高考二轮复习 专题 功、功率和功能关系

功、功率和功能关系专题一、功和功率1、如图，某同学用绳子拉动木箱，使他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、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。某竖井中矿车提升的速度大小随时间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4：53、一匀强电场的方向竖直向上。t＝0时刻，一带电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对粒子做功的功率为P，不计粒子重力，则P-t关系图象是（）ABCD4、一辆机车的质量为m，额定功率为P，在保持额定功率不变的情况下，机车启动时的v－t图象如图所示。已知t1时刻的速度为v1，t2时刻的速度为v2，且t1时刻的加速度为t2时刻的加速度的2倍。若机车所受阻力大小恒定，则下列说法正确的是（）A：机车在t1~t2时间内的平均速率小于B：机车所受的恒定阻力为C：机车能达到的最大速度为D：若机车以加速度a匀加速启动，则匀加速运动的时间为二、动能定理的应用1、如图所示，一条带有竖直圆轨道的长轨道水平固定，底端分别与两侧的直轨道相切，半径R=0.5m。物块A以v0=10m/s的速度滑入圆轨道，滑过最高点N，再沿圆轨道滑出，P点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为L＝0.2m。物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.4，A的质量为m=1kg（重力加速度=10m/s2；A可视为质点）（1）求A滑过N点时的速度大小v和受到的弹力大小；（2）若A最终停止在第k个粗糙段上，求k的数值；（3）求A滑至第n个（n<k）光滑段上的速度vn与n的关系式。2、质量相等的A、B两物体放在同一水平面上，分别受到水平拉力F1、F2的作用而从静止开始做匀加速直线运动。经过时间t0和4t0速度分别达到2v0和v0时，分别撤去F1和F2，以后物体继续做匀减速直线运动直至停止。两物体速度随时间变化的图线如图所示。F1和F2对A、B做的功分别为W1和W2，则下列结论正确的是（）A.W1:W2=6:5B.W1:W2=4:5C.W1:W2=5:6D.W1:W2=12:53、如图所示，两倾角均为37°的斜面AB、CB平滑对接，斜面长均为4m。一小球从斜面AB的顶端由静止释放，在两斜面上运动，不考虑小球在B点的能量损失。已知小球与斜面AB、BC间的动摩擦因数分别为0.5、0.25，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°＝0.8，则下列说法正确的是（）A.小球第一次到达最低点时的速度为4m/sB.小球运动后第一次速率为0的位置距B点的距离为2mC.小球在斜面AB、BC上运动的总路程之比为11:5D.小球在斜面AB、BC上运动时产生的热量之比为11:5三、机械能守恒和能量守恒定律的应用1、如图所示，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直.一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径为（重力加速度大小为g）（）A.B.C.D.2、如图所示，带电小球a由绝缘细线PM和PN悬挂而处于静止状态，其中PM水平，地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道GH，圆心P与a球位置重合，管道底端H与水平地面相切，一质量为m可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放，当小球b运动到H端时对管道壁恰好无压力，重力加速度为g。在小球b由G滑到H过程中，下列说法中正确的是（）A.小球b机械能逐渐减小B.小球b所受库仑力大小始终为2mgC.细线PM的拉力先增大后减小D.小球b加速度大小先变大后变小3、.取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力。该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（）A.B.C.D.四、功能关系的应用1、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10m/s2。由图中数据可得（）A.物体的质量为2kgB.h=0时，物体的速率为20m/sC.h=2m时，物体的动能Ek=40JD.从地面至h=4m，物体的动能减少100J2、如图所示，绝缘的斜面处在一个水平向右的匀强电场中，一带电金属块由静止开始沿斜面滑到底端，已知在金属块下滑的过程中动能增加了0.3J，克服电场力做功为0.5J，重力势能减少了1.5J，则以下说法正确的是（）A.金属块带正电荷B.电势能减少0.5JC.金属块克服摩擦力做功0.7JD.金属块的机械能减少1.2J3、如图所示，传送带以v=10m/s速度逆时针转动，两轮中心点AB间水平距离为8m，可视为质点的滑块质量m=1kg，以v0=6m/s的速度，从光滑平台滑上传送带（无能量损失），滑块与传送带间动摩擦因数μ=0.6（重力加速度g=10m/s2)。关于滑块的运动，下列说法正确的是（）A.滑块将从B端滑落B.滑块将返回光滑平台上，回到平台上的速度大小为6m/sC.滑块在传送带上的整个运动过程中，摩擦力对其做功为零D.滑块向右运动过程中其机械能的减少量等于此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量4、如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过较链用刚性轻杆连接，由静止开始运动，不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则（）A.a落地前，轻杆对b一直做正功B.a落地时速度大小为C.a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD.a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg五、含弹簧的综合问题1、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。则下列说法不正确的是（）A：由A到C的过程中，圆环的加速度先减小后增大B：由A到C的过程中，圆环的动能与重力势能之和先增大后减小C：由A到B的过程中，圆环动能的增加量小于重力势能的减少量D：在C处时，弹簧的弹性势能为mgh2、如图所示，物体A、B和轻弹簧静止竖立在水平地面上轻弹簧的两端与两物体栓接其劲度系数为k，重力加速度为g。在物体A上施加一个竖直向上的恒力，若恒力大小为F0，物体B恰好不会离开地面；若恒力大小为2F0，在物体B刚好离开地面时物体A的速度为，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内。则物体A与物体B的质量比值为（）A.2：1B.1:2C.3：1D.1:33、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μmgB：物块克服摩擦力做的功为2μmgsC：弹簧的最大弹性势能为μmgsD：物块在A点的初速度为4、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mgLC.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5、如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于0点，另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点。已知M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且。在小球从M点运动到N点的过程中（）A.弹力对小球先做正功后做负功B.有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C.弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D.小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差6、如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放，某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（）A.当x=h+x0，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最小B.小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，加速度先减小后增大C.当x=h+2x0，小球的加速度大小为gD.小球动能的最大值为mgh+m