专题07 功和能-三年(2017-2019)高考真题物理分项汇编(解析版)
专题07 功和能 1.(2019·新课标全国Ⅱ卷)从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。
取地面为重力势能零点,该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10 m/s2。由图中数据可得
A.物体的质量为2 kg B.h=0时,物体的速率为20 m/s C.h=2 m时,物体的动能Ek=40 J D.从地面至h=4 m,物体的动能减少100 J 【答案】AD
【解析】A.Ep–h图像知其斜率为G,故G=80J4m=20 N,解得m=2 kg,故A正确B.h=0时,Ep=0,Ek=E机–Ep=100 J–0=100 J,故212mv=100 J,解得:v=10 m/s,故B错误;C.h=2 m时,
Ep=40 J,Ek=E机–Ep=85 J–40 J=45 J,故C错误;D.h=0时,Ek=E机–Ep=100 J–0=100 J,h=4 m时,Ek′=E机–Ep=80 J–80 J=0 J,故Ek–Ek′=100 J,故D正确。
2.(2019·新课标全国Ⅲ卷)从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小
不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h在3 m以内时,物体上升、下落过程中动能Ek
随h的变化如图所示。重力加速度取10 m/s2。该物体的质量为
A.2 kg B.1.5 kg C.1 kg D.0.5 kg 【答案】C 【解析】对上升过程,由动能定理,0()kkFmghEE,得0()kkEEFmgh,即F+mg=12 N;下落过程,()(6)kmgFhE,即8mgFkN,联立两公式,得到m=1 kg、F=2 N。 3.(2019·江苏卷)如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态.小物块的质量为m,从
A点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰好静止.物块向左运动的最大
距离为s,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,弹簧未超出弹性限度.在上述过程中
A.弹簧的最大弹力为μmg B.物块克服摩擦力做的功为2μmgs C.弹簧的最大弹性势能为μmgs D.物块在A点的初速度为2gs 【答案】BC 【解析】小物块压缩弹簧最短时有Fmg弹,故A错误;全过程小物块的路程为2s,所以全过程中克服摩擦力做的功为:2mgs,故B正确;小物块从弹簧压缩最短处到A点由能量守恒得:maxPEmgs,故C正确;小物块从A点返回A点由动能定理得:201202mgsmv,解得:
02vgs,故D错误。
4.
(2019·浙江选考)奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示,下列说法不正确的是
A.
加速助跑过程中,运动员的动能增加 B.
起跳上升过程中,杆的弹性势能一直增加
C.
起跳上升过程中,运动员的重力势能增加
D.
越过横杆后下落过程中,运动员的重力势能减少动能增加
【答案】B 【解析】加速助跑过程中速度增大,动能增加,A正确;撑杆从开始形变到撑杆恢复形变时,先是运动员部分动能转化为杆的弹性势能,后弹性势能转化为运动员的动能与重力势能,杆的弹性势能不是一直增加,B错误;起跳上升过程中,运动员的高度在不断增大,所以运动员的重力势能增加,C正确;当运动员越过横杆下落的过程中,他的高度降低、速度增大,重力势能被转化为动能,即重力势能减少,动能增加,D正确。 5.
(2019·浙江选考)如图所示为某一游戏的局部简化示意图。D为弹射装置,AB是长为21 m的水平轨
道,倾斜直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10 m的圆形支架上,B为圆形的最低点,轨道AB与BC平滑连接,且在同一竖直平面内。某次游戏中,无动力小车在弹射装置D的作用下,以v0=10 m/s的速度滑上轨道AB,并恰好能冲到轨道BC的最高点。已知小车在轨道AB上受到的摩擦力为其重量的0.2倍,轨道BC光滑,则小车从A到C的运动时间是
A.5 s B.4.8 s
C.4.4 s D.3 s
【答案】A 【解析】设小车的质量为m,小车在AB段所匀减速直线运动,加速度210.20.22m/sfmgagmm,在AB段,根据动能定理可得2201122ABBfxmvmv,解得
4m/sBv,故1104s3s2t;小车在BC段,根据机械能守恒可得212BCDmvmgh,解得
0.8mCDh,过圆形支架的圆心O点作BC的垂线,根据几何知识可得12BCBCCDxRxh,解得4mBCx,1sin5CDBChx,故小车在BC上运动的加速度为22sin2m/sag,故小车在BC 段的运动时间为224s2s2Bvta,所以小车运动的总时间为125sttt,A正确。 6.(2018·江苏卷)从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力,该过程
中小球的动能Ek与时间t的关系图象是
A. B.
C. D. 【答案】A 【解析】本题考查动能的概念和Ek–t图象,意在考查考生的推理能力和分析能力。小球做竖直上抛运动
时,速度v=v0–gt,根据动能212kEmv得2012kEmvgt,故图象A正确。 7.(2018·新课标全国II卷)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,
与地面的撞击时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为 A.10 N B.102 N C.103 N D.104 N 【答案】C 【解析】设鸡蛋落地瞬间的速度为v,每层楼的高度大约是3 m,由动能定理可知:212mghmv,解 得:22103251015m/svgh,落地时受到自身的重力和地面的支持力,规定向上为正,由动量定理可知:0Nmgtmv,解得:1000NN,根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N,故C正确。 8.(2018·新课标全国II卷)如图,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 【答案】A 【解析】受力分析,找到能影响动能变化的是那几个物理量,然后观测这几个物理量的变化即可。 木箱受力如图所示:木箱在移动的过程中有两个力做功,拉力做正功,摩擦力做负功,根据动能定理可知即:2102FfWWmv,所以动能小于拉力做的功,故A正确;无法比较动能与摩擦力做功的大小,CD错误。
9.(2018·天津卷)滑雪运动深受人民群众的喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆
弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中 A.所受合外力始终为零 B.所受摩擦力大小不变 C.合外力做功一定为零 D.机械能始终保持不变 【答案】C 【解析】根据曲线运动的特点分析物体受力情况,根据牛顿第二定律求解出运动员与曲面间的正压力变化情况,从而分析运动员所受摩擦力变化;根据运动员的动能变化情况,结合动能定理分析合外力做功;根据运动过程中,是否只有重力做功来判断运动员的机械能是否守恒;因为运动员做曲线运动,所以合力一定不为零,A错误;运动员受力如图所示,重力垂直曲面的分力与曲面对运动员的支持力的合力充
当向心力,故有22coscosNNvvFmgmFmmgRR,运动过程中速率恒定,且在减小,所以曲面对运动员的支持力越来越大,根据NfF可知摩擦力越来越大,B错误;运动员运动过程中速率不变,质量不变,即动能不变,动能变化量为零,根据动能定理可知合力做功为零,C正确;因为克服摩擦力做功,机械能不守恒,D错误。
10.(2018·新课标全国III卷)在一斜面顶端,将甲乙两个小球分别以v和2v的速度沿同一方向水平抛出,
两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的 A.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍 【答案】A 【解析】设甲球落至斜面时的速率为v1,乙落至斜面时的速率为v2,由平抛运动规律,x=vt,y=12gt2,设斜面倾角为θ,由几何关系,tanθ=y/x,小球由抛出到落至斜面,由机械能守恒定律,12mv2+mgy=12mv12,联立解得:v1=21tanv,即落至斜面时的速率与抛出时的速率成正比。同理 可得,v2=21tanv/2,所以甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时的速率的2倍,选项A正确。 11.(2018·新课标全国I卷)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.2mgR B.4mgR C.5mgR D.6mgR 【答案】C 【解析】设小球运动到c点的速度大小为vC,则对小球由a到c的过程,由动能定理得:F·3R–mgR=12mvc2,又F=mg,解得:vc2=4gR,小球离开c点后,在水平方向做初速度为零的匀加速直
线运动,竖直方向在重力作用力下做匀减速直线运动,由牛顿第二定律可知,小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g,则由竖直方向的运动可知,小球从离开c点到其轨迹最高点所需的
时间为:t=vC/g=2gR,小球在水平方向的加速度a=g,在水平方向的位移为x=12at2=2R。由以上分析可知,小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中,水平方向的位移大小为5R,则小球机械能的增加量ΔE=F·5R=5mgR,选项C正确ABD错误。 12.(2018·新课标全国I卷)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动,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 【答案】B 【解析】根据初速度为零匀变速直线运动规律可知,在启动阶段,列车的速度与时间成正比,即v=at,由动能公式Ek=12mv2,可知列车动能与速度的二次方成正比,与时间的二次方成正比,选项AC错误;
高考物理新力学知识点之功和能全集汇编及答案解析
高考物理新力学知识点之功和能全集汇编及答案解析一、选择题1.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t =0时其速度为1 m/s .从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F ,力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图a 和图b 所示.设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F 对滑块做的功分别为123W W W 、、,则以下关系正确的是( )A .123W W W ==B .123W W W <<C .132W W W <<D .123W W W =<2.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/83.如图,半径为R 、质量为m 的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量也为m 的小球从距A 点正上方h 高处由静止释放,小球自由落体后由A 点经过半圆轨道后从B 冲出,在空中能上升的最大高度为34h ,则A .小球和小车组成的系统动量守恒B .小车向左运动的最大距离为12R C .小球离开小车后做斜上抛运动D .小球第二次能上升的最大高度12h <h <34h 4.我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富,四大发明促进了科学的发展和技术的进步,对现代仍具有重大影响,下列说法正确的是( )A .春节有放鞭炮的习俗,鞭炮炸响的瞬间,动量守恒但能量不守恒B .火箭是我国的重大发明,现代火箭发射时,火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C .装在炮弹中的火药燃烧爆炸时,化学能全部转化为弹片的动能D .指南针的发明促进了航海和航空,静止时指南针的N 极指向北方5.将一个皮球从地面以初速度v 0竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,即f =kv ,重力加速度为g ,下列说法中正确的是( )A .从抛出到落四地面的过程中,最高点加速度最大,大小为gB .刚抛出时加速度最大,大小为g +0kv mC .皮球上升所用时间比下降所用时间长D .皮球落回地面时速度大于v 0 6.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 。
专题07 功和功率、动能和动能定理-2019高三物理总复习真题精准导航(原卷版)
考纲定位本讲共3个考点,三个二级考点 (1)功和功率 (2)动能和动能定理 (3)重力做功与重力势能本讲高考频率非常高,几乎年年考,考题设计到有大题也有小题。
因此要格外重视。
必备知识一、功1.定义:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生了一段位移,就说这个力对物体做了功. 2.必要因素:力和物体在力的方向上发生的位移. 3.物理意义:功是能量转化的量度. 4.计算公式(1)恒力F 的方向与位移l 的方向一致时:W =Fl .(2)恒力F 的方向与位移l 的方向成某一夹角α时:W =Fl cos_α. 5.功的正负(1)当0≤α<π2时,W >0,力对物体做正功.(2)当π2<α≤π时,W <0,力对物体做负功,或者说物体克服这个力做了功.(3)当α=π2时,W =0,力对物体不做功.6.一对作用力与反作用力的功7.一对平衡力的功一对平衡力作用在同一个物体上,若物体静止,则两个力都不做功;若物体运动,则这一对力所做的功一定是数值相等,一正一负或均为零.二、功率1.定义:功与完成这些功所用时间的比值. 2.物理意义:描述力对物体做功的快慢. 3.公式(1)P =Wt ,P 为时间t 内物体做功的快慢.(2)P =Fv①v 为平均速度,则P 为平均功率. ②v 为瞬时速度,则P 为瞬时功率.③当力F 和速度v 不在同一直线上时,可以将力F 分解或者将速度v 分解. 三、动能 动能定理 1.动能(1)定义:物体由于运动而具有的能叫动能. (2)公式:E k =12mv 2.(3)矢标性:动能是标量,只有正值.(4)状态量:动能是状态量,因为v 是瞬时速度. 2.动能定理(1)内容:在一个过程中合外力对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化量. (2)表达式:W =12mv 22-12mv 21=E k2-E k1.(3)适用条件:①既适用于直线运动,也适用于曲线运动. ②既适用于恒力做功,也适用于变力做功.③力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分阶段作用.(4)应用技巧:若整个过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可以分段考虑,也可以整个过程考虑.题型洞察一.题型研究一:功和功率的分析及计算(一)真题再现1.(2018·全国卷Ⅲ ·T19) 地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送到地面。
高考物理力学知识点之功和能全集汇编含答案解析
高考物理力学知识点之功和能全集汇编含答案解析一、选择题1.图所示,质量为m 的木块沿着倾角为θ的光滑斜面从静止开始下滑,当下降的高度为h 时,重力的瞬时功率为A .2mg ghB .cos 2mg gh θC .sin /2mg gh θD .sin 2mg gh θ2.按压式圆珠笔内装有一根小弹簧,尾部有一个小帽,压一下小帽,笔尖就伸出来。
如图所示,使笔的尾部朝下,将笔向下按到最低点,使小帽缩进,然后放手,笔将向上弹起至一定的高度。
忽略摩擦和空气阻力。
笔从最低点运动至最高点的过程中A .笔的动能一直增大B .笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小C .弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能增加量D .弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能增加量3.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4.一质量为m 的木块静止在光滑的水平面上,从0t =开始,将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上,作用时间为1t ,在10~t 内力F 的平均功率是( )A .212F m t ⋅B .2212F m t ⋅C .21F m t ⋅D .221F mt ⋅5.小明和小强在操场上一起踢足球,若足球质量为m ,小明将足球以速度v 从地面上的A 点踢起。
当足球到达离地面高度为h 的B 点位置时,如图所示,不计空气阻力,取B 处为零势能参考面,则下列说法中正确的是( )A .小明对足球做的功等于mghB .足球在A 点处的机械能为22mvC .小明对足球做的功等于22mv +mgh D .足球在B 点处的动能为22mv -mgh 6.物体仅在拉力、重力作用下竖直向上做匀变速直线运动,重力做功-2J ,拉力做功3J ,则下列说法正确的是 A .物体的重力势能减少2J B .物体的动能增加3J C .物体的动能增加1J D .物体的机械能增加1J7.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,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 3mgLC .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8.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- 9.如图所示,地球的公转轨道接近圆,哈雷彗星的公转轨迹则是一个非常扁的椭圆。
高考物理新力学知识点之功和能真题汇编含答案
高考物理新力学知识点之功和能真题汇编含答案一、选择题1.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.2.某人造地球卫星发射时,先进入椭圆轨道Ⅰ,在远地点A加速变轨进入圆轨道Ⅱ。
已知轨道Ⅰ的近地点B到地心的距离近似等于地球半径R,远地点A到地心的距离为3R,则下列说法正确的是()A.卫星在B点的加速度是在A点加速度的3倍B.卫星在轨道Ⅱ上A点的机械能大于在轨道Ⅰ上B点的机械能C.卫星在轨道Ⅰ上A点的机械能大于B点的机械能D.卫星在轨道Ⅱ上A点的动能大于在轨道Ⅰ上B点的动能3.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10J4.如图,倾角为θ的光滑斜面与光滑的半径为R的半圆形轨道相切于B点,固定在水平面上,整个轨道处在竖直平面内。
现将一质量为m的小球自斜面上距底端高度为H的某点A由静止释放,到达半圆最高点C时,对C点的压力为F,改变H的大小,仍将小球由-图像中,如静止释放,到达C点时得到不同的F值,将对应的F与H的值描绘在F H图所示。
则由此可知()A.小球开始下滑的高度H的最小值是2R B.图线的斜率与小球质量无关C.a点的坐标值是5R D.b点坐标的绝对值是5mg5.如图(甲)所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,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(乙)所示,则A.1t时刻小球动能最大B.2t时刻小球动能最大C.2t~3t这段时间内,小球的动能先增加后减少D.2t~3t这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能6.从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m的小球,忽略空气阻力.在小球从抛出到落至水平地面的过程中A.动能变化量不同,动量变化量相同B.动能变化量和动量变化量均相同C.动能变化量相同,动量变化量不同D.动能变化量和动量变化量均不同7.如图所示,三个固定的斜面底边长度都相等,斜面倾角分别为 30°、45°、60°,斜面的表面情况都一样.完全相同的物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中A.物体A克服摩擦力做的功最多B.物体B克服摩擦力做的功最多C.物体C克服摩擦力做的功最多D.三物体克服摩擦力做的功一样多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.如图所示,一轻弹簧的左端固定在竖直墙壁上,右端自由伸长,一滑块以初速度v 0在粗糙的水平面上向左滑行,先是压缩弹簧,后又被弹回。
高考物理新力学知识点之功和能真题汇编及答案解析
高考物理新力学知识点之功和能真题汇编及答案解析一、选择题1.升降机中有一质量为m的物体,当升降机以加速度a匀加速上升h高度时,物体增加的重力势能为( )A.mgh B.mgh+mahC.mah D.mgh-mah2.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.250J3.如图所示,物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零,运动中无碰撞能量损失。
DO是水平面,AB是斜面,初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零。
如果斜面改为AC,让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点时速度也刚好为零,则此时物体具有的初速度v()A.大于v0B.等于v0C.小于v0D.决定于斜面的倾角4.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5.如图所示,三个固定的斜面底边长度都相等,斜面倾角分别为 30°、45°、60°,斜面的表面情况都一样.完全相同的物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中A.物体A克服摩擦力做的功最多B.物体B克服摩擦力做的功最多C.物体C克服摩擦力做的功最多D.三物体克服摩擦力做的功一样多6.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力()A.等于零,对人不做功B.水平向左,对人做负功C.水平向右,对人做正功D.沿斜面向上,对人做正功7.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,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.弹簧弹性势能变化了3mgLC.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8.如图所示,质量为m的物体,以水平速度v0离开桌面,若以桌面为零势能面,不计空气阻力,则当它经过离地高度为h的A点时,所具有的机械能是( )A.mv02+mg h B.mv02-mg hC.mv02+mg (H-h) D.mv029.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.6mgR10.如图所示,一表面光滑的木板可绕固定的水平轴O转动,木板从水平位置OA转到OB 位置的过程中,木板上重为5 N的物块从靠近转轴的位置由静止开始滑到图中虚线所示位置,在这一过程中,物块的重力势能减少了4 J。
三年(2017-2019)高考真题物理分项汇编:专题01物理常识单位制【汇编】
三年(2017-2019)高考真题物理分项汇编:专题01物理常识单位制专题01 物理常识 单位制1.(2019·北京卷)国际单位制(缩写SI )定义了米(m )、秒(s )等7个基本单位,其他单位均可由物理关系导出。
例如,由m 和s 可以导出速度单位m·s –1。
历史上,曾用“米原器”定义米,用平均太阳日定义秒。
但是,以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响,而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。
1967年用铯–133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率∆ν=9 192 631 770 Hz 定义s ;1983年用真空中的光速c =299 792 458 m·s –1定义m 。
2018年第26届国际计量大会决定,7个基本单位全部用基本物理常量来定义(对应关系如图,例如,s 对应∆ν,m 对应c )。
新SI 自2019年5月20日(国际计量日)正式实施,这将对科学和技术发展产生深远影响。
下列选项不正确的是A .7个基本单位全部用物理常量定义,保证了基本单位的稳定性B .用真空中的光速c (m·s –1)定义m ,因为长度l 与速度v 存在l =vt ,而s 已定义C .用基本电荷e (C )定义安培(A ),因为电荷量与电流I 存在I =q /t ,而s 已定义D .因为普朗克常量h (J·s )的单位中没有kg ,所以无法用它来定义质量单位 【答案】D【解析】本题属于信息题,由题所给信息结合l vt =和qI t=的物理意义解答。
由题意可知,如果以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响,所以7个基本单位全部用物理常量定义,保证了基本单位的稳定性,故A 正确;用真空中的光速定义m ,即光在真空中传播299792458分之一秒的距离,且s 早已定义,故B 正确;由公式qI t=可知,安培即为1 s 时间内通过的电荷量,故C 正确;由题意可知,h 对应的单位为J s ⋅,而能量的单位单位中包含质量,故可以对Kg 进行定义,故D 错误。
高考物理最新力学知识点之功和能真题汇编含解析
高考物理最新力学知识点之功和能真题汇编含解析一、选择题1.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.2.按压式圆珠笔内装有一根小弹簧,尾部有一个小帽,压一下小帽,笔尖就伸出来。
如图所示,使笔的尾部朝下,将笔向下按到最低点,使小帽缩进,然后放手,笔将向上弹起至一定的高度。
忽略摩擦和空气阻力。
笔从最低点运动至最高点的过程中A.笔的动能一直增大B.笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小C.弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能增加量D.弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能增加量3.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从0t=开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,作用时间为1t,在10~t内力F的平均功率是()A.212Fmt⋅B.2212Fmt⋅C.21Fmt⋅D.221Fmt⋅4.小明和小强在操场上一起踢足球,若足球质量为m,小明将足球以速度v从地面上的A 点踢起。
当足球到达离地面高度为h的B点位置时,如图所示,不计空气阻力,取B处为零势能参考面,则下列说法中正确的是()A.小明对足球做的功等于mghB.足球在A点处的机械能为2 2 mvC.小明对足球做的功等于22mv+mghD.足球在B点处的动能为22mv-mgh5.物体仅在拉力、重力作用下竖直向上做匀变速直线运动,重力做功-2J,拉力做功3J,则下列说法正确的是A.物体的重力势能减少2JB.物体的动能增加3JC.物体的动能增加1JD.物体的机械能增加1J6.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7.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.8.如图所示,一个内侧光滑、半径为R的四分之三圆弧竖直固定放置,A为最高点,一小球(可视为质点)与A点水平等高,当小球以某一初速度竖直向下抛出,刚好从B点内侧进入圆弧并恰好能过A点。
专题07功和能-2021年高考真题和模拟题物理分项汇编(解析版)
专题07功和能1.(2020·全国高考课标1卷)一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示,重力加速度取10 m/s2。
则()A.物块下滑过程中机械能不守恒B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C.物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2D.当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J【答案】AB【解析】A.下滑5m的过程中,重力势能减少30J,动能增加10J,减小的重力势能并不等与增加的动能,所以机械能不守恒,A正确;B.斜面高3m、长5m,则斜面倾角为θ=37°。
令斜面底端为零势面,则物块在斜面顶端时的重力势能mgh=30J可得质量m=1kg下滑5m过程中,由功能原理,机械能的减少量等于克服摩擦力做的功μmg·cosθ·s=20J求得μ=0.5B正确;C.由牛顿第二定律mg sin θ-μmg cos θ=ma求得a =2m/s 2C 错误;D .物块下滑2.0m 时,重力势能减少12J ,动能增加4J ,所以机械能损失了8J ,D 选项错误。
故选AB 。
2.(2020·江苏省高考真题)如图所示,一小物块由静止开始沿斜面向下滑动,最后停在水平地面上。
斜面和地面平滑连接,且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。
该过程中,物块的动能k E 与水平位移x 关系的图象是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】由题意可知设斜面倾角为θ,动摩擦因数为μ,则物块在斜面上下滑水平距离x 时根据动能定理有k tan cos cos x mgx mg E θμθθ-⋅= 整理可得 ()k tan mg mg x E θμ-=即在斜面上运动时动能与x 成线性关系;当小物块在水平面运动时有k mgx E μ=即在水平面运动时动能与x 也成线性关系;综上分析可知A 正确。
故选A 。
专题07 功和能-2022年高考真题和模拟题物理分类汇编(解析版)
【答案】ABD
【解析】
A.小车从M到N,依题意有
代入数据解得
故A正确;
B.依题意,小车从M到N,因匀速,小车所受的摩擦力大小为
则摩擦力做功为
则小车克服摩擦力做功为800J,故B正确;
C.依题意,从P到Q,重力势能增加量为
故C错误;
D.依题意,小车从P到Q,摩擦力为f2,有
(2)经过分析可知,当小球与影子距离最大时,此时小球 速度方向与斜面平行,即速度方向与水平方向的夹角为 ,此时竖直方向的速度为
当小球落到斜面底端时,此时小球位移与水平方向的夹角为 ,此时速度方向与水平方向的夹角为 ,根据位移夹角与速度夹角的关系可知
此时竖直方向的速度为
根据竖直方向的速度时间公式可得
则有
解得
CD碰撞后D向下运动 距离后停止,根据动能定理可知
解得
F=6.5mg
(3)设某时刻C向下运动的速度为v′,AB向上运动的速度为v,图中虚线与竖直方向的夹角为α,根据机械能守恒定律可知
令
对上式求导数可得
当 时解得
即
此时
于是有
解得
此时C的最大动能为
【突破练习】
1.(2022·福建泉州市高三下学期三检)如图,工人在斜坡上用一绳跨过肩膀把货物从A点缓慢拉到B点,轻绳与斜坡的夹角恒为θ。若工人采用身体前倾的姿势使θ变小且保持恒定,仍把货物从A点缓慢拉到B点,则用身体前倾的姿势拉货物( )
A.一定更省力,对货物做的功也一定更少
B.一定更省力,但对货物做的功一定更多
C.不一定更省力,但对货物做的功一定更多
D.不一定更省力,但对货物做的功一定更少
高考物理最新力学知识点之功和能真题汇编附答案解析
高考物理最新力学知识点之功和能真题汇编附答案解析一、选择题1.汽车在平直公路上行驶,它受到的阻力大小不变,若发动机的功率保持恒定,汽车在加速行驶的过程中,它的牵引力F和加速度a的变化情况是()A.F逐渐减小,a逐渐增大B.F逐渐减小,a也逐渐减小C.F逐渐增大,a逐渐减小D.F逐渐增大,a也逐渐增大2.如图所示,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑,则()A.小球到达弧形槽底部时速度小于2ghB.小球到达弧形槽底部时速度等于2ghC.小球在下滑过程中,小球和槽组成的系统总动量守恒D.小球自由下滑过程中机械能守恒3.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10J4.如图,倾角为θ的光滑斜面与光滑的半径为R的半圆形轨道相切于B点,固定在水平面上,整个轨道处在竖直平面内。
现将一质量为m的小球自斜面上距底端高度为H的某点A由静止释放,到达半圆最高点C时,对C点的压力为F,改变H的大小,仍将小球由-图像中,如静止释放,到达C点时得到不同的F值,将对应的F与H的值描绘在F H图所示。
则由此可知()A.小球开始下滑的高度H的最小值是2R B.图线的斜率与小球质量无关C.a点的坐标值是5R D.b点坐标的绝对值是5mg5.把小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A位置,如图甲所示.迅速松手后,球升高至最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正处于原长(图乙).忽略弹簧的质量和空气阻力.则小球从A运动到C的过程中,下列说法正确的是A.经过位置B时小球的加速度为0B.经过位置B时小球的速度最大C.小球、地球、弹簧所组成系统的机械能守恒D.小球、地球、弹簧所组成系统的机械能先增大后减小6.如图所示,物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零,运动中无碰撞能量损失。
