高考物理力学知识点之功和能全集汇编及解析(2)

高考物理力学知识点之功和能全集汇编及解析(2)一、选择题1．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OC水平、OB竖直，一个质量为m的小球自C的正上方A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AC=3R，重力加速度为g，则小球从A到B的运动过程中（）A．重力做功3mgRB．机械能减少12 mgRC．合外力做功32 mgRD．克服摩擦力做功32 mgR2．如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )A．216vgB．28vgC．24vgD．22vg3．如图所示，小车A放在一个倾角为30°的足够长的固定的光滑斜面上，A、B两物体由绕过轻质定滑轮的细线相连，已知重力加速度为g，滑轮质量及细线与滑轮之间的摩擦不计，小车A的质量为3m，小球B的质量为m，小车从静止释放后，在小球B竖直上升h 的过程中，小车受绳的拉力大小F T和小车获得的动能E k分别为（）A．F T=mg，E k=3mgh/8B．F T=mg，E k=3mgh/2C．F T=9mg/8，E k=3mgh/2D．F T=9mg/8，E k=3mgh/84．某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g取10m/s2），则下列说法正确的是（）A．物体克服重力做功2J B．合外力做功2JC．合外力做功12J D．手的拉力对物体做功10J5．某同学把质量是5kg 的铅球推出，估计铅球出手时距地面的高度大约为2m，上升的最高点距地面的高度约为3m，最高点到落地点的水平距离约为6m。

由此可估算出该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为A．50J B．150J C．200J D．250J6．如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端有固定转轴O，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动．已知小球通过最低点Q时，速度大小为，则小球的运动情况为（）A．小球不可能到达圆周轨道的最高点PB．小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力C．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力D．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力7．如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象，t1时刻起汽车的功率保持不变．由图象可知（）A．0-t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B．0-t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率不变C．t1-t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D．t1-t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变8．人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当人以速度v竖直向下匀速拉绳使质量为m的物体A到达如图所示位置时，此时绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A的动能为（）A ．222cos k mv E θ= B ．222tan k mv E θ= C ．212k E mv =D ．221sin 2k E mv θ=9．将横截面积为S 的玻璃管弯成如图所示的连通器，放在水平桌面上，左、右管处在竖直状态，先关闭阀门K ，往左、右管中分别注入高度为h 2、h 1 ，密度为ρ的液体，然后打开阀门K ，直到液体静止，重力对液体做的功为（ ）A ．()21gs h h ρ-B ．()2114gs h h ρ- C ．()22114gs h h ρ- D ．()22112gs h h ρ- 10．如图所示，用同种材料制成的一个轨道ABC ，AB 段为四分之一圆弧，半径为R ，水平放置的BC 段长为R 。

一个物块质量为m ，与轨道的动摩擦因数为μ，它由轨道顶端A 从静止开始下滑，恰好运动到C 端停止，物块在AB 段克服摩擦力做功为（ ）A ．mgR μB ．mgRC ．12mgR πμ D ．()1-mgR μ11．我国“北斗二代”计划在2020年前发射35颗卫星，形成全球性的定位导航系统，比美国GPS 多5颗．多出的这5颗是相对地面静止的高轨道卫星(以下简称“静卫”)，其他的有27颗中轨道卫星(以下简称“中卫”)的轨道高度为“静卫”轨道高度的.下列说法正确的是( )A ．“中卫”的线速度介于7.9km/s 和11.2km/s 之间B ．“静卫”的轨道必须是在赤道上空C ．如果质量相同，“静卫”与“中卫”的动能之比为3∶5D．“静卫”的运行周期小于“中卫”的运行周期12．质量为m的滑块沿高为h，长为L的粗糙斜面匀速下滑，在滑块从斜面顶端滑至底端的过程中A．滑块的机械能保持不变B．滑块克服摩擦所做的功为mgLC．重力对滑块所做的功为mgh D．滑块的机械能增加了mgh13．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P．快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶．图四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系（）A．B．C．D．14．如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是…（）A．重力势能减小，弹性势能增大B．重力势能增大，弹性势能减小C．重力势能减小，弹性势能减小D．重力势能不变，弹性势能增大15．起重机以加速度a竖直向上加速吊起质量为m的重物，若物体上升的高度为h，重力加速度为g，则起重机对货物所做的功是A．B．C．D．16．如图所示，长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使长度的垂在桌边，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为( )A．B．C．D．17．汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的v -—t图像不可能是选项图中的A．B．C．D．18．如图所示，用同种材料制成的一个轨道，AB段为14圆弧，半径为R，水平放置的BC段长度为R．一小物块质量为m，与轨道间的动摩擦因数为μ，当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C点静止，那么物块在AB段克服的摩擦力做的功为（）A．μmgR B．mgR（1－μ）C．12πμmgR D．12mgR19．如图所示，一辆汽车以v1＝6 m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行l1＝3.6 m，如果改以v2＝8 m/s的速度行驶，同样的情况下急刹车后滑行的距离l2为()A．6.4 m B．5.6 mC．7.2 m D．10.8 m20．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆轨道ABCD，其A点与圆心等高，D点为最高点，DB为竖直线，AE为水平面，今使小球自A点正上方某处由静止释放，且从A处进入圆轨道运动，只要适当调节释放点的高度，总能保证小球最终通过最高点D(不计空气阻力的影响)．则小球通过D点后A ．一定会落到水平面AE 上B ．一定不会落到水平面AE 上C ．一定会再次落到圆轨道上D ．可能会再次落到圆轨道上 21．下列说法不正确的是（ ） A ．10J -的功大于5J +的功B ．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C ．一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动D ．功是矢量，正、负表示方向22．如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A 由静止开始沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B 自由下落，最后到达同一水平面，则下列说法不正确．．．的是( )A ．到达底端时重力的瞬时功率AB P P < B ．重力对两物体做的功相同C ．整个过程中，两物体机械能的改变量不同D ．到达底端时两物体的动能相同，速度大小相等23．质量为m 的汽车，其发动机额定功率为P ．当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k 倍，则车的最大速度为（ ） A ．sin Pmg θB ．cos (sin )P mg k θθ+C ．cos P mgθD ．sin )Pmg k θ+（24．如图所示，质量分别为m 1和m 2的两个物体，m 1<m 2，在大小相等的两个力F 1和F 2的作用下沿水平方向移动了相同的距离.若F 1做的功为W 1，F 2做的功为W 2，则( ).A ．W 1>W 2B ．W 1<W 2C ．W 1=W 2D ．条件不足，无法确定25．如图，abc 是竖直面内的光滑固定轨道，ab 水平，长度为2R ：bc 是半径为R 的四分之一的圆弧，与ab 相切于b 点．一质量为m 的小球．始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a 点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g ．小球从a 点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为A ．2mgRB ．4mgRC ．5mgRD ．6mgR【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．D 解析：D 【解析】 【分析】 【详解】A. 重力做功与路径无关，只与初末位置有关，故小球从A 到B 的运动过程中，重力做功为W G =mg •2R =2mgRA 错误；BD. 小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力，根据牛顿第二定律，有2Bv mg m R=解得B v gR =从A 到B 过程，重力势能减小量为2mgR ，动能增加量为21122B mv mgR = 故机械能减小量为13222mgR mgR mgR -=从A 到B 过程，克服摩擦力做功等于机械能减小量，故为32mgR ， B 错误，D 正确；C. 从A 到B 过程，合外力做功等于动能增加量，故21122B W mv mgR == C 错误。

故选D 。

2．B解析：B 【解析】 【分析】根据动能定理得出物块到达最高点的速度，结合高度求出平抛运动的时间，从而得出水平位移的表达式，结合表达式，运用二次函数求极值的方法得出距离最大时对应的轨道半径． 【详解】设半圆的半径为R ，根据动能定理得：−mg •2R ＝12mv ′2−12mv 2，离开最高点做平抛运动，有：2R=12gt 2，x=v′t，联立解得：x ==，可知当R=28vg时，水平位移最大，故B 正确，ACD 错误．故选B ． 【点睛】本题考查了动能定理与圆周运动和平抛运动的综合运用，得出水平位移的表达式是解决本题的关键，本题对数学能力的要求较高，需加强这方面的训练．3．D解析：D 【解析】小车A 与小球B 构成的系统做加速运动，隔离分析小车，据牛顿第二定律得：3mgsin 30°-F T =3ma ，隔离分析小球B ，据牛顿第二定律得：F T -mgsin 30°=ma ，联立可得小车受绳的拉力大小为98T mgF =，当小球B 上升h 高度时，根据动能定理有：()2133032mghsin mgh m m v ︒-=+，联立解得：v =，小车的最大动能为：133248K gh mghE m =⨯⨯=，故ABC 错误，D 正确．4．B解析：B 【解析】 【分析】 【详解】A ．克服重力做的功10J W mgh ==A 错误； BC ．根据动能定理2102W Fh mgh mv =-=-合 因此合外力做功为2J ，B 正确，C 错误； D ．手的拉力对物体做功，由上式可知2112J 2Fh mgh mv =+=D 错误。