2019年高考物理大二轮优选新题：专题二功和能动量专题能力训练6
2019版高考物理江苏专版二轮复习检测：第一部分 专题二 功和能 Word版含解析
专题二 功和能 第一讲功和功率__动能定理1.[考查功的大小计算]如图所示，质量m ＝1 kg 、长L ＝0.8 m 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μ＝0.4。
现用F ＝5 N 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10 m/s 2)( )A ．1 JB ．1.6 JC ．2 JD ．4 J 解析：选B 在薄板没有翻转之前，薄板与水平桌面之间的摩擦力f ＝μmg ＝4 N 。
力F做的功用来克服摩擦力消耗的能量，而在这个过程中薄板只需移动的距离为L 2，则做的功至少为W ＝f ×L 2＝1.6 J ，所以B 正确。
2．[考查平均功率与瞬时功率的分析与计算]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( )A ．质点做曲线运动B ．在t 1时刻，合外力的功率最大C ．在t 2～t 3时间内，合外力做负功D ．在0～t 1和t 2～t 3时间内，合外力的平均功率相等解析：选D 质点运动的v -t 图像描述的是质点的直线运动，选项A 错误；在t 1时刻，加速度为零，合外力为零，合外力功率的大小为零，选项B 错误；由题图可知，在t 2～t 3时间内，质点的速度增大，动能增大，由动能定理可知，合外力做正功，选项C 错误；在0～t 1和t 2～t 3时间内，动能的变化量相同，故合外力的功相等，则合外力的平均功率相等，选项D 正确。
3．[考查机车启动的图像问题]下列各图是反映汽车以额定功率P 额从静止启动，最后做匀速运动的过程，汽车的速度v 随时间t 以及加速度a 、牵引力F 和功率P 随速度v 变化的图像中正确的是( )解析：选A汽车以额定功率启动时，功率一定，由P＝F v可知，速度增大，牵引力F减小，根据F－F f＝ma，加速度逐渐减小，但速度继续增大，当牵引力等于阻力时，速度达到最大，故A正确，B、C、D错误。
2019高考物理二轮复习 题能演练 专题2 功和能 2.1 功、功率和动能定理解析版.doc
功、功率和动能定理[真题再现]1．(2015·北京理综)如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计．物块(可视为质点)的质量为m ，在水平桌面上沿x 轴运动，与桌面间的动摩擦因数为μ.以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O ，当弹簧的伸长量为x 时，物块所受弹簧弹力大小为F ＝kx ，k 为常量．(1)请画出F 随x 变化的示意图；并根据F x 图象求物块沿x 轴从O 点运动到位置x 的过程中弹力所做的功．(2)物块由x 1向右运动到x 3，然后由x 3返回到x 2，在这个过程中， a ．求弹力所做的功，并据此求弹性势能的变化量；b ．求滑动摩擦力所做的功，并与弹力做功比较，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念．答案：(1)见解析图 －12kx 2 (2)a.12kx 21－12kx 2212kx 22－12kx 21 b ．－μmg (2x 3－x 1－x 2) 见解析 解析：(1)F x 图象如图所示．物块沿x 轴从O 点运动到位置x 的过程中，弹力做负功；F x 图线下的面积等于弹力做功大小．弹力做功W T ＝－12·kx ·x ＝－12kx 2.(2)a.物块由x 1向右运动到x 3的过程中，弹力做功W T1＝－12·(kx 1＋kx 3)·(x 3－x 1)＝12kx 21－12kx 23物块由x 3向左运动到x 2的过程中，弹力做功W T2＝12·(kx 2＋kx 3)·(x 3－x 2)＝12kx 23－12kx 22整个过程中，弹力做功W T ＝W T1＋W T2＝12kx 21－12kx 22弹性势能的变化量 ΔE p ＝－W T ＝12kx 22－12kx 21b ．整个过程中，摩擦力做功W f ＝－μmg (2x 3－x 1－x 2)与弹力做功比较，弹力做功与x 3无关，即与实际路径无关，只与始末位置有关，所以，我们可以定义一个由物体之间的相互作用力(弹力)和相对位置决定的能量——弹性势能．而摩擦力做功与x 3有关，即与实际路径有关，所以，不可以定义与摩擦力对应的“摩擦力势能”．2.(2015·江苏单科) 一转动装置如图所示，四根轻杆OA 、OC 、AB 和CB 与两小球及一小环通过铰链连接，轻杆长均为l ，球和环的质量均为m ，O 端固定在竖直的轻质转轴上．套在转轴上的轻质弹簧连接在O 与小环之间，原长为L .装置静止时，弹簧长为32L .转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升．弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g .求：(1)弹簧的劲度系数k ；(2)AB 杆中弹力为零时，装置转动的角速度ω0；(3)弹簧长度从32L 缓慢缩短为12L 的过程中，外界对转动装置所做的功W .答案：(1)4mgL(2)8g 5L (3)mgL ＋16mgl 2L解析：(1)装置静止时，设OA 、AB 杆中的弹力分别为F 1、T 1，OA 杆与转轴的夹角为θ1. 小环受到弹簧的弹力F 弹1＝k ·L2小环受力平衡，F 弹1＝mg ＋2T 1cos θ1 小球受力平衡，F 1cos θ1＋T 1cos θ1＝mgF 1sin θ1＝T 1sin θ1解得k ＝4mgL.(2)设OA 、AB 杆中的弹力分别为F 2、T 2，OA 杆与转轴的夹角为θ2，弹簧长度为x . 小环受到弹簧的弹力F 弹2＝k (x －L ) 小环受力平衡，F 弹2＝mg ，得x ＝54L对小球，F 2cos θ2＝mgF 2sin θ2＝mω20l sin θ2且cos θ2＝x2l解得ω0＝8g 5L. (3)弹簧长度为12L 时，设OA 、AB 杆中的弹力分别为F 3、T 3，OA 杆与弹簧的夹角为θ3.小环受到弹簧的弹力F 弹3＝12kL小环受力平衡，2T 3cos θ3＝mg ＋F 弹3，且cos θ3＝L4l对小球，F 3cos θ3＝T 3cos θ3＋mgF 3sin θ3＋T 3sin θ3＝m ω23l sin θ3解得ω3＝16gL整个过程弹簧弹性势能变化为零，则弹力做的功为零，由动能定理 W －mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫3L 2－L 2－2mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫3L 4－L 4＝2×12m (ω3l sin θ3)2解得W ＝mgL ＋16mgl 2L.规律探寻1．以上题目均以弹簧连接的系统为物理情景，是考查变力做功问题及能量转化问题极好的题材；考查的知识点有：弹力的计算，圆周运动、牛顿第二定律以及动能定理的应用．2．弹簧的弹力在弹性限度内与长度成正比，求解弹力做功的问题时除用动能定理外，还可用W ＝F 1＋F 22x 计算．[考题预测](多选)如图所示，劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m 的物体接触(未连接)，弹簧水平且无形变．用水平力F 缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x 0，此时物体静止．撤去F 后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x 0.物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g .则( )A ．撤去F 后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B ．撤去F 后，物体刚运动时的加速度大小为kx 0m－μg C ．物体做匀减速运动的时间为2x 0μgD ．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μmg ⎝⎛⎭⎪⎫x 0－μmg k 答案：BD解析：撤去F 后，在物体离开弹簧的过程中，弹簧弹力是变力，物体先做变加速运动，离开弹簧之后做匀减速运动，选项A 错误；刚开始时，由kx 0－μmg ＝ma 可知，选项B 正确；物体离开弹簧之后做匀减速运动，减速时间满足3x 0＝a 1t 22，a 1＝μg ，则t ＝6x 0μg，选项C错误；速度最大时合力为零，此时弹簧弹力F ＝μmg ＝kx ，x ＝μmgk，所以物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为W f ＝μmg (x 0－x )＝μmg ⎝⎛⎭⎪⎫x 0－μmg k ，选项D 正确．。
2019届高考物理二轮复习 专题二 功和能限时集训【共4套33页】
本套资源目录2019届高考物理二轮复习专题二功和能考点1功和功率限时集训2019届高考物理二轮复习专题二功和能考点2功能关系能量守恒定律限时集训2019届高考物理二轮复习专题二功和能考点3动量定理与动量守恒定律限时集训2019届高考物理二轮复习专题二功和能考点4力学三大观点的应用限时集训考点一 功和功率 动能定理[限时45分钟；满分100分]一、选择题(1～7题每小题7分，8～10题每小题9分)1．一质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下沿水平面运动，在t 0时刻撤去力F ，其v t 图象如图2－1－15所示。
已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则下列关于力F 的大小和力F 做的功W 的大小关系式，正确的是图2－1－15A ．F ＝μmgB ．F ＝2μmgC ．W ＝μmgv 0t 0D ．W ＝32μmgv 0t 0解析 整个过程由动能定理得：Fx 1－μmg ·x 总＝0，得F ＝3μmg ，W ＝Fx 1＝3μmg ·12v 0t 0＝32μmgv 0t 0。
故选D 。
答案 D2．一质量为m 的物体，同时受几个力的作用而处于静止状态。
某时刻其中一个力F 突然变为F3，其他力不变。
则经过时间t ，合力的功率的大小是A.2F 2t 9m B.4F 2t 9m C.2F 2t 3m D.4F 2t 3m解析 由于质量为m 的物体受几个力的作用而处于静止状态，合力为零，当某时刻其中一个力F 突然变为F 3时，物体所受合力变为F 合＝2F3，物体在这个恒力作用下做匀加速直线运动，a ＝2F 3m ，经过时间t ，速度v ＝at ＝2Ft 3m ，合力的功率P ＝F 合v ＝4F 2t9m，B 正确。
答案 B3．一滑块在水平地面上沿直线滑行，t ＝0时速率为1 m/s 。
从此刻开始在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力F ，力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图2－1－16甲和乙所示，则(两图取同一正方向，取重力加速度g ＝10 m/s 2)图2－1－16A ．滑块的质量为0.5 kgB ．滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.5C ．第1 s 内摩擦力对滑块做功为－1 JD ．第2 s 内力F 的平均功率为1.5 W解析 由图甲得F 1＝1 N ，F 2＝3 N ，由图乙知2 s 内滑块的加速度不变，a ＝1－02－1 m/s2＝1 m/s 2，根据牛顿第二定律有F 1＋F f ＝ma ，F 2－F f ＝ma ，而F f ＝μmg ，解得F f ＝1 N ，μ＝0.05，m ＝2 kg ，选项A 、B 均错误；由v t 图象面积法得第1 s 内滑块的位移x 1＝12×(－1)×1m ＝－0.5 m ，第1 s 内摩擦力对滑块做功为W 1＝－F f ·|x 1|＝－0.5 J ，选项C 错误；第2 s 内力F 的平均功率为F 2·v 1＋v 22＝3×0＋12W ＝1.5 W ，选项D 正确。
2019版高考物理大二轮复习优选习题 专题二 能量与动量 提升训练6 功、功率
提升训练6 功、功率1.小物块P位于光滑的斜面Q上,斜面位于光滑的水平地面上(如图所示),从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力()A.垂直于接触面,做功为零B.垂直于接触面,做负功C.不垂直于接触面,做功为零D.不垂直于接触面,做正功2.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.0.3 JB.3 JC.30 JD.300 J3.(2018年3月杭州命题比赛)质量为50 kg的同学在做仰卧起坐运动,若该同学上半身的质量约为全身质量的,她在1 min内做了50个仰卧起坐,每次上半身重心上升的距离均为0.3 m,则她克服重力做的功W和相应的功率P约为()A.W=4 500 J P=75 WB.W=450 J P=7.5 WC.W=3 600 J P=60 WD.W=360 J P=6 W4.(2018年2月宁波重点中学期末,7)如图所示,自动卸货车静止在水平地面上,在液压机的作用下,车厢与水平方向的夹角缓慢增大,在货物没有滑动之前的过程中,下列说法正确的是()A.货物受到的静摩擦力减小B.地面对货车有水平向右的摩擦力C.货物受到的摩擦力对货物做负功D.货物受到的支持力对货物做正功5.一质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上,从t=0时刻开始受到方向恒定的水平拉力F作用,F 与时间t的关系如图甲所示。
物体在时刻开始运动,其v-t图象如图乙所示,若认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则()A.物体与地面间的动摩擦因数为B.物体在t0时刻的加速度大小为C.物体所受合力在t0时刻的功率为2F0v0D.水平力F在t0到2t0这段时间内的平均功率为F06.(宁波诺丁汉大学附属中学2017—2018学年第二学期期中)美国研发的强力武器轨道电磁炮在试射中,将炮弹以5倍音速,击向200 km外的目标,射程为海军常规武器的10倍,且破坏力惊人。
电磁炮原理如图所示,若炮弹质量为m,水平轨道长L,宽为d,轨道摩擦不计,炮弹在轨道上做匀加速运动。
最新2019高考物理 ：大二轮复习 专题二 功和能 动量 专题能力训练6 能量转化与守恒定律(含答案).doc
专题能力训练6能量转化与守恒定律(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分。
在每小题给出的四个选项中,1~5题只有一个选项符合题目要求,6~8题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.如图甲所示,倾角为θ的斜面足够长,质量为m的小物块受沿斜面向上的拉力F作用,静止在斜面中点O处,现改变拉力F的大小(方向始终沿斜面向上),物块由静止开始沿斜面向下运动,运动过程中物块的机械能E随离开O点的位移x变化关系如图乙所示,其中O~x1过程的图线为曲线,x1~x2过程的图线为直线,物块与斜面间动摩擦因数为μ。
物块从开始运动到位移为x2的过程中()A.物块的加速度始终在减小B.物块减少的机械能等于物块克服合力做的功C.物块减少的机械能小于减少的重力势能D.物块减少的机械能等于物块克服摩擦力做的功2.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球,小球与一轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,已知杆与水平面之间的夹角θ<45°,当小球位于B点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长。
现让小球自C点由静止释放,小球在BD间某点静止。
在小球由C点滑到最低点的整个过程中,关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,下列说法正确的是()A.小球的动能与重力势能之和保持不变B.小球的动能与重力势能之和先增大后减小C.小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变D.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变3.如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接,另一端与物体A相连,物体A静止于光滑水平桌面上,A右端连接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。
开始时用手托住B,让细线恰好伸直,然后由静止释放B,直至B获得最大速度。
下列有关该过程的分析正确的是()A.B物体受到细线的拉力保持不变B.B物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量C.A物体动能的增加量等于B物体重力做功与弹簧对A的弹力做功之和D.A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功4.如图所示,质量为m的小球沿光滑的斜面AB下滑,然后可以无能量损失地进入光滑的圆形轨道BCD。
2019年高考物理二轮复习专题06功和能练含解析
功和能1．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【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标I卷）【答案】 C【点睛】此题将运动的合成与分解、动能定理有机融合，难度较大，能力要求较高。
2．（多选）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点．在从A到B的过程中，物块（）A. 加速度先减小后增大B. 经过O点时的速度最大C. 所受弹簧弹力始终做正功D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 AD点睛：本题以弹簧弹开物体的运动为背景考查力与运动的关系和功能关系，解题的关键是要分阶段将物体的受力情况和运动情况综合分析，另外还要弄清整个运动过程中的功能关系。
3．（多选）地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。
某竖井中矿车提升的速度大小v 随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。
不考虑摩擦阻力和空气阻力。
对于第①次和第②次提升过程，A. 矿车上升所用的时间之比为4:5B. 电机的最大牵引力之比为2:1C. 电机输出的最大功率之比为2:1D. 电机所做的功之比为4:5【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）【答案】 AC【解析】试题分析本题考查速度图像，牛顿运动定律、功和功率及其相关的知识点。
点睛 此题以速度图像给出解题信息。
2019高考物理大二轮复习 阶段训练2 功和能 动量
阶段训练(二) 功和能动量(时间:45分钟满分: 100分)一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分。
在每小题给出的四个选项中,1~5题只有一个选项符合题目要求,6~8题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2018·全国卷Ⅰ)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。
在启动阶段,列车的动能()A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比D.与它的动量成正比2.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。
将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示。
将两球由静止释放。
在各自轨迹的最低点,()A.P球的速度一定大于Q球的速度B.P球的动能一定小于Q球的动能C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度3.如图所示,水平传送带两端点A、B间的距离为l。
若传送带处于静止状态,把一个小物块放到右端的A点,某人用恒定的水平拉力F1使小物块以速度v1匀速滑到左端的B点。
若传送带的上表面以v2的速度匀速向左运动,此人用水平恒力F2拉物块,使物块以相对于传送带为v1的速度从A滑到B,下列说法正确的是()A.F2大于F1B.F2做的功等于F1做的功C.F2的功率等于F1的功率D.两种情况下物块与皮带之间因摩擦而产生的热量相同4.如图所示,竖直平面内的轨道Ⅰ和Ⅱ都由两段细直杆连接而成,两轨道长度相等,用相同的水平恒力将穿在轨道最低点B的静止小球,分别沿Ⅰ和Ⅱ推至最高点A,所需时间分别为t1、t2,动能增量分别为ΔE k1、ΔE k2。
假定球在经过轨道转折点前后速度大小不变,且球与Ⅰ和Ⅱ轨道间的动摩擦因数相等,则()2A.ΔE k1>ΔE k2,t 1>t 2B.ΔE k1=ΔE k2,t 1>t 2C.ΔE k1>ΔE k2,t 1<t 2D.ΔE k1=ΔE k2,t 1<t 25.质量为10 kg 的物体,在变力F 的作用下沿x 轴做直线运动,力F 随坐标x 的变化情况如图所示。
2019届高考物理二轮复习专题二功和能碰撞与动量守恒真题汇编
碰撞与动量守恒1.(2018·全国卷II ·T15)高空坠物极易对行人造成伤害。
若一个50 g 的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2 ms ，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为 ( )A.10 NB.102 NC.103 ND.104 N【解析】选C 。
对于鸡蛋撞击地面前的下落过程，根据动能定理：mgh=12mv 2；对于鸡蛋撞击地面的过程，设向下为正，由动量定理可得：mgt-F N t=0-mv 。
若每层楼高3 m ，则h=72 m ，由以上两式可得：F N ≈103 N ，选项C 正确。
2. (2018·天津高考·T9(1))质量为0.45 kg 的木块静止在光滑水平面上，一质量为0.05 kg 的子弹以200 m/s 的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是m/s 。
若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103 N ，则子弹射入木块的深度为 m 。
【解析】根据动量守恒定律可得mv 0=(M+m)v ，解得v=00.05200()0.450.05mv M m ⨯=++m/s= 20 m/s ；系统减小的动能转化为克服阻力产生的内能，故有fd=201122mv -(M+m)v 2，解得d=22011()22mv M m v f-+=0.2 m 。
答案：20 0.23.(2018·全国卷I ·T24) 一质量为m 的烟花弹获得动能E 后，从地面竖直升空。
当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E ，且均沿竖直方向运动。
爆炸时间极短，重力加速度大小为g ，不计空气阻力和火药的质量。
求：(1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间。
(2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。
【命题意图】本题考查了运动学公式、机械能守恒定律、动量守恒定律等知识。
(浙江选考)2019届高考物理二轮复习 专题二 能量与动量综合训练
专题二能量与动量专题综合训练(二)1.质量为m=2 kg的物体沿水平面向右做直线运动,t=0时刻受到一个水平向左的恒力F,如图甲所示,取水平向右为正方向,此物体的v-t图象如图乙所示,g取10 m/s2,则()A.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5B.10 s内恒力F对物体做功102 JC.10 s末物体在计时起点位置左侧2 m处D.10 s内物体克服摩擦力做功30 J2.如图所示,质量为m的物块从A点由静止开始下落,加速度是,下落H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C,在由A运动到C的过程中,空气阻力恒定,则()A.物块机械能守恒B.物块和弹簧组成的系统机械能守恒C.物块机械能减少D.物块和弹簧组成的系统机械能减少3.如图所示,A、B、C三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动,A由静止释放,B的初速度方向沿斜面向下,大小为v0,C的初速度方向沿斜面水平,大小也为v0。
下列说法中正确的是()A.A和C将同时滑到斜面底端B.滑到斜面底端时,B的动能最大C.滑到斜面底端时,B的机械能减少最多D.滑到斜面底端时,C的重力势能减少最多4.图甲为竖直固定在水平面上的轻弹簧,t=0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,然后又被弹簧弹起离开弹簧,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,测出此过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,不计空气阻力,则()A.t1时刻小球的动能最大B.t2时刻小球的加速度最小C.t3时刻弹簧的弹性势能为零D.图乙中图线所围面积在数值上等于小球动量的变化量5.如图所示,某人在P点准备做蹦极运动,假设蹦极者离开跳台时的速度为零。
图中a是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点。
b是人静止地悬吊着时的平衡位置。
不计空气阻力,下列说法中正确的是()A.从P到c过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量B.从P到c过程中重力做的功等于人克服弹力所做的功C.从P到b过程中人的速度不断减小D.从a到c过程中加速度方向保持不变6.如图所示,质量为m的小球从斜轨道高h处由静止滑下,然后沿竖直圆轨道内侧运动,已知圆形轨道半径为R,不计一切摩擦阻力,重力加速度为g。
2019高考物理大二轮优选新题：专题二 功和能 动量 专题能力训练5 Word版含答案
专题能力训练5功功率动能定理(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。
在每小题给出的四个选项中,1~5题只有一个选项符合题目要求,6~8题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2018·全国卷Ⅱ)如图所示,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。
木箱获得的动能一定()A.小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功2.如图所示,一倾角为45°的粗糙斜面与粗糙水平轨道平滑对接,有一质量为m的物体由斜面的A点静止滑下,物体与斜面和地面间的动摩擦因数相同。
已知A距离地面的高度为4 m,当物体滑至水平地面的C点时速度恰好为0,且B、C距离为4 m。
若将BC水平轨道抬起,与水平面间夹角为30°,其他条件不变,则物体能沿BD斜面上升的最大高度为()A.(8-4) mB.(8-2) mC. mD.8 m3.下列各图是反映汽车从静止开始匀加速启动,最后做匀速运动的过程中,其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象,(汽车运动过程中所受阻力恒定)其中不正确的是()4.如图所示,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上,随跳板一同向下运动到最低点(B位置)。
对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程中,下列说法正确的是()A.运动员到达最低点时,其所受外力的合力为0B.在这个过程中,运动员的动能一直在减小C.在这个过程中,跳板的弹性势能一直在增加D.在这个过程中,运动员所受重力对她做的功大于跳板的作用力对她做的功5.某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛,起跳直至着地过程如图所示。
测量得到比赛成绩是2.5 m,目测空中脚离地最大高度约0.8 m,忽略空气阻力,则起跳过程该同学所做功约为()A.65 JB.350 JC.700 JD.1 250 J6.在离水平地面h高处将一质量为m的小球水平抛出,在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为F f,落地前瞬间小球距抛出点的水平距离为x,速率为v,那么,在小球运动的过程中()A.重力做的功为mghB.克服空气阻力做的功为F f·C.落地时,重力的瞬时功率为mgvD.重力势能和机械能都逐渐减少7.右图为牵引力F和车速倒数的关系图象。
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专题能力训练6能量转化与守恒定律(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分。
在每小题给出的四个选项中,1~5题只有一个选项符合题目要求,6~8题有多个选项符合题目要求。
全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.如图甲所示,倾角为θ的斜面足够长,质量为m的小物块受沿斜面向上的拉力F作用,静止在斜面中点O处,现改变拉力F的大小(方向始终沿斜面向上),物块由静止开始沿斜面向下运动,运动过程中物块的机械能E随离开O点的位移x变化关系如图乙所示,其中O~x1过程的图线为曲线,x1~x2过程的图线为直线,物块与斜面间动摩擦因数为μ。
物块从开始运动到位移为x2的过程中()A.物块的加速度始终在减小B.物块减少的机械能等于物块克服合力做的功C.物块减少的机械能小于减少的重力势能D.物块减少的机械能等于物块克服摩擦力做的功2.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球,小球与一轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,已知杆与水平面之间的夹角θ<45°,当小球位于B点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长。
现让小球自C点由静止释放,小球在BD间某点静止。
在小球由C点滑到最低点的整个过程中,关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,下列说法正确的是()A.小球的动能与重力势能之和保持不变B.小球的动能与重力势能之和先增大后减小C.小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变D.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变3.如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接,另一端与物体A相连,物体A静止于光滑水平桌面上,A右端连接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。
开始时用手托住B,让细线恰好伸直,然后由静止释放B,直至B获得最大速度。
下列有关该过程的分析正确的是()A.B物体受到细线的拉力保持不变B.B物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量C.A物体动能的增加量等于B物体重力做功与弹簧对A的弹力做功之和D.A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功4.如图所示,质量为m的小球沿光滑的斜面AB下滑,然后可以无能量损失地进入光滑的圆形轨道BCD。
小球从A点开始由静止下滑,已知A、C之间的竖直高度为h,圆轨道的半径为R,重力加速度为g,则下列判断正确的是()A.若h=2R,则小球刚好能到达D点B.若小球恰好能通过D点,则小球到达DC.小球能通过D点,则小球在C点和D点的向心加速度大小相等D.若小球到达D则小球对D点的压力大小为2mg5.(2018·四川成都模拟)如图所示,一很长的不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球,a球质量为m,静置于地面;b球质量为2m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧。
从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为()A.hB.1.5h D.2h6.(2018·山东烟台模拟)在某高空杂技类节目现场的下方放置一弹簧垫。
此弹簧垫可视为质量为m的木板与两相同直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在水平地面上,静止时弹簧的压缩量为h,如图所示。
某同学为了测试弹簧垫的性能,将一质量为0.5m的小物体从距木板上方6h的O点由静止释放,物体打在木板上并立刻与木板一起向下运动,但不粘连,到达最低点后又向上运动,它们恰能回到A点,此时弹簧恰好无形变。
整个过程忽略空气阻力,则下列说法正确的是()A.整个过程中,物体和两弹簧组成的系统机械能守恒B.物体与木板一起向下运动过程中的速度先增大后减小C.物体打在木板上之前,两弹簧的弹性势能总和为0.5mghD.若另一质量为m的物体仍从O点由静止释放,此物体第一次离开木板时的速度大小为7.如图所示,F-t图象表示某物体所受的合外力F随时间的变化关系,t=0时物体的初速度为零,则下列说法正确的是()A.前4 s内物体的速度变化量为零B.前4 s内物体的位移为零C.物体在0~2 s内的位移大于2~4 s 内的位移D.0~2 s内F所做的功等于2~4 s内物体克服F所做的功8.如图所示,固定在水平面上的光滑斜面倾角为30°,质量分别为m0、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧,斜面底端有一与斜面垂直的挡板。
开始时用手按住物体m0,此时m0距离挡板的距离为s,滑轮两边的细绳恰好伸直,且弹簧处于原长状态。
已知m0=2m,空气阻力不计。
松开手后,关于二者的运动,下列说法正确的是()A.m0和m组成的系统机械能守恒B.当m0的速度最大时,m与地面间的作用力为零C.若m0恰好能到达挡板处,则此时m的速度为零D.若m0恰好能到达挡板处,则此过程中重力对m0做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和二、非选择题(本题共3小题,共44分)9.(14分)如图所示,固定在水平面上的光滑斜面AB与水平方向的夹角θ=45°,A、B两点的高度差h=4 m,在B点左侧的水平面上有一左端固定的轻质弹簧,自然伸长时弹簧右端到B点的距离s=3 m。
质量为m=1 kg 的物块从斜面顶点A由静止释放,物块进入水平面后向左运动压缩弹簧的最大压缩量x=0.2 m。
已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10 m/s2,不计物块在B点的机械能损失。
求:(1)弹簧的最大弹性势能;(2)物块最终停止位置到B点的距离;(3)物块在斜面上滑行的总时间(结果可用根式表示)。
10.(15分)如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB的底端与半径R=0.4 m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O 点为圆心,BC为直径且处于竖直方向,A、C两点等高。
质量m=1 kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O点等高的D点,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ。
(2)若使滑块能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值。
(3)若滑块离开C处的速度大小为4 m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间t。
11.(15分)(2017·全国卷Ⅰ)一质量为8.00×104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。
飞船在离地面高度1.60×105 m 处以7.5×103m/s的速度进入大气层,逐渐减慢至速度为100 m/s时下落到地面。
取地面为重力势能零点,在飞船下落过程中,重力加速度可视为常量,大小取为9.8 m/s2。
(结果保留2位有效数字)(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能。
(2)求飞船从离地面高度600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功,已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%。
答案：1.C解析由题图可知,物块向下运动的过程中,其中O~x1过程的图线为曲线,斜率逐渐减小,而斜率ΔE=-(F+μmg cos θ)·Δx,联立可知k=-(F+μmg cos θ),斜率减小,则-(F+μmg cos θ)减小,物块受到的合外力mg sin θ-(F+μmg cos θ)不一定减小,由牛顿第二定律可知,物块的加速度不一定减小;在x1~x2过程的图线为直线,k不变,则物块的加速度不变,故A错误;物块向下运动的过程中,重力、拉力与摩擦力做功,物块减少的机械能等于拉力与摩擦力做的功,不等于物块克服合力做的功,故B、D错误;物块由静止开始沿斜面向下运动,由动能定理可知W G-(W F+W f)=ΔE k,重力势能减小量等于重力功W G,机械能的减小量等于W F+W f,所以物块减少的机械能小于减少的重力势能,故C正确。
2.B解析小球与弹簧组成的系统在整个过程中机械能守恒。
弹簧处于原长时弹性势能为零,小球从C到最低点的过程中,弹簧的弹性势能先减少后增加,所以小球的动能与重力势能之和先增加后减少,A项错,B项正确;小球的重力势能不断减少,所以小球的动能与弹簧的弹性势能之和不断增加,C项错;小球的初、末动能均为零,所以上述过程中小球的动能先增加后减少,所以小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减少后增加,D 项错。
3.D解析以A、B组成的系统为研究对象,有m B g-kx=(m A+m B)a,从开始到B速度达到最大的过程中,加速度逐渐减小,由m B g-F T=m B a可知,在此过程中细线上拉力逐渐增大,是变力,故A错误;整个系统中,根据功能关系可知,B减少的机械能转化为A的机械能以及弹簧的弹性势能,故B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量,故B错误;根据动能定理可知,A物体动能的增加量等于弹簧弹力和细线上拉力对A所做功的代数和,故C错误;系统机械能的增加量等于系统除重力和弹簧弹力之外的力所做的功,A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功,故D正确。
4.B解析小球刚好能通过D点时,在D点对小球受力分析,根据圆周运动的特点得v D正确;小球从A点静止释放刚好能通过D点,根据机械能守恒定律得mgh-2解得,A错误;小球在C、D两点的速度大小不同,根据,两点的向心加速度大小不同,C错误;在D点对小球受力分析,根据圆周运动的特点得F N解得F N=mg,D错误。
5.C解析设a球到达高度h时两球的速度为v,此过程中,b球的重力势能转化为a球的重力势能和a、b球的动能。
根据ab系统的机械能守恒得2m+m)v2,解得两球的速度都为此时绳子恰好松弛,a球开始做初速为v的竖直上抛运动,同样根据机械能守恒得,2=mgh',解得a球能达到的最大高度。
故只有选项C 正确。
6.BCD解析物体碰木板一起运动的过程中,相当于发生完全非弹性碰撞,机械能会发生损失,系统的机械能不守恒;而一起和弹簧作用的过程系统只受重力和弹力,系统机械能守恒,选项A错误;物体与木板一起运动开始时,总重力大于弹力,加速度向下,先往下加速速度增大,后压缩的弹簧弹力逐渐增大超过总重力,加速度向上,要向下减速到零,故向下运动的过程速度先增大后减小,选项B正确;物体m下落过程由动能定理得0.5mg·60.5解得v1=碰撞过程由动量守恒定律可得0.5mv12,解得v21此后一起向下运动再向上到A点,由系统的=(m+0.5m)gh,解得E p=0.5mgh,选项C正确;另一p质量为m的物体从O点释放,机械能较大,故经历下落和碰撞再上升的过程,能经过A点速度不为零而再上升,此时弹簧是原长,故A点之后木板和弹簧分离,mg·61'2得v1'=碰撞过程由动量守恒定律可得mv12',得v21由能量守'2+E p3'2,解得v3选项D正确。