考点六 功和能-2019年高考物理分类题库

考点六功和能1.(2019·全国卷Ⅲ·T14)楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现? ()A.电阻定律 B.库仑定律C.欧姆定律 D.能量守恒定律【解析】选D。楞次定律指感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,这种阻碍作用做功将其他形式的能转变为感应电流的电能,所以楞次定律的阻碍过程实质上就是能量转化的过程,故D项正确。2.(2019·全国卷Ⅱ·T18)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100J【解题指南】解答本题需明确以下三点:(1)h=4m时,物体到达最高点,v=0。(2)h=0时,Ep=0,此时E总=Ek。(3)准确写出E总-h函数关系,得到h=2m时的E总。【解析】选A、D。由Ep=mgh知Ep-h图像的斜率为mg,故mg=80J4m=20N,解得m=2kg,故A正确;h=0时,Ep=0,EkE总-Ep=100J-0=100J,故12mv2=100J,解得:v=10m/s,故B错误;h=2m时,Ep=40J,Ek=E总-Ep=90J-40J=50J,故C错误;h=0时,Ek=E总-Ep=100J-0=100J,h=4m时,Ek'=E总-Ep=80J-80J=0,故Ek-Ek'3.(2019·全国卷Ⅲ·T17)从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h在3m以内时,物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2。该物体的质量为 ()A.2kg B.1.5kg C.1kg D.0.5kg【解析】选C。对上升过程,由动能定理,-(F+mg)h=Ek-Ek0,得Ek=Ek0-(F+mg)h,即F+mg=-k=12N;下落过程中,设物体从最高处下落到地面的距离为l,由动能定理可得(mg-F)(l-h)=Ek,转换可得Ek=(mg-F)l-(mg-F)h,即mg-F=-k'=8N,联立两公式,得到m=1kg、F=2N,故只有C正确。4.(2019·江苏高考·T8)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2【解析】选B、C。弹簧被压缩到最短时,物块有向右的加速度,弹力大于滑动摩擦力f=μmg,选项A错误;物块在运动中所受的摩擦力与运动方向总相反,物块运动的路程为2s,所以克服摩擦力做的功为W=2μmgs,选项B正确;由动能定理可知,从弹簧被压缩至最短到物块运动到A点,动能的变化为零,弹簧的弹性势能等于克服摩擦力做功W'=μmgs,选项C正确;由物块从A点到返回A点,根据动能定理-μmg·2s=0-12mv02可得v05.(2019·天津高考·T10)完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧,示意如图2,AB长L1=150m,BC水平投影L2=63m,图中C点切线方向与水平方向的夹角θ=12°(sin12°≈0.21)。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动,经t=6s到达B点进入BC。已知飞行员的质量m=60kg,g=10m/s2,求:(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功W。(2)舰载机刚进入BC时,飞行员受到竖直向上的压力FN多大。【解题指南】解答本题应注意以下三点:(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功等于其动能的变化量。(2)根据几何关系求出圆弧BC所在圆的半径。(3)舰载机刚进入BC时飞行员所受力的合力提供其做圆周运动的向心力。【解析】(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲板时的速度为v,则有v2=L1根据动能定理,有W=12mv2-0 联立①②式,代入数据,得W=7.5×104J③(2)设