2011届高三功和能习题
2011年高考理综试卷及答案
2011年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试第Ⅰ卷（选择题共126分）本卷共21小题，每小题6分，共126分。
以下数据可供解题时参考：可能用到的相对原子质量：H 1 B 11 N 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Cu64一、选择题：本大题共3小题，每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是A. 红细胞膜具有水溶性B. 红细胞的液泡体积增大C. 蒸馏水大量进入红细胞D. 低温时红细胞流动性增大【答案】C2．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如右图所示。
下列分析错误．．的是：A. 甲酶能够抗该种蛋白酶降解B. 甲酶不可能具有催化功能的RNAC. 乙酶的化学本质为蛋白质D. 乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变【答案】B3．番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照相比，其叶片光合作用强度下降，原因是A. 光反应强度升高，暗反应强度降低B. 光反应强度降低，暗反应强度降低C. 光反应强度不变，暗反应强度降低D. 光反应强度降低，暗反应强度不变【答案】B4．撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮成为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮成为易组。
然后，两组外表皮用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。
此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是A. 甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输B. 甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输C. 甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输D. 甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输【答案】C5．人在恐惧、紧张时，在内脏神经的支配下，肾上腺髓质释放的肾上腺素增多，该激素可作用于心脏，使心率加快。
北京市各区2011届高三物理模拟试题计算题汇编及答案
北京市各区2011届高三物理模拟试题计算题汇编一、22题2.1.1 力学 2.1.1.1 牛顿定律（石景山零模）22．（16分）如图所示，水平地面上放有质量均为m = 1 kg 的物块A 和B ，两者之间的距离为l = 0.75 m 。
A 、B 与地面的动摩擦因数分别为μ1= 0.4、μ2= 0.1。
现使A 获得初速度v 0向B 运动，同时对B 施加一个方向水平向右的力F = 3 N ，使B 由静止开始运动。
经过一段时间，A 恰好追上B 。
g 取10 m/s 2。
求：（1）B 运动加速度的大小a B ； （2）A 初速度的大小v 0；（3）从开始运动到A 追上B 的过程中，力F 对B 所做的功。
22．（16分）解：（1）对B ，由牛顿第二定律得：B ma mg F =-2μ ……………（2分）求得：2/2s m a B = ……………（2分）（2）设A 经过t 时间追上B ，对A ，由牛顿第二定律得：A ma mg =1μ ……………（1分）2021t a t v s A A -=……………（1分） 221t a s B B =……………（1分）恰好追上的条件为：t a t a v B A =-0……………………（2分）l s s B A =- ……………………………（2分）代入数据解得：s t 5.0=，s m v /30=………………………（1分） （3） m ta s B B 25.0212== ……………（2分） J Fs W B 75.0== ……………（2分）（海淀零模）22．（16分）某校课外活动小组自制了一枚质量为3.0kg 的实验用火箭。
设火箭发射后，始终沿竖直方向运动。
火箭在地面点火后升至火箭燃料耗尽之前可认为做初速度为零的匀加速运动，经过4.0s 到达离地面40m 高处燃料恰好耗尽。
忽略火箭受到的空气阻力，g 取10m/s 2。
求： （1）燃料恰好耗尽时火箭的速度大小； （2）火箭上升离地面的最大高度；（3）火箭加速上升时受到的最大推力的大小。
2011高考安徽物理试卷及答案
θ F 2011高考安徽物理试卷及答案物理 综合能力测试本卷共20小题，每小题6分，共120分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
14．一质量为m 的物块恰好静止在倾角为的斜面上。
现对物块施加一个竖直向下的恒力F ，如图所示。
则物块（ ） A ．仍处于静止状态 B ．沿斜面加速下滑 C ．受到的摩擦力不便 D ．受到的合外力增大15．实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n 随着波长的变化符合科西经验公式：，其中A 、B 、C 是正的常量。
太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如下图所示。
则 （ ） A ．屏上c 处是紫光 B ．屏上d 处是红光 C ．屏上b 处是紫光 D ．屏上a 处是红光16．一物体作匀加速直线运动，通过一段位移所用的时间为，紧接着通过下一段位移所用时间为。
则物体运动的加速度为（ ）A ．B ．C ．D ．17．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。
如图（a ）所示，曲线上的A 点的曲率圆定义为：通过A 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A 点的曲率圆，其半径ρ叫做A 点的曲率半径。
现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度υ0抛出，如图（b ）所示。
则在其轨迹最高点P 处的曲率半径是（ ）A ．B ．C ．D ．θλ24BCn A λλ=++x ∆1t x ∆2t 1212122()()x t t t t t t ∆-+121212()()x t t t t t t ∆-+1212122()()x t t t t t t ∆+-121212()()x t t t t t t ∆+-20v g 220sin v g α220cos v g α220cos sin v g αα屏 ab c dρA v 0 αρP图（a ）图（b ）18．图（a ）为示管的原理图。
2011高考物理试题分类汇编：电磁感应
2011普通高校招生试题汇编：功和能的关系24．（2011安徽）．（20分）如图所示，质量M =2kg 的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m =1kg 的小球通过长L =0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O 连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O 轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v 0=4 m/s ，g 取10m/s 2。
（1）若锁定滑块，试求小球通过最高点P 时对轻杆的作用力大小和方向。
（2）若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小。
（3）在满足（2）的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。
解析：（1）设小球能通过最高点，且此时的速度为v 1。
在上升过程中，因只有重力做功，小球的机械能守恒。
则22101122mv mgL mv += ①1/v s = ② 设小球到达最高点时，轻杆对小球的作用力为F ，方向向下，则21v F mg m L+= ③由②③式，得 F =2N ④由牛顿第三定律可知，小球对轻杆的作用力大小为2N ，方向竖直向上。
（2）解除锁定后，设小球通过最高点时的速度为v 2，此时滑块的速度为V 。
在上升过程中，因系统在水平方向上不受外力作用，水平方向的动量守恒。
以水平向右的方向为正方向，有 20mv MV += ⑤ 在上升过程中，因只有重力做功，系统的机械能守恒，则22220111222mv MV mgL mv ++= ⑥ Mm v 0 O P L由⑤⑥式，得 v 2=2m /s ⑦ （3）设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始点的距离为s 1，滑块向左移动的距离为s 2，任意时刻小球的水平速度大小为v 3，滑块的速度大小为V /。
由系统水平方向的动量守恒，得 30mv MV '-= ⑦ 将⑧式两边同乘以t ∆，得30mv t MV t '∆-∆= ⑨因⑨式对任意时刻附近的微小间隔t ∆都成立，累积相加后，有 120ms Ms -= ○10 又 122s s L += ○11 由○10○11式得 123s m =○12 20（2011全国卷1）．质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m 的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。
2011年高考物理真题分类汇编-功和能(机械能、功能关系、能量守恒)(详解_精校)
2011年高考物理真题分类汇编（详解+精校）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A ．0.3J B．3J C ．30J D ．300J1.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0.50.0510m kg ==，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（ ）A ．在0～6s 内，物体离出发点最远为30mB ．在0～6s 内，物体经过的路程为40mC ．在0～4s 内，物体的平均速率为7.5m/sD ．在5～6s 内，物体所受的合外力做负功2.BC 解析：在0~5s,物体向正向运动，5~6s 向负向运动，故5s 末离出发点最远，A 错；由面积法求出0~5s 的位移s 1＝35m, 5~6s 的位移s 2＝－5m,总路程为：40m ，B 对；由面积法求出0~4s 的位移s=30m ，平度速度为：v ＝s/t ＝7.5m/s C 对；由图像知5～6s 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[来源:学科网ZXXK]v/m ·s -110A．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。
2011届高考物理 新人教版
2011届高考物理 新人教版1.〔2010·济南市三模〕一种油的密度为ρ，摩尔质量为M 。
取体积为V 的油慢慢滴出，可滴n 滴。
将其中一滴滴在广阔水面上形成面积为S 的单分子油膜，求阿伏加伽德罗常数。
解：〔1〕一个分子的直径nS V d =…………1分 由题意得ρπMN d A =3)2(34或ρMN d A =3…………2分解得：3333336VM S N V S Mn N A A ρνπρ==或…………1分 2.〔2010·济南市三模〕如下列图，水平放置的气缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A 、B 两处设有限制装置，使活塞只能在A 、B 之间运动，B 左边气缸的容积为V 0，A 、B 之间的容积为0．1V 0。
开始时活塞在B 处，缸内气体的压强为0．9p 0〔p 0为大气压强〕，温度为297K ，现缓慢加热缸内气体，当气体的温度升高到多高时，活塞恰好到达A 处？对于理想气体开始时的状态：K T p p V V 297,9.0,10101===恰好达到A 时状态：0202,1.1p p V V ==由理想气体方程2:22111Tl V p T V p =…………2分 代入数据得K T 363:2=…………2分3.〔2010·东北师大模拟〕如下列图，有一底部封闭的圆柱形汽缸，上部有一通气孔，汽缸内壁的高度是2L ，一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处在离底部L 高处，外界大气压为1.0×105Pa ，温度为27℃，现对气体加热，求：①当加热到127℃时活塞离底部的高度； ②当加热到427℃时，气体的压强。
解：开始加热活塞上升的过程封闭气体作等压变化。
设气缸横截面积为S ，活塞恰上升到气缸上部挡板处时气体温度为t ℃，如此对于封闭气体：由11T T V V =，可得LS LS t 2300273=+，解得t =327℃ 〔1〕当加热到127℃时，活塞没有上升到气缸上部挡板处，设此时活塞离地高度为h ，对于封闭气体： 由1212T T V V =，可得300400=LS hS ，解得h =L 34[ 〔2〕设当加热到4270C 时气体的压强变为p 3，在此之前活塞已上升到气缸上部挡板处，对于封闭气体：由111333T V p T V p =， 可得113313p T V T V p =， 代入数据得：p 3=1.17×105Pa 4.〔2010·东北四校联考〕如下说法正确的答案是：〔 〕A ．晶体具有规如此的几何形状，而非晶体如此没有规如此的几何形状B ．毛细现象的产生与外表张力与浸润现象都有关系C ．气体的温度升高时，所有分子的速率均增大D ．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能不可能一样5.〔2010·东北四校联考〕如下列图，有一圆柱形汽缸，上部有一固定挡板A ，汽缸内壁的高度是2L ，一个很薄质量为m=0.4kg 的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞的面积为22cm ，开始时活塞处在离底部L 高处，外界大气压为51.010Pa ⨯，温度为27℃，现对气体加热，求：①活塞恰上升到气缸上部挡板A 处时气体的温度是多少℃；②当加热到427℃时，气体的压强是多少Pa 〔结果保存三位有效数字〕。
高考物理-历年高考真题分类汇编2011E单元-功和能
E 单元 功和能 E1 有机结构认识9．E1[2011·海南物理卷] 一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上，从t ＝0时起，第1 s 内受到2 N 的水平外力作用，第2 s 内受到同方向的1 N 的外力作用．下列判断正确的是( )A ．0～2 s 内外力的平均功率是94 WB ．第2 s 内外力所做的功是54 JC ．第2 s 末外力的瞬时功率最大D ．第1 s 内与第2 s 内质点动能增加量的比值是45【解析】 AD 由牛顿第二定律F ＝ma 可得，第1 s 内的加速度a 1＝2 m/s 2，第2 s 内的加速度a 2＝1 m/s 2；由匀变速直线运动规律可得，第1 s 内的位移x 1＝1 m ，第1 s 末的速度v 1＝2 m/s ，第2 s 内的位移x 2＝2.5 m ，第2 s 末的速度v 2＝3 m/s ；由做功公式W ＝Fx 可求，第1 s 内外力做功W 1＝2 J ，第2 s 内外力做功W 2＝2.5 J ，选项B 错误； 0～2 s 内外力的平均功率P ＝W 1＋W 2t 1＋t 2＝4.5 J 2 s ＝94 W ，选项A 正确；第2 s 末外力瞬时功率P 2＝F 2v 2＝3 W ，第1s 末外力瞬时功率P 1＝F 1v 1＝4 W ＞P 2，选项C 错误；由动能定理知，动能增加量之比等于合外力做功之比，所以ΔE k1ΔE k2＝W 1W 2＝45，选项D 正确．4．E1[2011·江苏物理卷] 如图所示，演员正在进行图4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( ) A ．0.3 J B ．3 J C ．30 J D ．300 J 4．E1[2011·江苏物理卷] A 【解析】 若一个鸡蛋大约55 g ，鸡蛋抛出的高度大约为60 cm ，则将一只鸡蛋抛出至最高点的过程中对鸡蛋做的功等于鸡蛋重力势能的增加量，即W ＝mgh ＝55×10－3×10×60×10－2 J ＝0.33 J ，A 正确．E2动能动能定理15．E2[2011·课标全国卷] 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【解析】ABD当所加恒力的方向与物体运动的方向成锐角时，该力一直做正功，其动能一直增大，A正确；当所加恒力的方向与物体运动的方向相反时，物体先做匀减速运动后做反向的匀加速运动，其动能先逐渐减小至零，再逐渐增大，B正确；当所加恒力的方向与物体运动的方向成钝角(不等于180°)时，其动能先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大，D正确；物体不可能出现动能先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小的情况，C错误．E3 机械能守恒定律16．E3[2011·课标全国卷] 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【解析】 ABC 运动员到达最低点前其高度一直降低，故重力势能始终减小，A 正确；蹦极绳张紧后的下落过程中，其弹力方向与运动方向相反，弹力做负功，弹性势能增加，B 正确；蹦极过程中，只有重力和弹力做功，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒，C 正确；重力势能的改变量ΔE p ＝mg Δh ，只与初末位置的高度差有关，而与重力势能零点的选取无关，D 错误．22．C2 E3[2011·北京卷] 如图所示，长度为l 的轻绳上端固定在O 点，下端系一质量为m 的小球(小球的大小可以忽略)．(1)在水平拉力F 的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为α，小球保持静止．画出此时小球的受力图，并求力F 的大小；(2)由图示位置无初速释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力．不计空气阻力．22．C2 E3[2011·北京卷] 【答案】 (1)受力图如图所示根据平衡条件，应满足T cos α＝mg ，T sin α＝F 拉力大小F ＝mg tan α(2)运动中只有重力做功，系统机械能守恒 mgl (1－cos α)＝12m v 2则通过最低点时，小球的速度大小 v ＝2gl （1－cos α）根据牛顿第二定律T ′－mg ＝m v 2l解得轻绳对小球的拉力T ′＝mg ＋m v 2l＝mg (3－2cos α)，方向竖直向上．21.(1)D4[2011·福建卷] (2)E4[2011·福建卷] (3)E3 D2[2011·福建卷]图1－10图1－10为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，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：(1) 质量为m 的鱼饵到达管口C 时的速度大小v 1； (2) 弹簧压缩到0.5R 时的弹性势能E p ；(3) 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90°角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在23m 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？21．(1)D4[2011·福建卷] (2)E4[2011·福建卷] (3)E3 D2[2011·福建卷] 【答案】 (1)质量为m 的鱼饵到在管口C 时做圆周运动的向心力完全由重力提供，则mg ＝m v 21R①由①式解得v 1＝gR ②(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 E p ＝mg (1.5R ＋R )＋12m v 21③由②③式解得 E p ＝3mgR ④(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x 1，由平抛运动规律有4．5R ＝12gt 2⑤x 1＝v 1t ＋R ⑥由⑤⑥式解得x 1＝4R ⑦当鱼饵的质量为23m 时，设其到达管口C 时速度大小为v 2，由机械能守恒定律有E p ＝23mg (1.5R ＋R )＋12⎝⎛⎭⎫23m v 22⑧ 由④⑧式解得v 2＝2gR ⑨质量为23m 的鱼饵落到水面上时，设离OO ′的水平距离为x 2，则x 2＝v 2t ＋R ⑩由⑤⑨⑩式解得x 2＝7R鱼饵能够落到水面的最大面积S S ＝14(πx 22－πx 21)＝334πR 2(或8.25πR 2)E 4 实验：探究动能定理21．(1)D4[2011·福建卷] (2)E4[2011·福建卷] (3)E3 D2[2011·福建卷]图1－10图1－10为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，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：(1) 质量为m 的鱼饵到达管口C 时的速度大小v 1； (2) 弹簧压缩到0.5R 时的弹性势能E p ；(3) 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90°角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在23m 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？21．(1)D4[2011·福建卷] (2)E4[2011·福建卷] (3)E3 D2[2011·福建卷] 【答案】 (1)质量为m 的鱼饵到在管口C 时做圆周运动的向心力完全由重力提供，则mg ＝m v 21R①由①式解得v 1＝gR ②(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 E p ＝mg (1.5R ＋R )＋12m v 21③由②③式解得 E p ＝3mgR ④(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x 1，由平抛运动规律有4．5R ＝12gt 2⑤x 1＝v 1t ＋R ⑥由⑤⑥式解得x 1＝4R ⑦当鱼饵的质量为23m 时，设其到达管口C 时速度大小为v 2，由机械能守恒定律有E p ＝23mg (1.5R ＋R )＋12⎝⎛⎭⎫23m v 22⑧ 由④⑧式解得v 2＝2gR ⑨质量为23m 的鱼饵落到水面上时，设离OO ′的水平距离为x 2，则x 2＝v 2t ＋R ⑩由⑤⑨⑩式解得x 2＝7R鱼饵能够落到水面的最大面积S S ＝14(πx 22－πx 21)＝334πR 2(或8.25πR 2)E 5 实验：验证机械能守恒定律14．E 5[2011·海南物理卷] 现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图1－9所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A 点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M ，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B 点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t ，用d 表示A 点到导轨底端C 点的距离，h 表示A 与C 的高度差，b 表示遮光片的宽度，s 表示A 、B 两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时速度．用g 表示重力加速度．完成下列填空和作图：(1)若将滑块自A 点由静止释放，则在滑块从A 运动至B 的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为________，动能的增加量可表示为________．若在运动过程中机械能守恒，1t 2与s 的关系式为1t2＝ ________.图1－11(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(A 点)下滑，测量相应的s 与t 值，结果如下表所示：以s 为横坐标，1t 2为纵坐标，在图1－10的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k ＝________×104 m －1·s －2(保留3位有效数字)．图1－12由测得的h 、d 、b 、M 和m 数值可以计算出1t 2－s 直线的斜率k 0 ，将k 和k 0 进行比较，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律．【答案】 (1)Mgshd －mgs （M ＋m ）b 22t 2 2（Mh －md ）gs （M ＋m ）db 2(2)如图所示 2.43图1－13【解析】 (1)滑块从A 运动到B 的过程中，滑块的重力势能减少Mgshd，砝码的重力势能增加mgs ；滑块通过遮光片的速度v ＝b t ，此时系统的动能E k ＝12(M ＋m )v 2＝（M ＋m ）b 22t 2，此即为系统动能的增加量；若机械能守恒，则有Mgsh d －mgs ＝（M ＋m ）b 22t 2，即1t 2＝2（Mh －md ）gs（M ＋m ）db 2(2)描点作图E6 功和能综合21．E6[2011·四川卷] 质量为m 的带正电小球由空中A 点无初速自由下落，在t 秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t 秒小球又回到A 点．不计空气阻力且小球从未落地，则( )A ．整个过程中小球电势能变化了32mg 2t 2 B ．整个过程中小球动量增量的大小为2mgtC ．从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了mg 2t 2D ．从A 点到最低点小球重力势能变化了23mg 2t 2 【解析】 BD t 时刻小球的速度v ＝gt ，竖直方向的位移h ＝12gt 2，加电场后，小球做匀减速直线运动，由－12gt 2＝gt •t －12at 2，得小球的加速度为a ＝3g ，利用牛顿第二定律有：F －mg ＝ma ，解得电场力F ＝4mg ，从加电场到小球运动至最低点的位移为h ′＝v 22a ＝g 2t 26g ＝gt 26.整个过程中小球电势能的变化量为ΔE p ＝Fh ＝4mg ×12gt 2＝2mg 2t 2，A 错误；末态小球的速度v ＝at －gt ＝2gt ，动量的增量大小为m v ＝2mgt ，B 正确；从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了mah ′＝mg 2t 22，C 错误；从A 点到最低点小球重力势能变化了ΔE p ＝mg ()h ＋h ′＝mg ⎝⎛⎭⎫12gt 2＋16gt 2＝23mg 2t 2，D 正确．36．E6[2011·广东物理卷]如图20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 ＝6.5R ，板右端到C 的距离L 在R <L <5R 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数均为μ＝0.5，重力加速度取g .(1)求物块滑到B 点的速度大小；(2)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W f 与L 的关系，并判断物块能否滑到CD 轨道的中点．图20【解析】 (1)设物块运动到A 和B 的速度分别为v 1、v 2，由动能定理μmgs ＝12m v 21① 由机械能守恒定律12m v 22＝2mgR ＋12m v 21② 联立①②解得v 2＝3Rg ③(2)设从物块滑上滑板到滑板与物块达到相同的速度v 3时，位移分别为l 1和l 2，由动量守恒定律m v 2＝(m ＋M )v 3④由动能定理μmgl 1＝12M v 23⑤ －μmgl 2＝12m v 23－12m v 22⑥ 联立③④⑤⑥解得l 1＝2R ，l 2＝8R ⑦物块相对滑板的位移Δl ＝l 2－l 1＝6R <l ⑧即物块与滑板在达到相同速度时，物块未离开滑板．若R <L <2R ，则W f ＝μmg (l ＋L )⑨即W f ＝14mg (13R ＋2L )⑩ 若2R ≤L <5R ，则W f ＝μmg (l ＋l 1)⑪即W f ＝174mgR ⑫ 设物块滑到C 点的动能为E k ，由动能定理，－W f ＝E k －12m v 22⑬ L 最小时，克服摩擦力做功最少，因为L >R ，由③⑩⑬确定E k 小于mgR ，即物块不能滑到CD 轨道的中点．24．E6[2011·浙江卷] 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 ＝1000 kg 的混合动力轿车，在平直公路上以v 1＝90 km/h 匀速行驶，发动机的输出功率为P ＝50 kW.当驾驶员看到前方有80 km/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 ＝72 m 后，速度变为v 2＝72 km/h.此过程中发动机功率的15用于轿车的牵引，45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：(1)轿车以90 km/h 在平直公路上匀速行驶，所受阻力F 阻的大小；(2)轿车从90 km/h 减速到72 km/h 过程中，获得的电能E 电 ；(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E 电 维持72 km/h 匀速运动的距离L ′.【答案】 (1)汽车牵引力与输出功率关系P ＝F 牵v将P ＝50 kW ，v 1＝90 km/h ＝25 m/s 代入得F 牵＝P v 1＝2×103 N 当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有F 阻＝2×103 N(2)在减速过程中，注意到发动机只有15P 用于汽车的牵引．根据动能定理有 15Pt －F 阻L ＝12m v 22－12m v 21 代入数据得Pt ＝1.575×105 J电源获得的电能为E 电＝0.5×45Pt ＝6.3×104 J (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F 阻＝2×103 N ．在此过程中，由能量转化及守恒定律可知，仅有电能用于克服阻力做功．E 电＝F 阻L ′代入数据得L ′＝31.5 m.。
高考物理各地试题功和能的关系分类汇编及解析
适用精选文件资料分享2011 年高考物理各地试题功和能的关系分类汇编及解析2011 一般高校招生试题汇编：功和能的关系 1 (2011 江苏第 4 题) ．以以以下图，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凑近于 A ．0.3J B．3J C．30J D．300J 2（2011 全国卷 1 第 20 题）．质量为 M、内壁间距为 L 的箱子静止于圆滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。
初始时小物块停在箱子正中间，以以以下图。
现给小物块一水平向右的初速度 v，小物块与箱壁碰撞 N次后恰又回到箱子正中间，井与箱子保持相对静止。
设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为 A ． B ． C． D．解析：两物体最后速度相等设为 u 由动量守恒得： mv=(m+M)u, 系统损失的动能为：系统损失的动能转化为内能 Q=fs= 3．( 四川第 19 题). 如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的表示图，假设其过程可简化为：打开下降伞一段时间后，整个装置匀速下降，为保证安全着陆，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 A. 火箭开始喷气刹时伞绳对返回舱的拉力变小 B. 返回舱在喷气过程中减速的住要原由是空气阻力 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解析：先从力学角度议论A．B 两项；而 C项宜用动能定理； D项则观察超重、失重看法。
答案选 A。
由整体法、间隔法联合牛顿第二定律，可知 A 正确B错；由动能定理可知 C错；因为物体拥有竖直向上的加快度，所以处于超重状态， D错。
4( 四川第 21 题 ) ．质量为 m的带正电小球由空中 A 点无初速度自由着落，在 t 秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过 t 秒小球又回到 A 点，不计空气阻力且小球从末落地，则 A. 整个过程中小球电势能变换了？ B. 整个过程中小球动量增量的大小为 2mgt C. 从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了 mg2t2 D. 从 A 点到最低点小球重力势能变化了mg2t2解析：选 BD。
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2011届高三功和能习题
一、 选择题
1.两个材料相同的物体m 甲>m 乙，它们以相同的动能进入同一水平面滑行，在摩擦力作用下，最后都停了下来，它们的滑行距离为 （ ）
(A)甲大 (B)乙大 (C)一样大 (D)无法确定
2.用水平恒力F 将质量为m 的物体沿半径为R 的固定圆弧轨道从A 点推到B 点，弧 AB 所对的圆
心角600，如图5-12所示，若此过程中物体速度大小不变，则物体在此过程中克服摩擦力作功为
( )
12
mgR (B)12mgR
(D)无法确定 3．速度为v 的子弹，恰可穿透一块固定的木板，如果子弹速度为v 2，子弹穿透木板时所受阻力视为不变，则可穿透同样的固定木板（）
A ．2块
B ．3块
C ．4块
D ．8块
4． 在光滑的地板上，用水平拉力分别使两个物块由静止获得相同的动能，那么可以肯定
A 、水平拉力相等
B 、两物块质量相等
C 、两物块速度变化相等
D 、水平拉力对两物块做功相等
5.如图所示，一个可以看作质点的物体以一定的初速度沿水平面由
A 点滑到
B 点，摩擦力做功大小为W 1；若该物体从
C 点以一定的初
速度沿两个斜面滑到D 点，两斜面用光滑小圆弧连接，摩擦力做功
大小为W 2；已知该物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则： A 、W 1>W 2 B 、W 1=W 2 C 、W 1<W 2 D 、无法确定W 1和W 2 的大小关系
6．质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提高1m ，这时物体的速度是2m/s ，下列说法中正确的是：（g=10m/s2）
A ．手对物体做功12J B.合外力对物体做功12J
C ．合外力对物体做功2J D.物体克服重力做功10J
7.将小球竖直上抛，经一段时间落回抛出点，若小球所受的空气阻力大小不变，
对其上升过程和
下降过程损失的机械能进行比较，下列说法中正确．．
的是 （ ） A.上升损失的机械能大于下降损失的机械能
B.上升损失的机械能小于下降损失的机械能
C.上升损失的机械能等于下降损失的机械能
D.无法比较
8．一物块放在水平面上，在水平拉力F 作用下做直线运动，运动的v －t 图象如图7所示，则有关该力F 的功率P －t 图象可能是图8中的 ( )
9.如图5-13所示，质量为m 的物体放在光滑的水平面上，分别受到不同方向的力F 1、F 2、F 3作用从静止开始做匀加速运动，且三次的加速度相同，运动的位移也相同。
则( )
(A)三力的平均功率关系是123P P P == (B)三力的平均功率关系是213P P P <<
(C)三力的瞬时功率关系是231P P P => (D)三力的瞬时功率关系是321P P P >>
10.如图5-14所示，绳子的一端固定于O 点，另一端拴一小球。
第一次把小球连线拉至水平位置，
然后无初速释放，则小球经过最低点C 时的动能为E K1。
第二次把小球连线拉至与水平成300的B
点，然后无初速释放，则小球经过最低点C 时的动能为E K2，那么E K1:E K2等于
( )
11.如图5-15所示，mA>mB ，不计滑轮质量及阻力，则在A 下落的过程中
(A)A 、B 组成的系统机械能守恒
(B)A 的机械能守恒，B 的机械能也守恒
(C)A 的机械能减少，B 的机械能增加
(D)A 的机械能增加，B 的机械能减少
12.一根质量为M的链条一半放在光滑的水平
桌面上，另一半挂在桌边，如图(a)所示．将
链条由静止释放，链条刚离开桌面时的速度
为v1.若在链条两端各系一个质量均为m的
小球，把链条一半和一个小球放在光滑的水
平桌面上，另一半和另一个小球挂在桌边，如图(b)所示．再次将链条由静止释放，链条刚离开桌面时的速度为v2，下列判断中正确的是( )
A．若M＝2m，则v1＝v2B．若M＞2m，则v1＜v2
C．若M＜2m，则v1＞v2D．不论M和m大小关系如何，均有v1＞v2
二、计算题
13．如图所示，水平传送带以v＝2 m/s的速度运行，两端的距离为
l＝10 m．把一质量为m＝1 kg的物体轻轻放到传送带上，物体在传
送带的带动下向右运动，如果物体与传送带间的动摩擦因数μ＝
0.1，求把这个物体从传送带左端传送到右端的过程中，摩擦力对其做了多少功？(g取10 m/s2)
14. 如图所示，用细绳连接的A、B两物体质量相等，A位于倾角为
30°的斜面上，细绳跨过定滑轮后使A、B均保持静止，然后释放，
设A与斜面间的滑动摩擦力为A受重力的0.3倍，不计滑轮质量及
摩擦，求B下降1米时的速度．
15. .一个小球质量为m，在距地面h高处，以初速度v0竖直向上抛出，空气阻力恒为f，f<mg。
若小球与地面碰撞过程中无机械能的损失，当小球与地面经过多次碰撞后最终停在地面上。
则小球在整个运动过程中所通过的路程为多少？
16．在竖直平面内有一个粗糙的1
4
圆弧轨道，其半径R=0.4m，
轨道的最低点距地面高度h=0.8m。
一质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点由静止释放，到达最低点时以一定的水平速度离开轨道，落地点距轨道最低点的水平距离x=0.8m。
空气阻力不计，g取10m/s2，求：
（1）小滑块离开轨道时的速度大小；
（2）小滑块运动到轨道最低点时，对轨道的压力大小；
（3）小滑块在轨道上运动的过程中，克服摩擦力所做的功。