高考物理二轮复习专题滚动检测三功与能含试题含详解中学教育高考_中学教育-试题.pdf

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1、学习好资料 欢迎下载 功与功率(满分：100 分 时间：60 分钟)一、选择题(本大题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分在每小题给出的四个选项中，第15 题只有一项符合题目要求，第 68 题有多项符合题目要求全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分)1(2013郑州一中模拟)假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动已知某列车长为L，通过一铁路桥时的加速度大小为a，列车全身通过桥头的时间为t1，列车全身通过桥尾的时间为t2、则列车车头通过铁路桥所需的时间为()A.Lat2t1t1t2 B.Lat2t1t1t2 C.Lat2t1t1t2t2t12 D.Lat2t

2、1t1t2t2t12【解析】设列车车头通过铁路桥所需要的时间为t0，从列车车头到达桥头时开始计时，列车全身通过桥头时的平均速度等于12t1时刻的瞬时速度v1，则v1Lt1；列车全身通过桥尾时的平均速度等于t012t2时刻的瞬时速度v2，则v2Lt2；由匀变速直线运动的速度公式可得v2v1a(t012t212t1)，解得t0Lat2t1t1t2t2t12.故选项 C正确【答案】C 2.一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动，在t0时刻撤去力F，其vt图象如图 1 所示已知物体与水平面间的动摩擦因数为，则下列关于力F的大小和力F做功W的大小关系式正确的是()图 1 AFmgBF2mg C

3、Wmgv0t0DW32mgv0t0 学习好资料 欢迎下载【解析】在t0时刻前，Fmgmv0t0，在t0时刻以后，mgmv02t0，由以上两式可得F3mg，因此选项 A、B均不对；在 0 至t0时间内，Wmg12v0t012mv20，在t0至3t0时间内，mg12v0(2t0)12mv20，因此力F做的功为W32mgv0t0，选项 D正确，而选项 C错误【答案】D 3(2013河北衡水中学模拟)足够长的粗糙斜面上，用力推着一物体沿斜面向上运动，t0 时撤去推力，06 s 内速度随时间的变化情况如图 2 所示下列说法错误的是()图 2 A01 s 内重力的平均功率大小与 16 s 内重力平均功率大

4、小之比为 51 B01 s 内摩擦力的平均功率大小与 16 s 内摩擦力平均功率大小之比为 11 C01 s 内位移大小与 16 s 内位移大小之比为 15 D01 s 内机械能变化量大小与 16 s 内机械能变化量大小之比为 15【解析】01 s 内物体沿斜面向上的位移为 5 m，平均速度为 5 m/s；16 s 内物体沿斜面向下的位移为 25 m，平均速度为 5 m/s；01 s 内位移大小与 16 s 内位移大小之比为 15,0 1 s 内重力的平均功率大小与 16 s 内重力平均功率大小之比为 11，选项A错误，C正确.0 1 s 内摩擦力与 16 s 内摩擦力大小相等，01 s 内摩

5、擦力的平均功率大小与 16 s 内摩擦力平均功率大小之比为 11，选项 B正确；01 s 内机械能变化量大小与 16 s 内机械能变化量大小之比为 15，选项 D正确【答案】A 4(2013上海普陀质检)在检测某款电动车性能的实验中，质量为 8102 kg 的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为 15 m/s.利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F1v图象(图 3 中AB、BO均为直线)，假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则下列说法错误的是()图 3 A在全过程中，电动车在B点时速度最大 题只有一项符合题目要求第题有多项符合题目要求全部选对的得分选对

6、但不全的得分有选错的得分郑州一中模拟假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动已知某列车长为通过一铁路桥时的加速度大小为列车全身通过桥头的为从列车车头到达桥头时开始计时列车全身通过桥头时的平均速度等于时刻的瞬时速度则列车全身通过桥尾时的平均速度等于时刻的瞬时速度则由匀变速直线运动的速度公式可得解得故选项正确答案一质量为的物体在水平恒力的用的大小关系式正确的是图学习好资料欢迎下载解析在时刻前在时刻以后由以上两式可得因此选项均不对在至时间内在至时间内因此力做的功为选项错误答案选项正确而河北衡水中学模拟足够长的粗糙斜面上用力推着一物体沿斜面向学习好资料 欢迎下载 B电动车做匀加速运动时的加速度为

7、2 m/s2 C电动车的额定功率为 6 kW D电动车做匀加速运动所需的时间为 1.5 s【解析】在全过程中，电动车在C点时对应的1v值最小，速度最大为vmax15 m/s，对应的牵引力等于阻力，f400 N，电动车的额定功率为Pfvmax400 N15 m/s 6 000 W6 kW，选项 A错误，C正确；图中AB段，对应的牵引力为F2 000 N，恒定不变，电动车做匀加速运动，由牛顿第二定律有Ffma解得电动车做匀加速运动时的加速度为a2 m/s2，选项 B正确；由PFv可得匀加速直线运动的末速度v3 m/s；由vat解得电动车做匀加速运动所需的时间为 1.5 s 选项 D正确【答案】A

8、5.如图 4 所示，固定在竖直面内的光滑圆环半径为R，圆环上套有质量分别为m和 2m的小球A、B(均可看做质点)，且小球A、B用一长为 2R的轻质细杆相连，在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(已知重力加速度为g)，下列说法正确的是()图 4 AA球增加的机械能小于B球减少的机械能 BA球增加的重力势能等于B球减少的重力势能 CA球的最大速度为 2gR3 D细杆对A球做的功为83mgR【解析】A、B两球组成的系统，只有重力和系统内轻杆的弹力做了功，环对小球的弹力不做功，系统机械能守恒，因此A球增加的机械能等于B球减少的机械能，选项 A错误；A球增加的重力势能为 2mgR，B球减

9、小的重力势能为 4mgR，选项 B错误；当B球运动至最低点时，A、B两球的速度最大，则 2mgR32mv2，对于A球应用动能定理，WT2mgR12mv2，最大速度为v 4gR3，细杆对A球做的功为WT83mgR，选项 C错误，而选项 D正确【答案】D 6(2013长沙模拟)如图 5，倾斜固定直杆与水平方向成 60角，直杆上套有一个圆题只有一项符合题目要求第题有多项符合题目要求全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分郑州一中模拟假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动已知某列车长为通过一铁路桥时的加速度大小为列车全身通过桥头的为从列车车头到达桥头时开始计时列车全身通过桥头时的平均速度等于时

10、刻的瞬时速度则列车全身通过桥尾时的平均速度等于时刻的瞬时速度则由匀变速直线运动的速度公式可得解得故选项正确答案一质量为的物体在水平恒力的用的大小关系式正确的是图学习好资料欢迎下载解析在时刻前在时刻以后由以上两式可得因此选项均不对在至时间内在至时间内因此力做的功为选项错误答案选项正确而河北衡水中学模拟足够长的粗糙斜面上用力推着一物体沿斜面向学习好资料 欢迎下载 环，圆环通过一根细线与一只小球相连接 当圆环沿直杆下滑时，小球与圆环保持相对静止，细线伸直，且与竖直方向成 30角下列说法中正确的是()图 5 A圆环不一定加速下滑 B圆环可能匀速下滑 C若已知小球质量，可以求得细线的张力大小 D圆环与杆

11、之间一定存在摩擦，若已知圆环和小球质量，即可求得圆环与杆之间的摩擦力大小【解析】设圆环和小球的质量分别为m1和m2，细线中的张力大小为F.隔离小球并对其进行受力分析，则m2gcos 60Fsin 60，解得F33m2g，则m2gsin 6032m2gFcos 6036m2g，因此，小球沿杆方向向下做匀加速直线运动，由题意知，圆环一定加速下滑，A、B均错误，C正确；设圆环和小球下滑的加速度大小为a，则m2gsin 60Fcos 60m2a，解得agsin 60Fcos 60m2gsin 60，再隔离圆环并对其进行受力分析可知，因细线对圆环的拉力有沿杆向下的分力，由此推知圆环一定受沿杆斜向上的滑动

12、摩擦力F，由牛顿第二定律可得m1gsin 60Fcos 60Fm1a，若已知圆环和小球质量，由此式即可求得圆环与杆之间的摩擦力大小F，D正确【答案】CD 7.(2013武汉模拟)如图 6 所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点距滑轮顶点高h，开始时物体静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧，汽车以v向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平方向夹角为 30时，则()图 6 A从开始到绳与水平方向夹角为 30时，拉力做功mgh 题只有一项符合题目要求第题有多项符合题目要求全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分郑州一中模拟假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运

13、动已知某列车长为通过一铁路桥时的加速度大小为列车全身通过桥头的为从列车车头到达桥头时开始计时列车全身通过桥头时的平均速度等于时刻的瞬时速度则列车全身通过桥尾时的平均速度等于时刻的瞬时速度则由匀变速直线运动的速度公式可得解得故选项正确答案一质量为的物体在水平恒力的用的大小关系式正确的是图学习好资料欢迎下载解析在时刻前在时刻以后由以上两式可得因此选项均不对在至时间内在至时间内因此力做的功为选项错误答案选项正确而河北衡水中学模拟足够长的粗糙斜面上用力推着一物体沿斜面向学习好资料 欢迎下载 B从开始到绳与水平方向夹角为 30时，拉力做功mgh38mv2 C在绳与水平方向夹角为 30时，拉力功率为mgv

14、 D在绳与水平方向夹角为 30时，拉力功率大于32mgv【解析】汽车以v向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平方向夹角为 30时，物体上升的高度恰为h，对速度v分解可知沿绳方向的分速度大小为32v，根据动能定理可知选项 A错误，B正确；由于物体加速上升，故绳子拉力大于物体的重力，所以绳子拉力的功率大于32mgv，选项 C错误，D正确【答案】BD 8.如图 7 所示，重 10 N 的滑块在倾角为 30的斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点开始压缩轻弹簧，到c点时达到最大速度，到d点(图中未画出)开始弹回，返回b点离开弹簧，恰能再回到a点 若bc0.1 m，弹簧弹性势能的最大值为 8 J，(g

15、取 10 m/s2)则()图 7 A轻弹簧的劲度系数是 50 N/m B从d到a滑块克服重力做功 8 J C滑块动能的最大值为 8 J D从d到c弹簧的弹力做功 8 J【解析】滑块从a点由静止开始下滑，最后又恰好能回到a点，滑块的机械能守恒，说明斜面是光滑的，滑块到达c点时达到最大速度，此时滑块受力平衡，即mgsin 30kxbc，解得k50 N/m，选项 A正确；对于滑块从a到d的过程中，据动能定理得WGW弹0，根据功能关系可知，弹簧的弹性势能等于滑块克服弹簧弹力做的功，W弹8 J，因此从a到d滑块重力做了 8 J 的功，那么从d到a滑块克服重力做功 8 J，则选项 B正确；滑块从d至b，弹

16、簧弹力做功 8 J，很显然选项 D错误；对滑块由机械能守恒定律得EpaEpcEp弹12mv2c，滑块动能的最大值小于 8 J，选项 C错误【答案】AB 二、非选择题(共 3 小题，共 52 分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的，必须明确写出数值和单位)9(16 分)(2013郑州模拟)如图 8 所示，光滑水平面上有质量为M、高度为h的光滑题只有一项符合题目要求第题有多项符合题目要求全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分郑州一中模拟假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动已知某列车长为通过一铁路桥时的加速度大小为列车全身通过桥头的为从列车车头到达桥头时开始计时列

17、车全身通过桥头时的平均速度等于时刻的瞬时速度则列车全身通过桥尾时的平均速度等于时刻的瞬时速度则由匀变速直线运动的速度公式可得解得故选项正确答案一质量为的物体在水平恒力的用的大小关系式正确的是图学习好资料欢迎下载解析在时刻前在时刻以后由以上两式可得因此选项均不对在至时间内在至时间内因此力做的功为选项错误答案选项正确而河北衡水中学模拟足够长的粗糙斜面上用力推着一物体沿斜面向学习好资料 欢迎下载 斜面体A，斜面顶端有质量为m的小物体B，二者都处于静止状态从某时刻开始释放物体B，在B沿斜面下滑的同时斜面体A沿水平方向向左做匀加速运动经过时间t，斜面体水平移动s，小物体B刚好滑到底端 图 8(1)求运动

18、过程中斜面体A所受的合力FA；(2)分析小物体B做何种运动，并说明理由；(3)求小物体B到达斜面体A底端时的速度vB大小【解析】(1)对A，在匀加速运动过程中 s12at2 由牛顿第二定律得 FAMa 解得FA2Mst2.(2)物体B做匀加速运动因为A做匀加速运动，B对A的作用力一定，由牛顿第三定律知，A对B的作用力也一定，B还受到重力作用，重力也是恒力，所以B受到的合力是恒力，B做匀加速运动(3)对A、B组成的系统，机械能守恒，由机械能守恒定律得 mgh12Mv2A12mv2B vAat2st 解得：vB2gh4Ms2mt2.【答案】(1)2Mst2(2)见解析(3)2gh4Ms2mt2 1

19、0(18 分)(2012江苏高考)某缓冲装置的理想模型如图 9 所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f.轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动l4.轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦 题只有一项符合题目要求第题有多项符合题目要求全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分郑州一中模拟假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动已知某列车长为通过一铁路桥时的加速度大小为列车全身通过桥头的为从列车车头到达桥头时开始计时列车全身通过桥头时的平均速度等于时刻的瞬时速度则

20、列车全身通过桥尾时的平均速度等于时刻的瞬时速度则由匀变速直线运动的速度公式可得解得故选项正确答案一质量为的物体在水平恒力的用的大小关系式正确的是图学习好资料欢迎下载解析在时刻前在时刻以后由以上两式可得因此选项均不对在至时间内在至时间内因此力做的功为选项错误答案选项正确而河北衡水中学模拟足够长的粗糙斜面上用力推着一物体沿斜面向学习好资料 欢迎下载 图 9(1)若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；(2)求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm；(3)讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v和撞击速度v的关系【解析】(1)轻杆开始移动时，弹簧的弹力Fkx 且Ff 解得xfk

21、.(2)设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W，则小车从撞击到停止的过程中 由动能定理得：fl4W012mv20 同理，小车以vm撞击弹簧时，flW012mv2m 解得vm v203fl2m.(3)设轻杆恰好移动时，小车撞击速度为v1 12mv21W 由解得v1 v20fl2m 当v v20fl2m时，vv 当 v20fl2mv v203fl2m时，v v20fl2m.【答案】(1)fk(2)v203fl2m(3)当v v20fl2m时，vv 当 v20fl2mv v203fl2m时，v v20fl2m 11(18 分)如图 10 所示，一轨道由光滑竖直的14圆弧AB、粗糙水平面BC及光滑斜面CE

22、组成，BC与CE在C 点由极小光滑圆弧相切连接，一小球从A点正上方h0.2 m 处自由下落正好沿A点切线进入轨道，已知小球质量m1 kg，14竖直圆弧半径R0.05 m，BC长s0.1 m，小球过C点后t10.3 s第一次到达图中的D点又经t20.2 s第二次到达题只有一项符合题目要求第题有多项符合题目要求全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分郑州一中模拟假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动已知某列车长为通过一铁路桥时的加速度大小为列车全身通过桥头的为从列车车头到达桥头时开始计时列车全身通过桥头时的平均速度等于时刻的瞬时速度则列车全身通过桥尾时的平均速度等于时刻的瞬时速度则由匀变速

23、直线运动的速度公式可得解得故选项正确答案一质量为的物体在水平恒力的用的大小关系式正确的是图学习好资料欢迎下载解析在时刻前在时刻以后由以上两式可得因此选项均不对在至时间内在至时间内因此力做的功为选项错误答案选项正确而河北衡水中学模拟足够长的粗糙斜面上用力推着一物体沿斜面向学习好资料 欢迎下载 D点重力加速度取g10 m/s2，求：图 10(1)小球第一次在进入圆弧轨道瞬间和离开圆弧轨道瞬间受轨道弹力大小之比N1N2；(2)小球与水平面BC间的动摩擦因数；(3)小球最终停止的位置【解析】(1)设小球在A、B两点速度大小分别为vA、vB，则由动能定理知mgh12mv2A，mg(hR)12mv2B，在

24、圆弧轨道A点：N1mv2AR，在圆弧轨道B点：N2mgmv2BR，联立得N1N2811.(2)由(1)知小球在B点速度为vB 5 m/s，小球在CE段加速度agsin 5 m/s2，做类似竖直上抛运动，由对称性及题意知小球从C点上滑到最高点用时t0.4 s，所以小球在C点速度为vCat2 m/s，小球从B到C由运动学规律知 v2Cv2B2gs 所以 0.5.(3)因小球每次经过BC段损失的能量相等，均为 Emgs0.5 J，而初动能为E12mv2B2.5 J 其他各段无能量损失，所以小球最终停止在C点【答案】(1)8 11(2)0.5(3)最终停在C点 题只有一项符合题目要求第题有多项符合题目要求全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分郑州一中模拟假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动已知某列车长为通过一铁路桥时的加速度大小为列车全身通过桥头的为从列车车头到达桥头时开始计时列车全身通过桥头时的平均速度等于时刻的瞬时速度则列车全身通过桥尾时的平均速度等于时刻的瞬时速度则由匀变速直线运动的速度公式可得解得故选项正确答案一质量为的物体在水平恒力的用的大小关系式正确的是图学习好资料欢迎下载解析在时刻前在时刻以后由以上两式可得因此选项均不对在至时间内在至时间内因此力做的功为选项错误答案选项正确而河北衡水中学模拟足够长的粗糙斜面上用力推着一物体沿斜面向