高考真题分类汇总专题10功和能附答案
专题10 功和能
? 功和功率
1、【2015江苏】如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长，圆环从A 处由静止开始下滑，经过B 处的速度最大，到达C 处的速度为零，AC=h ，圆环在C 处获得一竖直向上的速度v ，恰好能回到A ，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g ，则圆环( ) A ．下滑过程中，加速度一直减小
B 24
1mv ．下滑过程中，克服摩擦力做的功为
C ．在C mgh mv -24
1处，弹簧的弹性势能为
D ．上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度
2、【2015全国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、【2015海南】假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的
A ．4倍
B ．2倍
C 3．倍
D 2．倍
4、【2014重庆】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k 1和k 2倍，最大速率分别为v 1和v 2，则（ ）
A 112v k v =．
B 1212v k k v =．
C 11
22v k k
v =． D 122v k v =．
5、【2013浙江】如图所示，水平木板上有质量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F f 的大小如图所示。取重力加速度g =10m/s 2，下列判断正确的是 A ．5s 内拉力对物块做功为零
B ．4s 末物块所受合力大小为4.0N
C ．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4
D ．6s ～9s 内物块的加速度大小为2.0m/s 2
6、【2012江苏】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
7、【2012海南】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对物体所做的功
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，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
8、【2012上海】位于水平面上的物体在水平恒力F 1作用下，做速度为v 1的匀速运动；若作用力变为斜面上的恒力F 2，物体做速度为v 2的匀速运动，且F 1与F 2功率相同．则可能有（ ） A ．F 2=F 1，v 1＞v 2 B ．F 2=F 1，v 1＜v 2 C ．F 2＞F 1，v 1＞v 2 D ．F 2＜F 1，v 1＜v 2
9、【2012山东】将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v -t 图象如图所示．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
10、【2011海南】一质量为1kg 的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1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
A ．0～2s W 49
内外力的平均功率是
B ．第2J 4
5
秒内外力所做的功是
C ．第2秒末外力的瞬时功率最大
D ．第1秒内与第254秒内质点动能增加量的比值是
参考答案
1、BD
2、A
3、D
4、B
5、D
6、A
7、BC
8、BD
9、AC 10、AD ? 动能定理
1、【2015浙江】我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器，舰载机总质量为3.0×104kg ，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N ，弹射器有效作用长度为100m ，推力恒定，要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s ．弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则 A ．弹射器的推力大小为1.1×106N
B ．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108J
C ．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107W
D ．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s 2
2、【2014全国】一物体静止在粗糙水平地面上，现用一
1F 大小为的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变v 2F 为，若将水平拉力的大小改为，物体从静止开始经过v 21F W 同样的时间后速度变为，对于上述两个过程，用、
2F W 1F 2F 1f W 2f W 分别表示拉力、所做的功，、分别表示
前后两次克服摩擦力所做的功，则
A 12122 ,4f f F F W W W W >>．
B 12122 ,4f f F F W W W W =>．
C 12122 ,4f f F F W W W W =<．
D 1
2122 ,4f f F F W W W W <<．
3、【2013江苏】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μ。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 mga W μ21
-点时，弹簧的弹性势能等于
B ．物块在B mga W μ2
3
-
点时，弹簧的弹性势能小于 C ．经O mga W μ-点时，物块的动能小于
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
4、【2012安徽】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 的运动过程中 A mgR 2．重力做功 B mgR ．机械能减少 C mgR ．合外力做功 D mgR 2
1．克服摩擦力做功
5、【2015山东】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 处以初速度v0水平抛出，两球恰好同时到达同一水平高度h/2处（不计空气阻力）．下列说法中正确的是
A ．两小球落地时的速度相同
B ．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C ．从开始运动到两球到达同一水平高度，球a 动能的减少
量等于球b 动能的增加量
D ．到达同一水平的高度后的任意时刻，重力对球a 做功
功率和对球b 做功功率相等
6、【2017全国2】如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面v 上，半圆的直径与地面垂直，一小物快以速度从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物快落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时，对应的轨g 道半径为（重力加速度为）
A 216v g ．
B 28v g ．
C 24v g ．
D 2
2v g ． 参考答案 1、ABD 2、D 3、BC 4、D 5、C 6、B
? 机械能守恒定律
1、【2015天津】如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m 的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L ，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L （未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中 A ．圆环的机械能守恒
B mgL 3．弹簧弹性势能变化了
C ．圆环下滑到最大距离时，所受合力为零
D ．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变
2、【2014安徽】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v 0，沿管道MPN 运动，到N 点的速率为v 1，所需时间为t 1；若该小球仍由M 点以出速率v 0出发，而沿管道MQN 运动，到N 点的速率为v 2，所需时间为t 2。则 A ．v 1=v 2，t 1>t 2 B ．v 1 3、【2014福建】如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动．质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端．现用外力作用在物体上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撇去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撇去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块 A ．最大速度相同 B ．最大加速度相同 C ．上升的最大高度不同 D ．重力势能的变化量不同 4、【2013广东】如图，游乐场中，从高处A 到水面B 处有两条长度相同的光滑轨道。甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A 处自由滑向B 处，下列说法正确的有 A ．甲的切向加速度始终比乙的大 B ．甲、乙在同一高度的速度大小相等 C ．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D ．甲比乙先到达B 处 5、【2012上海】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 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 R 2． B 3 5R ． C 3 4R ． D 3 2R ． 6、【2016海南】如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m 的小球沿轨道做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N 1，在最高点时对轨道的压力大小为N 2。重力加速度大小为g ，则N 1–N 2的值为 A ．3mg B ．4mg C ．5mg D ．6mg 参考答案 1、B 2、A 3、C 4、BD 5、C 6、D ? 能量守恒定律和功能关系 1、【2014广东】如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图。图中①和①为楔块，①和①为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦。在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中 A ．缓冲器的机械能守恒 B ．摩擦力做功消耗机械能 C ．垫板的动能全部转化为内能 D ．弹簧的弹性势能全部转化为动能 2、【2013全国2】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，则下列判断正确的是 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 3、【2013全国大纲】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 mgH 2．动能损失了 B mgH ．动能损失了 C mgH ．机械能损失了 D mgH 2 1．机械能损失了 4、【2013山东】如图所示，楔形木块abc 固定在水平面上，粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同，顶角b 处安装一定滑轮。质量分别为M 、m （M>m ）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 5、【2015全国】如图，一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ 水平。一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落，恰好从P 点进入轨道。质点滑到轨道最低点N 时，对轨道的压力为 4mg ，g 为重力加速的大小。用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功。则 A mgR W 21 = ．，质点恰好可以到达Q 点 B mgR W 21 >．质点不能到达Q 点 C mgR W 21 =．质点到达Q 点后，继续上升一段距离 D mgR W 2 1 <．质点到达Q 点后，继续上升一段距离 6、【2014海南】如图，质量相同的两物体a 、b ，用不可 伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a 在水平桌面的上方，b 在水平粗糙桌面上．初始时用力压住b 使a 、b 静止，撤去此压力后，a 开始运动，在a 下降的过程中，b 始终未离开桌面．在此过程中 A ．a 的动能小于b 的动能 B ．两物体机械能的变化量相等 C ．a 的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量 D ．绳的拉力对a 所做的功与对b 所做的功的代数和为零 7、【2016全国3】如图，一固定容器的内壁是半径为R 的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m 的质点P 。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W 。重力加速度大小为g 。设质点P 在最低点时，向心加速度的大小为a ，容器对它的支持力大小为N ，则 8、【2015全国】如图，滑块a 、b 质量为m,a 套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h ，b 放在地面上，a 、b 通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a 、b 可视为质点，重力加速度大小为g 。则 A ．a 落地前，轻杆对b 一直做正功 B ．a gh 2落地时速度大小为 C ．a 下落过程中，其加速度大小始终不大于g D ．a 落地前，当a 的机械能最小时，b 对地面的压力大小为mg 9、【2015海南】如图，一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高。质量为m 的质点自轨道端点 P 由静止开始滑下，滑到最低点Q 时，对轨道的正压力为2mg ，重力加速度大小为g ，质点自P 滑到Q 的过程中，克服摩擦力所做的功为 A mgR 41． B mgR 3 1． C mgR 3 1． D mgR 4 π ． 10、【2017全国3m l 】如图，一质量为，长度为的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂。用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直 向上拉起至M 点，M 点与绳的上端P 13l 相距。重力加速g 度大小为。在此过程中，外力做的功为 A 19mgl ． B 16mgl ． C 13mgl ． D 1 2 mgl ． 参考答案 1、B 2、BD 3、AC 4、CD 5、C 6、AD 7、AC 8、BD 9、C 10、A