考点5 能量与动量- 高考物理一轮复习考点训练

考点5能量与动量—2022届高考物理一轮复习考点训练考点训练1.如图所示，自动扶梯以恒定的速度运转，运送人员上楼，他第一次站到扶梯上后相对扶梯静止不动，扶梯载他上楼的过程中对他做功为，做功功率为，第二次他在运动的扶梯上又以相对扶梯的速度同时匀速向上走，这次扶梯对人做功为，做功功率为，以下说法中正确的是()A. B. C. D.2.一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是（）A. B.C. D.3.水平地面上静止一质量为的无人机，开始竖直向上以恒定功率启动高度，在运动过程中，无人机的动能与高度的关系图像如图所示，不计无人机受到的空气阻力，则下列说法正确的是()A.阶段，牵引力的功为 B.，牵引力的功率为C.，无人机机械能增加 D.，无人机只受重力4.在地面上方高为H处某点将一小球水平抛出，不计空气阻力，则小球在随后（落地前）的运动中()。A.初速度越大，小球落地的瞬时速度与竖直方向的夹角越小B.初速度越大，落地瞬间小球重力的瞬时功率越大C.初速度越大，在相等的时间间隔内，速度的改变量越大D.无论初速度为何值，在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的5.我国自行研制的新一代ZBL-098×8轮式步兵装甲车已达到国际领先水平，成为中国军方快速部署型轻装甲部队的主力装备.该装甲车在平直的公路上从静止开始加速，设在加速过程中发动机的功率恒为P，装甲车所受阻力恒为，经过的时间和位移分别为，其加速度为a，发动机的牵引力为F，则在此加速过程中下列图像中可能正确的是()A. B. C. D.6.如图所示，一根足够长的光滑细杆倾斜固定放置在竖直平面内，它与以O为圆心、R为半径的圆（图中虚线表示）相交于两点，一轻弹簧一端固定在圆心O点，另一端连接一质量为m的小球，小球穿在细杆上且能自由滑动，小球由圆心正上方的A点静止释放,经过B点时弹簧恰好处于原长，此时小球速度为v，整个过程弹簧均在弹性限度内，则小球从A点到C点的运动过程中，下列判断正确的是()。

A.小球机械能守恒 B.小球经过B点时速度最大C.小球经过C点时速度一定大于v D.小球重力势能和动能之和先减小后增大再减小7.如图1所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图2所示，则()。

A.时刻小球动能最大B.时刻小球动能最大C.~这段时间内，小球的动能先增加后减少D.~这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能8.如图所示，在倾角的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长的轻杆相连，小球B距水平面的高度，两球由静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取，则下列说法中正确的是()。

A.整个下滑过程中A球机械能守恒 B.整个下滑过程中B球机械能守恒C.整个下滑过程中A球机械能的增加量为 D.整个下滑过程中B球机械能的增加量为9.甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为()。

A.3J B.4J C.5J D.6J10.如图所示，在固定的水平轻杆上，套有质量为m的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为M的木块A，现有质量为的子弹以大小为的水平速度射入木块并立刻留在木块中，重力加速度为g，下列说法正确的是()

A.子弹射入木块后的瞬间，二者的速度大小为B.子弹射入木块后的瞬间，轻绳的拉力为C.子弹射入木块后的瞬间，环对轻杆的压力大于D.子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒

答案以及解析1.答案：B解析：在扶梯上，两次人均处于平衡状态，两次人受力情况相同，即扶梯对人向上的支持力等于重力。而两次扶梯载人运动的距离不同，由功的计算公式，扶梯对人做功为，由于第二次人沿扶梯向上走了一段距离，所以第一次扶梯载人运动的距离要比第二次扶梯载人运动的距离长，即，故。两次扶梯运动的速率v不变，对人作用力不变，据知。本题也可先判断扶梯对人做功的功率，再根据两次人通过相同位移所用时间不同且来判断扶梯对人做功的大小。由题知人两次对地的速度关系为，则时间，而，故由知。所以选项B正确。2.答案：A解析：由图像知：内汽车以恒定功率行驶，内汽车以恒定功率行驶。设汽车所受牵引力为F，则由得，当v增加时，F减小，由知a减小，当时，，又因速度不可能突变，所以选项B、C、D错误，选项A正确。3.答案：C解析：阶段设牵引力的功为W，则根据动能定理，解得，选项A错误；在阶段，无人机向上做匀速运动，设速度为v，则有，则有，牵引力的功率为，选项B错误；，无人机动能减小，根据动能与高度x的关系图像斜率表示合外力可知，，解得，选项D错误；，无人机动能不变，重力势能增加，故无人机机械能增加，选项C正确。4.答案：D解析：设小球落地瞬间速度的方向与竖直方向的夹角为α，根据知，初速度越大，小球落地瞬间速度与竖直方向的夹角越大，A项错误。根据知，落地时小球重力的瞬时功率与初速度无关，B项错误。平抛运动的加速度不变，在相等的时间间隔内速度的改变量相同，与初速度无关，C项错误，D项正确。5.答案：C解析：因为装甲车的发动机功率恒为P，所以图像应为一条水平横线，故A错误：由可知，，故图像应是一次函数图像，但是因为a不可能取负值，故第四象限的图像应为虚线，故B错误；由可知，图像的斜率为，由于此过程加速度a的值随着速度的增加而不断变小，最后装甲车做匀速直线运动，故C正确；由可知，图像为反比例函数图像，但是D选项的图像为正比例函数图像，故D错误.6.答案：C解析：小球从A点到C点的运动过程中，小球与弹簧组成的系统能量守恒，小球的机械能不守恒，A项错误。小球经过B点时弹簧恰好处于原长，此时小球速度为v，则小球经过C点时弹簧恰好也处于原长，小球从B到C重力做正功，小球动能增加，小球经过C点时速度一定大于v，B项错误，C项正确。分析知弹簧原来处于伸长状态，小球从A到B，弹簧的弹力做正功，弹性势能减少，小球的重力势能和动能之和先增加；小球从B到中点过程中，弹簧被压缩，弹性势能增加，则小球的重力势能和动能之和就减少；小球从中点到C的过程中，弹簧伸长，弹性势能减少，则小球的重力势能和动能之和就增加，所以小球从A点到C点的运动过程中，小球重力势能和动能之和先增加后减少再增加，D项错误。7.答案：C解析：由题意和图像知时刻物体与弹簧接触，弹簧弹力为零。时刻弹簧弹力最大，小球压缩弹簧至最低点。到过程，开始时小球的重力大于弹力，小球做加速度减小的加速运动，当重力等于弹力时，速度最大，动能最大，此后弹力大于重力，小球做加速度增大的减速运动，时刻小球运动到最低点，速度为零。同理，到过程，小球先加速后减速，动能先增加后减小，由机械能守恒可知，减少的弹性势能转化为小球的重力势能和动能，C项正确。

8.答案：D解析：在下滑的整个过程中，只有重力对和轻杆组成的系统做功，系统的机械能守恒，但在B球沿水平面滑行，而A球沿斜面滑行时，杆的弹力对球做功，所以球各自的机械能不守恒，A、B两项错误；根据系统机械能守恒得，解得，在下滑的整个过程中B球机械能的增加量为，D项正确；A球机械能的减少量为,C项错误。9.答案：A解析：由图可知，甲的初速度，乙的初速度，甲的末速度，乙的末速度，由动量守恒定律有，可得，由功能关系有，A项正确。10.答案：C解析：本题通过子弹打木块和“绳摆”模型考查系统动力学问题和水平方向上动量守恒问题。子弹射入木块后的瞬间，子弹和木块组成的系统动