1m/s时，乙物块的速率可能为2m/s,也可能为0甲物块的速率可能达到6m/s一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段时间内的速度随时间变化情况如图3所示。则拉力的功率随时间变化的图象可能是(g取10m/s2)()水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道be相切，一小球以初速度v0沿直轨道ab向右运动，如图5所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过最高点e。贝肚)adb图5R越大，v0越大R越大，小球经过b点后的瞬间对轨道的压力越大m越大，v0越大m与R同时增大，初动能Ek0

8、增大k015如图6所示，固定于水平面上的光滑斜面足够长，一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P相连,另一端与盒子A相连，A内放有光滑球B,B恰与盒子前、后壁接触，现用力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子A到其获得最大速度的过程中，下列说法正确的是（）图6弹簧的弹性势能一直减少到零A对B做的功等于B机械能的增加量弹簧弹性势能的减少量等于A的机械能的增加量A所受弹簧弹力和重力做的功的代数和大于A的动能的增加量如图1所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成e角（0v0v90）其中MN与PQ平行且间距为L导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿

9、导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中（）图1运动的平均速度大小为|v下滑的位移大小为BL产生的焦耳热为qBLvB2L2v受到的最大安培力大小为Rsine如图2所示，一带正电小球穿在一根绝缘粗糙直杆上，杆与水平方向夹角为e,整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，先给小球一初速度，使小球沿杆向下运动，在A点时的动能为100J,在C点时动能减为零，D为AC的中点，那么带电小球在运动过程中（）B“图2到达C点后小球不可能沿杆向上运动小球在AD段克服摩擦力做的功与在DC段

10、克服摩擦力做的功不等小球在D点时的动能为50J小球电势能的增加量等于重力势能的减少量如图3所示，竖直向上的匀强电场中，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止时位于N点，弹簧恰好处于原长状态。保持小球的带电量不变，现将小球提高到M点由静止释放，则释放后小球从M运动到N的过程中（）小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和如图4所示，光滑绝缘的水平面上M、N两点各放有一带电荷量分别为+q和+2q的完全相同的金属球A和B给A和B以大小相等的初动能E0

11、（此时初动量的大小均为p）,使其相向运动刚好能发生碰撞（碰撞过程中无机械能损失），碰后返回M、N两点的动能分别为E1和E2,动量的大小分别为p1和p2,贝）MN图4Ei=E2E0，Pi=P2PE1=E2=E0，P1=P2=P0碰撞发生在MN中点的左侧两球同时返回M、N两点如图5所示，倾角为0的光滑斜面固定在水平面上，水平虚线L下方有垂直于斜面向下的匀强磁场,磁感应强度为B。正方形闭合金属线框边长为h质量为m,电阻为R放置于L上方一定距离处，保持线框底边ab与L平行并由静止释放，当ab边到达L时，线框速度为v。，ab边到达L下方距离为d（dh）处时，A.ab边刚进入磁场时，电流方向为abBab边

12、刚进入磁场时，线框加速度沿斜面向下c.线框进入磁场过程中的最小速度小于mg；h2eD.线框进入磁场过程中产生的热量为mgdsine如图7,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB段是水平的，BD段为半径R=0.2m的半圆,两段轨道相切于B点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=5.0 x103V/m。一不带电的绝缘小球甲，以速度v0沿水平轨道向右运动，与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为m=1.0 x10-2kg，乙所带电荷量q=2.0 x10-5C，g取10m/s2。(水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移)图7甲乙两球碰撞后，乙

13、恰能通过轨道的最高点D,求乙在轨道上的首次落点到B点的距离；在满足(1)的条件下，求甲的速度v0。22将一斜面固定在水平面上，斜面的倾角为0=30。，其上表面绝缘且斜面的顶端固定一挡板，在斜面上加一垂直斜面向上的匀强磁场，磁场区域的宽度为H=0.4m,如图8甲所示，磁场边界与挡板平行，且上边界到斜面顶端的距离为x=0.55m。将一通电导线围成的矩形导线框abed置于斜面的底端，已知导线框的质量为m=0.1kg、导线框的电阻为R=0.25Q、ab的长度为L=0.5m。从t=0时刻开始在导线框上加一恒定的拉力F，拉力的方向平行于斜面向上，使导线框由静止开始运动，当导线框的下边与磁场的上边界重合时，

14、将恒力F撤走，最终导线框与斜面顶端的挡板发生碰撞，碰后导线框以等大的速度反弹，导线框沿斜面向下运动。已知导线框向上运动的v-t图象如图乙所示，导线框与斜面间的动摩擦因数为=，整个运动过程中导线框没有发生转动，且始终没有离开斜面，g=10m/s2。图8求在导线框上施加的恒力F以及磁感应强度的大小；B2L2若导线框沿斜面向下运动通过磁场时，其速度v与位移s的关系为v=v鳥Rs，其中v0是导线框ab边刚进入磁场时的速度大小，s为导线框ab边进入磁场区域后对磁场上边界的位移大小，求整个过程中导线框中产生的热量Q。如图7所示，一光滑曲面的末端与一长L=1m的水平传送带相切，传送带离地面的高度h=1.25

15、m，传送带的动摩擦因数“=0.1,地面上有一个直径D=0.5m的圆形洞，洞口最左端的A点离传送带右端的水平距离s=1m，B点在洞口的最右端。传送带以恒定的速度做顺时针运动。现使某小物体从曲面上距离地面高度H处由静止开始释放，到达传送带上后小物体的速度恰好和传送带相同，并最终恰好由A点落入洞中。求：(g=10m/s2)/IB图7传送带的运动速度v；H的大小；若要使小物体恰好由B点落入洞中，小物体在曲面上由静止开始释放的位置距离地面的高度H应该是多少？如图8所示，在水平轨道右侧安放一半径为R的竖直圆形光滑轨道，水平轨道的PQ段铺设特殊材料，调节其初始长度为L水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处

16、于自然伸长状态。小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0冲上轨道，通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回，经水平轨道返回圆形轨道。已知R=0.2m，L=1m，v0=2寸3m/s,物块A质量为m=1kg，与PQ段间的动摩擦因数“=0.2,轨道其他部分摩擦不计，取g=10m/s2。图8求物块A与弹簧刚接触时的速度大小；求物块A被弹簧以原速率弹回后返回到圆形轨道的高度；调节PQ段的长度L,A仍以v0从轨道右侧冲上轨道，当L满足什么条件时，物块A被弹簧弹回后能返回圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道？如图9所示，质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，滑板右端固定一根轻质弹簧，弹簧

17、的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,可视为质点的小木块A质量m=1kg，原来静止于滑板的左端，滑板与木块A之间的动摩擦因数尸0.2。当滑板B受水平向左恒力F=14N作用时间t后撤去F,这时木块A恰好到达弹簧自由端C处，此后运动过程中弹簧的最大压缩量为s=5cm。g取10m/s2。求：水平恒力F的作用时间t；木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能；当小木块A脱离弹簧且系统达到稳定后，整个运动过程中系统所产生的热量。26目前，我国的高铁技术已处于世界领先水平，它是由几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(拖车)组成一个编组，称为动车组。若每节动车的额定功率均为1.35x104kW，每节

18、动车与拖车的质量均为5x104kg，动车组运行过程中每节车厢受到的阻力恒为其重力的0.075倍。若已知1节动车加2节拖车编成的动车组运行时的最大速度v0为466.7km/h。我国的沪昆高铁是由2节动车和6节拖车编成动车组来工作的，其中头、尾为动车，中间为拖车。当列车高速行驶时会使列车的“抓地力”减小不易制动，解决的办法是制动时，常用“机械制动”与“风阻制动”配合作用，所谓“风阻制动”就是当检测到车轮压力非正常下降时，通过升起风翼(减速板)调节其风阻，先用高速时的风阻来增大“抓地力”将列车进行初制动，当速度较小时才采用机械制动。求：(所有结果保留2位有效数字)沪昆高铁的最大时速v为多少？当动车组

19、以加速度1.5m/s2加速行驶时，第3节车厢对第4节车厢的作用力为多大？沪昆高铁以题中的最大速度运动时，测得此时风相对于运行车厢的速度为100m/s，已知横截面积为1m(1)B离开平台时的速度vB；BB从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间t和位移xB；BBA左端的长度12。28.某实验小组做了如下实验，装置如图甲所示。竖直平面内的光滑轨道由倾角为9的斜面轨道AB和圆弧轨道BCD组成，使质量m=0.1kg的小球从轨道AB上高H处的某点由静止滑下，用压力传感器测出小球经过圆弧最高点D时对轨道的压力F,乙所示。取g=10m/s2,求:的风翼上可产生1.29x104N的阻力，此阻力转化为车厢与地面阻力

20、的效率为90%。沪昆高铁每节车厢顶安装有2片风翼，每片风翼的横截面积为1.3m2,求此情况下“风阻制动”的最大功率为多大？改变H的大小，可测出相应的F大小，F随H的变化关系如图27.如图所示，在咼出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不冋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。求：(取g=10m/s2)圆轨道的