高考物理总复习《功和能》专题演练试题

《功和能》专题演练1．小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示。将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点（）A．P球的速度一定大于Q球的速度B．P球的动能一定小于Q球的动能C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度【答案】C2．（多选）两实心小球甲和乙由同一种材质制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则（）A．甲球用的时间比乙球长B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功【答案】BD3．假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（）A．4倍B．2倍C．倍D．倍【答案】D4．在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小（）A．一样大B．水平抛的最大C．斜向上抛的最大D．斜向下抛的最大【答案】A5．一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是（）ABCD【答案】A6．（多选）如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接。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【答案】BD7．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，并且处于原长状态，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2LA．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了C．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【答案】B8．【2017·长春外国语学校高三上学期期末考试】质量为10kg的物体，在变力F作用下沿x轴做直线运动，力随坐标x的变化情况如图所示．物体在x=0处，速度为1m/s，不计一切摩擦，则物体运动到x=16m处时，速度大小为（）A．2eq\r(2)m/sB．3m/sC．4m/sD.eq\r(17)m/s【答案】B9．【2017·河南省中原名校豫南九校高三上学期第四次质量考评】如图所示，汽车在平直路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的绳保持水平，当牵引轮船的绳与水平方向成角时，轮船速度为，汽年的功率为P，汽车受到的阻力(不含绳的拉力)恒为，则此时绳对船的拉力大小为（）A．B．C．D．【答案】B10．如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，一质量为m的带正电小球在外力F的作用下静止与图示位置，小球与弹簧不连接，弹簧处于压缩状态，现撤去F，在小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力、弹簧弹力对小球做功分别为、、，不计空气阻力，则上述过程中（）A．小球重力势能的增量为B．小球与弹簧组成的系统机械能守恒C．小球的动能的增量为D．小球机械能的增加量为【答案】D11．如图所示，重10N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bc=0.1m，弹簧弹性势能的最大值为8J，则下列说法正确的是（）A．轻弹簧的劲度系数是50N/mB．从d到b滑块克服重力做功8JC．滑块的动能最大值为8JD．从d点到c点弹簧的弹力对滑块做功8J【答案】A12．【2017·株洲市高三教学质量统一检测】如图所示，质量为m的小滑块（可视为质点），从h高处的A点由静止开始沿斜面下滑，停在水平地面上的B点（斜面和水平面之间有小圆弧平滑连接）。要使物体能原路返回，在B点需给物体的瞬时冲量最小应是（）A．B．C．D．【答案】A13．（多选）如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f。现用一水平恒力F作用在滑块上，当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s。下列说法正确的是（）A．上述过程中，滑块克服摩擦力做功为f(L+s)B．其他条件不变的情况下，M越大，s越小C．其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达木板右端所用时间越长D．其他条件不变的情况下，F越大，滑块与木板间产生的热量越多【答案】AB14．（多选）如图所示，甲、乙两传送带与水平面的夹角相同，都以恒定速率v向上运动。现将一质量为m的小物体（视为质点）轻轻放在A处，小物体在甲传送带到达B处时恰好达到传送带的速率v。在乙传送带上到达离B处竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v，已知B处离地面的高度均为H，则在小物块从A到B的过程中（）A．小物体与甲传送带间的动摩擦因数较小B．两传送带对小物体做功相等C．甲传送带消耗的电能比较大D．两种情况下因摩擦产生的热量相等【答案】ABC15．（多选）【2017·天津市五区县高三上学期期末考试】如图所示，竖直平面内有一光滑圆环，半径为R，圆心为O，B为最低点，C为最高点，圆环左下方开一个小口与光滑斜面相切于A点，∠AOB=37°，小球从斜面上某一点由静止释放，经A点进入圆轨道，不计小球由D到A的机械能损失，，，则要保证运动过程中小球不离开轨道，小球释放的位置到A点的距离可能是（）A．R B．2R C．3R D．4R【答案】AD16．【2017·山东省枣庄市高三上学期期末质量检测】如图甲所示，电动机通过绕过光滑定滑轮的细绳与放在倾角为300的光滑斜面上的物体相连，启动电动机后物体沿斜面上升；在0～3s时间内物体运动的v-t图象如图乙所示，其中除1～2s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线，1s后电动机的输出功率保持不变；已知物体的质量为2kg，重力加速度g=10m/s2．求（1）1s后电动机的输出功率P（2）物体运动的最大速度vm（3）在0-3s内电动机所做的功；【答案】（1）100W（2）10m/s（3）250J17．【2017·辽宁省铁岭市协作体高三上学期第三次联考】（15分）如图所示，倾角θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮D，质量均为m=1kg的物体A和B用一劲度系数k=240N/m的轻弹簧连接，物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环C位于Q处，绳与细杆的夹角α=53°，且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度为d=0.2m，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现让环C从位置R由静止释放，且环C在下落过程中绳始终未松弛。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求：（1）小环C的质量M；（2）小环C通过位置S时的动能Ek及环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT；（3）小环C运动到位置Q的速率v.【答案】（1）0.72kg（2）0.3J（3）2m/s18．如图2所示，一小球用轻质线悬挂在木板的支架上，木板沿倾角为θ的斜面下滑时，细线呈竖直状态，则在木板下滑的过程中，下列说法中正确的是（）A．小球的机械能守恒B．木板、小球组成的系统机械能守恒C．木板与斜面间的动摩擦因数为D．木板、小球组成的系统减少的机械能转化为内能【答案】D19．如图所示，质量为m的竖直光滑圆环A的半径为r，竖直固定在质量为m的木板B上，木板B的两侧各有一竖直挡板固定在地面上，使木板不能左右运动。在环的最低点静置一质量为m的小球C。现给小球一水平向右的瞬时速度v0，小球会在环内侧做圆周运动。为保证小球能通过环的最高点，且不会使木板离开地面，则初速度v0必须满足（）A．≤v0≤B．≤v0≤C．≤v0≤D．≤v0≤【答案】D20．质量为m=20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动。0~2s内F与运动方向相反，2~4s内F与运动方向相同，物体的v-t图象如图所示。g取10m/s2，则（）A．拉力F的大小为100NB．物体在4s时拉力的瞬时功率为120WC．4s内拉力所做的功为480JD．4s内物体克服摩擦力做的功为320J【答案】B21．一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平方向作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示。设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是（）A．W1＝W2＝W3B．W1＜W2＜W3C．W1＜W3＜W2D．W1＝W2＜W3【答案】B22．小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲)，在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙)，速度是5m/s，将弹簧压缩到最短(如图丙)的整个过程中，小球的速度v和弹簧缩短的长度Δx之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点。已知该小球重为2N，弹簧在受到撞击至压缩到最短的过程中始终发生弹性形变，弹簧的弹力大小与形变成正比。下列说法不正确的是（）A．在撞击轻弹簧到轻弹簧压缩至最短的过程中，小球的动能先变大后变小B．从撞击轻弹簧到它被压缩至最短的过程中，小球的机械能先增大后减小C．小球在速度最大时受到的弹力为2ND．此过程中，弹簧被压缩时产生的最大弹力为12.2N【答案】B23．（多选）【东北三省三校（哈尔滨师大附中等）2016届高三第一次联合模拟考试理综物理试题】一水平传送带以v0的速度顺时针传送，其右端与一倾角为θ的光滑斜面平滑相连，一个可视为质点的物块轻放在传送带最左端，已知物块的质量为m，若物块经传送带与斜面的连接处无能量损失，则（）A．物块在第一次冲上斜面前，一定一直做加速运动B．物块不可能从传送带的左端滑落C．物块不可能回到出发点D．滑块的最大机械能不可能大于【答案】BD24．（多选）质量m的汽车在平直柏油路上行驶时所受阻力恒定，汽车在柏油路上从静止开始以加速度a匀加速直线运动，经时间t1达到最大输出功率，汽车继续加速运动到最大速度v，匀速运动一段距离后，保持最大输出功率驶入沙石路，汽车在沙石路所受阻力为柏油路上的2倍，则（）A．汽车在柏油路面加速阶段的平均速度等于0.5vB．汽车最大输出功率为C．汽车驶入沙石路后先做加速度减小的减速运动，最后做匀速直线运动D．汽车在沙石路面匀速运动的速度为2v【答案】BC25．（多选）【湖北省沙市中学2016届高三下学期第一次半月考理科综合物理试题】跳伞运动员从悬停的直升机上跳下，经过一段时间后拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的v－t图象。若将人和伞看成—个系统，则（）A．系统先加速运动，接着减速运动，最后匀速运动B．系统受到的合外力始终向下C．阻力对系统始终做负功D．系统的机械能守恒【答案】AC26．如图所示，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B大小可忽略，它们分别带有+和+的电量，质量均为m，两物块由绝缘的轻弹簧连接，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接一轻质小钩。整个装置处于场强为E，方向水平向左的匀强电场中，A、B开始静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦以及A、B间的库仑力，A、B所带电量保持不变，B不会碰到滑轮。（1）若在小钩上挂一质量为m的小物块C并由静止释放，可使物块A恰好离开挡板P，求物块C下落的最大高度；（2）若C的质量改为2m，则当A刚离开挡板P时，B的速度多大？【答案】（1）（2）27．（20分）如下图是阿毛同学的漫画中出现的装置，描述了一个“吃货”用来做“糖炒栗子”的“萌”事儿：将板栗在地面小平台上以一定的初速经两个四分之一圆弧衔接而成的轨道，从最高点P飞出进入炒锅内，利用来回运动使其均匀受热。用质量为m=10g的小滑块代替栗子，借这套装置来研究一些物理问题。设大小两个四分之一圆弧半径为2R和R，R=0.8m,小平台和圆弧均光滑。将过锅底的纵截面看作是两个斜面AB、CD和一段光滑圆弧组成。斜面动摩擦因数均为0.25。两斜面倾角均为θ=37°，AB=CD=2R，A、D等高，D端固定一小挡板，碰撞不损失机械能。滑块的运动始终在包括锅底最低点的竖直平面内，重力加速度为g=10m/s2（1）若滑块恰好能经P点飞出，为了使滑块恰好沿AB斜面进入锅内，应调节锅底支架高度使斜面的A、D点离地高为多少？（2）接（1）问，求滑块在锅内斜面上走过的总路程。（3）对滑块不同初速度，求其通过最高点P和小圆弧最低点Q时受压力之差的最小值。【答案】（1）1.95m（2）11.05m（3）0.9N28．根据伽利略理想斜面实验，利用如图所示的轨道装置做实验：在斜轨上先后铺垫三种粗糙程度不同的材料，小球从左侧斜轨上的O点由静止释放后沿斜轨向下运动，并沿右侧斜轨上升到的最高位置依次为1、2、3。对比这三次实验可知（）A．第一次实验中小球接触的材料是最光滑的B．第二次实验中小球的机械能守恒C．第三次实验中小球的惯性最大D．第三次实验中小球对轨道最低点的压力最大【答案】D29．如图所示，某质点运动的v－t图象为正弦曲线。从图象可以判断（）A．质点做曲线运动B．在t1时刻，合外力的功率最大C．在t2～t3时间内，合外力做负功D．在0～t1和t2～t3时间内，合外力的平均功率相等【答案】D30．如图所示，一升降机箱底装有若干个弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中（设弹簧被压缩过程中处于弹性限度内）（）A．升降机的速度不断减小B．升降机的加速度不断增大C．到最低点时，升降机加速度大小可能小于重力加速度数值D．先是克服弹力做功小于重力做功，然后克服弹力做功大于重力做功【答案】D31．如图，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。则（）A．，质点恰好可以到达Q点B．，质点不能到达Q点C．，质点到达Q点后，继续上升一段距离D．，质点到达Q点后，继续上升一段距离【答案】C32．如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为l.先将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球B，使小球B在水平面上由静止开始向右滑动，当小球A沿墙下滑距离为eq\f(1,2)l时，下列说法正确的是（不计一切摩擦）（）A．小球A和B的速度都为eq\f(1,2)eq\r(gl)