北京市高考物理一轮复习 第35讲 功和能经典精讲2(1).doc

第35讲 功和能经典精讲1、一只苹果从楼上某一高度自由下落，苹果在空中依次经过三个完全相同的窗户1、2、3.图中直线为苹果在空中的运动轨迹若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是( )a苹果通过第3个窗户所用的时间最长b苹果通过第1个窗户的平均速度最大c苹果通过第3个窗户重力做的功最大d苹果通过第1个窗户重力的平均功率最小2、如图所示，现有两个完全相同的可视为质点的物块都从静止开始运动，一个自由下落，一个沿光滑的固定斜面下滑，最终它们都到达同一水平面上，空气阻力忽略不计，则( )a重力做的功相等，重力做功的平均功率相等b它们到达水平面上时的动能相等c重力做功的瞬时功率相等d它们的机械能都是守恒的3、如图所示，物体a和b的质量均为m，它们通过一劲度系数为k的轻弹簧相连，开始时b放在地面上，a、b都处于静止状态现用手通过细绳缓慢地将a向上提升距离l1时，b刚要离开地面，此过程手做功为w1 ；若将a加速向上提起，a上升的距离为l2时，b刚要离开地面，此时a的速度为v，此过程手做功为w2 ，弹簧一直处于弹性限度内则()图al1l2 bw2w1cw1mgl1 dw2mgl2mv24、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物体的机械能一直减小b b物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和c b物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量d 细线拉力对a做的功等于a物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量5、质量为m的小球从高h处由静止开始自由下落，以地面作为参考平面当小球的动能和重力势能相等时，重力的瞬时功率为( )a2mg bmgc.mg d.mg6、设匀速行驶的汽车，发动机功率保持不变，则()a路面越粗糙，汽车行驶得越慢b路面越粗糙，汽车行驶得越快c在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得快d在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢7、物体沿直线运动的vt关系如图所示，已知在第1 s内合外力对物体做的功为w，则( )a从第1 s末到第3 s末合外力做功为4wb从第3 s末到第5 s末合外力做功为2w c从第5 s末到第7 s末合外力做功为wd从第3 s末到第4 s末合外力做功为0.75w 8、如图所示，物块一次沿轨道1从a点由静止下滑至底端b点，另一次沿轨道2从a点由静止下滑经c点至底端b点，accb.物块与两轨道间的动摩擦因数相同，不考虑物块在c点处撞击的因素，则在物块两次下滑过程中，下列说法正确的是() a物块受到摩擦力相同b沿轨道1下滑时的位移较小c物块滑至b点时速度大小相同d两种情况下损失的机械能相同9、如图所示是反映汽车从静止匀加速启动，最后做匀速运动的速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中正确的是( )abcd10如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是( )a0t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定bt1t2时间内汽车牵引力做功为mvmvct1t2时间内的平均速度为(v1v2)d在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t2t3时间内牵引力最小11、如图所示，一质量为m的质点在半径为r的半球形容器中(容器固定)由静止开始自边缘上的a点滑下，到达最低点b时，它对容器的正压力为fn.重力加速度为g，则质点自a滑到b的过程中，摩擦力对其所做的功为( )a.r(fn3mg) b.r(3mgfn)c.r(fnmg) d.r(fn2mg)12、如右图所示，长为l的长木板水平放置，在木板的a端放置一个质量为m的小物块现缓慢地抬高a端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中()a支持力对物块做功为0b支持力对小物块做功为mglsin c摩擦力对小物块做功为mglsin d滑动摩擦力对小物块做功为mv2mglsin 13、如图所示装置由ab、bc、cd三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道ab、cd段是光滑的，水平轨道bc的长度x5 m，轨道cd足够长且倾角37，a、d两点离轨道bc的高度分别为h14.30 m、h21.35 m现让质量为m的小滑块自a点由静止释放已知小滑块与轨道bc间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8.求：(1)小滑块第一次到达d点时的速度大小；(2)小滑块第一次与第二次通过c点的时间间隔；(3)小滑块最终停止的位置距b点的距离 14、如图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，在弹簧上段放置一粒鱼饵，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v1;（2）弹簧压缩到0.5r时的弹性势能ep;（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？15、右端连有光滑弧形槽的水平桌面ab长l1.5 m，如右图所示将一个质量为m0.5 kg的木块在f1.5 n的水平拉力作用下，从桌面上的a端由静止开始向右运动，木块到达b端时撤去拉力f，木块与水平桌面间的动摩擦因数0.2，取g10 m/s2.求：(1)木块沿弧形槽上升的最大高度；(2)木块沿弧形槽滑回b端后，在水平桌面上滑动的最大距离16、半径r4500 km的某星球上有一倾角为30的固定斜面一质量为m1 kg的小物块在力f作用下从静止开始沿斜面向上运动，力f始终与斜面平行，如图x75甲所示已知小物块和斜面间的动摩擦因数，力f随位移x变化的规律如图乙所示(取沿斜面向上的方向为正)，当小物块运动12 m时速度恰好又为零试求：该星球表面上的重力加速度。 第35讲 功和能经典精讲1、d详解：苹果加速下落，运动越来越快，故苹果通过第3个窗户所用的时间最短，平均速度最大，a、b都错；窗户完全相同，所以苹果通过三个窗户重力做的功一样多，苹果通过第1个窗户用时最长，重力的平均功率最小，故c错，d对2、bd详解：两物体从同一高度下落，根据机械能守恒定律知，它们到达水平面上时的动能相等，自由下落的物体先着地，重力做功的平均功率大，而着地时重力做功的瞬时功率等于重力与重力方向上的速度的乘积，故重力做功的瞬时功率不相等，选bd.3、bd详解：缓慢地将a向上提升距离l1时，b刚要离开地面，弹簧由压缩量为到拉伸量为，弹性势能不变，l1，由功能关系可知，此过程手所做的功等于a增加的机械能，即w1mgl1；将a加速向上提起，a上升的距离为l2时，b刚要离开地面，弹簧也是由压缩量为到拉伸量为，弹性势能不变，l2，由功能关系可知，此过程手所做的功等于a增加的机械能，即w2mgl2mv2；综上所述，bd正确4、abd详解：由静止释放b到b达到最大速度的过程中，b一直要克服绳的拉力做功，根据功能关系可知，b物体的机械能一直减小，a对；根据动能定理，重力与拉力做功之和也正是b所受的合外力做的功，b对；根据能的转化和守恒定律可知，b物体减少的机械能等于弹簧增加的弹性势能与a增加的动能之和，c错；根据功能关系可知，细线拉力对a做的功等于a物体和弹簧所组成的系统机械能的增加量，d对5、b详解：动能和重力势能相等时，根据机械能守恒定律有：2mghmgh，得下落高度为h，速度v，故pmgvmg，b选项正确6、 ac详解：汽车行驶过程中，若发动机功率保持不变，且匀速行驶，则由牛顿第二定律得fff0，又pfv，解得vp/ff；又由fffn可知，当路面越粗糙或载货越多时，阻力ff越大，则v越小，故a、c正确，b、d错误7、cd详解：由图知，第1 s末速度、第3 s末速度、第7 s速度大小关系：v1v3v7，由题知wmv0，则由动能定理知第1 s末到第3 s末合外力做功w2mvmv0，故a错误第3秒末到第5 s末合外力做功w30mvw，故b错误第5 s末到第7 s末合外力做功w4mv0w，故c正确第3 s末到第4 s末合外力做功w5mvmv；因v4v3，所以w50.75w，故d正确8、cd详解：物块沿轨道1滑下来时，设斜面的倾角为，轨道1长为l，a点在水平面上的投影为a，a到水平面的距离为h，由动能定理：mgh(mgcos)xmv，即mghmgabmv，同理可得，物块沿轨道2滑下时，有mghmgabmv，也就是沿两轨道下滑时，摩擦力做功一样多，但摩擦力不同，所以cd对，a错；位移是从初位置指向末位置的有向线段，故位移相同，b错9、acd详解：机车启动时由pfv和ffma可知，匀加速启动过程，牵引力f、加速度a恒定不变，速度和功率均匀增大，当功率增大到额定功率后保持不变，牵引力逐渐减小到与阻力相等，加速度逐渐减小到零，速度逐渐增大到最大速度故acd正确10、d详解：0t1时间内汽车做匀加速运动，牵引力恒定，但速度增加，故功率增加，a错；汽车水平方向受到牵引力和阻力作用，根据动能定理，t1t2时间内合力做功为mvmv ，故b错；公式(v1v2)适用于匀变速直线运动，故c错；功率增到t1时刻，不再增加，t1t2时间内功率恒定，但牵引力减小，t2t3时间内牵引力最小，与阻力相等，所以d对11、a详解：质点到达最低点b时，它对容器的正压力为fn，根据牛顿定律有fnmgm，根据动能定理，质点自a滑到b的过程中有wfmgrmv2，故摩擦力对其所做的功wfrfnmgr.12、 bd详解：缓慢抬高过程中，摩擦力始终跟运动方向垂直，不做功，支持力与重力做功的代数和为零，所以支持力的功等于mglsin ；下滑过程支持力跟运动方向始终垂直，不做功，由动能定理可得：；综上所述，b、d正确13、见详解详解：(1)小滑块从abcd过程中，由动能定理得mg(h1h2)mgxmv0将h1、h2、x、g代入得：vd3 m/s(2)小滑块从abc过程中，由动能定理得mgh1mgxmv将h1、x、g代入得：vc6 m/s小滑块沿cd段上滑的加速度大小agsin6 m/s2小滑块沿cd段上滑到最高点的时间t11 s由对称性可知，小滑块从最高点滑回c点的时间t2t11 s故小滑块第一次与第二次通过c点的时间间隔tt1t22 s(3)对小滑块运动全过程利用动能定理，设小滑块在水平轨道上运动的总路程为x总 有：mgh1mgx总将h1、代入得x总8.6 m故小滑块最终停止的位置距b点的距离为2xx总1.4 m14、见详解详解：（1）质量为m的鱼饵到达管口c时做圆周运动的向心力完全由重力提供，则mg=m，解得 v1=. (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ep=mg(1.5r+r)+m v12，由式解得ep=3mgr。（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c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x1，由平抛运动规律有4.5r=gt2，x1=v1t+r，由式解得x1=4r. 当鱼饵的质量为2m/3时，设其到达管口c时速度大小为v2，由机械能守