高考物理二轮复习专题练习 :功和能 (1word版含答案).docx
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1、试卷第 1页,共 9页功和能功和能一、单选题一、单选题1如图所示为一辆新能源电动汽车,发动机的额定功率为 9.0104W。当汽车以 10m/s的速度沿水平路面匀速行驶时,牵引力大小为 3.0103N,此时汽车发动机输出的实际功率为()A1.0104WB1.5104WC3.0104WD9.0104W2一物体正在做匀速直线运动,某时刻突然受到恒定外力作用做曲线运动,下列对物体运动判断正确的是()A物体可能做匀速圆周运动B物体运动的最小动能可能为零C若物体运动过程中存在动能相等的两点,则该两点的连线一定与恒力方向垂直D若物体运动过程中存在动能相等的两点,则该恒定外力方向与初速度方向夹角为锐角3某节水
2、喷灌系统如图所示,水以015m/sv 的速度水平喷出,每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的,喷口离水面的高度保持 H=3.75m 不变。水泵由电动机带动,电动机正常工作时,输入电压为 220V,输入电流为 2.0A。不计电动机的摩擦损耗,电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为 75%,忽略水在管道中运动的机械能损失,则()A每秒水泵对水做功为 75JB每秒水泵对水做功为 225J试卷第 2页,共 9页C水泵输入功率为 440WD电动机线圈的电阻为 104如图所示,内壁光滑的玻璃管竖直地放在水平地面上,管内底部竖直放有一轻弹
3、簧,弹簧处于自然伸长状态,正上方有两个质量均为 m 的 a、b 小球,用竖直的轻杆连着,并处于静止状态,球的直径比管的内径稍小。现释放两个小球,让它们自由下落,重力加速度大小为 g。则在从 b 球与弹簧接触至运动到最低点的过程中,不计空气阻力,下列说法正确的是()Aa 球的动能一直减小B杆的弹力最终小于 a 球的重力Ca 球减少的机械能等于最大弹性势能的一半Db 球到达最低点时弹簧的弹力等于 2mg5如图所示,竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组,已知每个滑轮重均为 50N,滑轮组下端挂有物体 B,滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体 A 相连,物体 A 在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动
4、,此时测力计的示数为 550N;在物体 B 下加挂重为 90N 的物体 C 后,用水平向左的力 F 拉动物体 A 可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动,此时物体 B 上升的速度大小为 5cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦,g 取 10N/kg,则下列说法中正确的是()A物体 A 所受滑动摩擦力大小为 275NBF 的大小为 530NCF 做功的功率为 42WDB 的重力为 500N试卷第 3页,共 9页6如图所示,一块质量为 M 的木板停在光滑的水平面上,木板的左端有挡板,挡板上固定一个轻质小弹簧。一个质量为 m 的小物块(可视为质点)以水平速度 v0从木板的最右端开始向左运动,与弹簧碰撞后(弹簧
5、处于弹性限度内),最终又恰好相对静止在木板的最右端。以下说法正确的是()A物块的最终速度为12v0B木板的最终速度为 v0C弹簧的最大弹性势能为20MmvMm()D木板和小物块组成的系统最终损失的机械能为20MmvMm()7如图,撑杆跳全过程可分为四个阶段:AB 阶段,助跑加速;BC 阶段,杆弯曲程度增大、人上升;CD 阶段,杆弯曲程度减小、人上升;DE 阶段,人越过横杆后下落,整个过程空气阻力忽略不计。这四个阶段的能量变化为()AAB 人和杆系统的机械能不变BBC 人和杆系统的动能减小、重力势能和弹性势能增加CCD 人和杆系统的动能减少量等于重力势能的增加量DDE 重力对人所做的功等于人机械
6、能的增加量8如图所示,地面上竖直放一根轻弹簧,其下端和地面固定连接,一物体从弹簧正上方距弹簧一定高度处自由下落,则()A物体和弹簧接触时,物体的动能最大试卷第 4页,共 9页B物体从接触弹簧至离开弹簧的过程中,物体的动能和弹簧弹性势能的和不断增加C物体从接触弹簧至离开弹簧的过程中,物体的动能和弹簧弹性势能的和先增加后减少D物体在反弹阶段动能一直增加,直到物体脱离弹簧为止9随着北京冬奥会的临近,人们参与冰雪运动热情高涨。如图所示滑雪滑道 PQR,质量 60kg 的滑雪爱好者从顶端 P 静止滑下,从末端 R 滑出时速度 18m/s,滑行过程中姿势保持不变,P 端相对滑道最低点 Q 高度 24m,R
7、 端相对 Q 点高度 4m。从 P 到 R 滑行过程中,该滑雪爱好者克服阻力做功和重力做功的比值约为()A0.1B0.2C0.8D1二、多选题二、多选题10如图所示,弹簧竖直固定在地面上,在其正上方某高度静止释放一小球,忽略空气阻力的影响,小球下落过程中的机械能 E、动能 Ek随下落高度 h 变化的关系图象可能正确是()AB试卷第 5页,共 9页CD11如图所示质量 m200kg 的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动,图甲表示汽车运动的速度与时间的关系,图乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变,在 18s 末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是()A汽车受到的阻
8、力 700NB汽车的最大牵引力为 200NC汽车在做变加速运动过程中的位移大小为 90mD8s18s 过程中汽车牵引力做的功为 7104J12如图所示,轻弹簧下端固定在粗糙斜面的挡板上,上端连接一小滑块(视为质点),弹簧处于自然状态时滑块位于 O 点。先用外力缓慢地把滑块移至 A 点,此时弹簧的弹性势能为 Ep,然后撤去外力,滑块沿斜面向上最高能滑到 B 点,该过程中滑块的最大动能为 Ekm,滑块的动能最大时其所在位置距 A 点的距离为 L。下列说法正确的是()A滑块从 A 点滑到 O 点的过程中,其加速度大小先减小后增大B滑块从 A 点滑到 O 点的过程中,其动能一直增大C滑块经过与 A 点
9、距离为2L的位置时,其动能为12EkmD滑块从 A 点滑到 B 点的过程中,克服摩擦阻力和克服重力做功的代数和小于 Ep13如图所示,一带电金属小球从中性大金属薄板 ABCD 正上方 h 处由静止释放,重力加速度为 g,以下对小球运动情况的分析,其中正确的是()试卷第 6页,共 9页A小球不能到达金属板上B小球的机械能不守恒C小球到达金属板上的速度大于2ghD小球到达金属板上的速度小于2gh三、填空题三、填空题14 滑板运动是一项惊险刺激的运动,深受青少年的喜爱。如图所示是滑板运动的轨道,AB 和 CD 是两段光滑的圆弧形轨道,BC 是一段长 l=7m 的水平轨道。一运动员从 AB轨道上的 P
10、 点以 vP=6m/s 的速度下滑,经 BC 轨道后冲上 CD 轨道,到 Q 点时速度减为零。已知 P、Q 距水平轨道的高度分别为 h=1.4m、H=1.8m,运动员的质量 m=50kg,不计圆弧轨道上的摩擦,取 g=10m/s2。(1)运动员第一次经过 B 点的速率为_m/s,第一次经过 C 点的速率为_m/s;(2)运动员与 BC 轨道的动摩擦因数为_;(3)运动员最后停在 BC 轨道上距 B 点_m。15质量为 2kg 的物体做自由落体运动,求:3s 末重力的瞬时功率为_W,前 3s内重力的平均功率为_W。取 g10m/s2四、实验题四、实验题16“探究恒力做功与动能改变量的关系”的实验
11、装置如图所示。(1)该实验需要的测量工具是_(选填“A”或“B”)A、秒表B、刻度尺试卷第 7页,共 9页(2)装置中的打点计时器所用电源是_(选填“A”或“B”)A、交流电源B、直流电源(3)实验前_(选填“A”或“B”)平衡摩擦力。A、需要B、不需要17 用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,右端在 O 点;在 O 点右侧的 B、C 位置各安装一个光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连。先用米尺测得 B、C 两点间距离 s,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置 A,由静止释放,计时器显示遮光片从 B 到 C 所用的时间为 t,用米尺测量 A、O 之
12、间的距离 x。(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是 v=_;(2)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量_;(选填字母序号)A弹簧原长 B滑块(含遮光片)的质量 C当地重力加速度(3)若气垫导轨右端比左端略高,弹性势能的测量值与真实值比较将_。(选填字母序号)A偏大B偏小C相等五、解答题五、解答题18如图所示,倾角为的斜面上 PP、QQ之间粗糙,且长为 3L,其余部分都光滑形状相同、质量分布均匀的三块薄木板 A、B、C 沿斜面排列在一起,但不粘接每块薄木板长均为 L,质量均为 m,与斜面 PP、QQ间的动摩擦因数均为 2tan。将它们从 PP上方某处由静止释放,三块薄木板均能通过 QQ,重力加
13、速度为 g。求:(1)薄木板 A 上端到达 PP时受到木板 B 弹力的大小;(2)薄木板 A 在 PP、QQ间运动速度最大时的位置;(3)若从 A 下端距 PP距离为 3L 处开始下滑,求当 C 上端刚好越过 PP时的速度。试卷第 8页,共 9页19蹦极是极限运动的一种。为保证安全,要研究下落最大距离与人的质量、弹性绳弹性系数、阻力等诸多因素的关系。实际情况比较复杂,可简化为如下模型:弹性绳视为轻弹簧,质量可忽略不计,弹力的大小Fkx,弹性势能2p12Ekx,其中 x 是弹性绳的形变量,k 是劲度系数;人视为质点,始终在一竖直线上运动。已知,蹦极用弹性绳原长为0L,劲度系数为 k,重力加速度为
14、 g。(1)质量为 m 的人从平台由静止下落,到达 A 点时弹性绳恰好伸直,继续向下到达最低点 B,A、B 两点间距离为 d;之后又会反弹到某个高度,再下落最后停在空中。人受到的阻力与速度大小有关,速度为 0 时,阻力为 0。a.求人在 B 点时的加速度的大小及方向。b.将人、弹性绳和地球视为一个系统,求从人离开平台到停在空中的整个过程,系统损失的机械能。(2)实际上,人在运动过程中受到的空气阻力较小,可忽略不计。甲、乙两人质量分别为1m、2m,且12mm,分别用同一弹性绳蹦极,以平台为原点,向下为正方向,两人下落最大位移分别为1h、2h。图 2 所示为甲下落过程中加速度 a 与下落位移 h
15、之间的关系图。a.请在图 2 中画出乙下落过程中加速度与下落位移的关系图。b.类比直线运动中由v t图像求位移的方法,尝试利用ah图证明12hh。?20一列满载乘客的动车组共有 8 辆标准车厢,4 号车厢专门设置无障碍车厢,沿列车试卷第 9页,共 9页前进方向看,第二、三 节车厢为自带动力的车厢(动车),其余为不带动力的车厢(拖车)。每节车厢的质量均为 1.25104kg,动车车厢的额定功率都为 9600kW(只有在第三节车厢达到额定功率但仍不够用时才启动第二节车厢动力系统)。每节车厢在高速行使过程中所受阻力正比于其速率的二次方,比例系数为 2.40,重力加速度大小 10m/s2。(1)若动力
16、系统均启用时,求该动车组能达到的最大行驶速度。(2)若该动车组以最大速度正常行驶时,由于故障,第二节车厢突然失去动力,求失去动力的瞬间第二三节之间的作用力。答案第 1页,共 13页参考答案参考答案1C【详解】汽车发动机输出的实际功率为3410W3.W3.0 100 10PFv所以 C 正确;ABD 错误;故选 C。2C【详解】A物体受与初速度方向垂直的恒力作用时,根据牛顿第二定律可知,加速度的大小与方向都不变;将运动分解为:初速度方向物体做匀速直线运动,其垂直方向做初速度为零的匀加速直线运动,合运动为匀变速曲线运动,一定不是匀速圆周运动;故 A 错误;B物体受到恒定外力作用后做曲线运动,所以该
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