2022届高考备考物理二轮专题练习——功与能

功与能章节复习

一、选择题

1、一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能不可能的是（　　）

A．一直增大

B．先逐渐减小至零，再逐渐增大

C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小

D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大

2、汽车在平直公路上以恒定的功率启动，它受到的阻力大小不变，则下列说法正确的是（    ）

A.牵引力F大小不变，加速度a也大小不变

B.F逐渐增大，a也逐渐增大

C.当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大

D.启动过程中汽车的速度均匀增加

3、地理方向标为上北下南，左西右东。如图所示，一个质量为m=1kg的小球在足够大的光滑水平面上，以速度V0=10 m/s向正北方向运动，从t=0时刻起受到向东的恒力F=10N的作用，经过1s后将F的方向改为向西、大小不变，小球又运动了1s，从t=0时刻到第2s末的时间内，下列说法正确的是(      )

A.F在第1s内对小球做功为150J

B.小球在第1s内速度变化了20 m/s

C.小球在2s内的位移是205 m

D.F在2s末的功率是100W

4、如图所示，轻质细绳的一端系在天花板上，另一端绕过轻质动滑轮拴接一质量为m可看成质点的物块A，滑轮轴上通过细线栓接另一质量也为m的物块B。现用竖直向上的恒力F作用在物块A上，使物块A由静止开始运动，物块A上升高度为h时，其速度大小为v，摩擦力忽略不计，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A．物块A上升高度为h时物块B的速度大小为v

B．物块A上升高度为h的过程中物块B的重力做功为

C．物块A上升高度为h的过程中拉力F做的功为

D．物块A上升高度为h时拉力F的功率为

5、如图(a)所示，一轻质弹簧竖直固定于水平桌面。一金属小球自t=0时刻由弹簧正上方某一高度处落下，落到弹簧上后压缩弹簧到最低点，然后被弹起离开弹簧、再落下。安装在弹簧下端的压力传感器测出这一过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图(b)所示，则(     )。

A.t1时刻，小球的动能最大

B.t2时刻，小球的加速度大于重力加速度

C.t3时刻，小球的重力势能最小

D.t1~t3时间内，小球和弹簧的总势能先增大后减小

6、(2021 奉贤 一模)如图所示，质量不同的A，B两小球分别用细线悬挂在等高的悬点O1，O2处。将两球拉至与悬点同一高度，使细线水平伸直，由静止释放。已知LA>LB，设悬点所在水平面为零势能面，不计空气阻力，则两球运动到最低点时(    )

A．A球动能大于B球动能

B． A球机械能等于B球机械能

C． A球加速度大于B球加速度

D．A球向心力等于B球向心力

7、(2021·杨浦·一模)质量为m的砝码挂于弹簧下端，当弹簧处于原长时将砝码由静止释放，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。重力加速度为g。当砝码下降到最低点时(未到地面)(    )。

A.砝码在最低点时弹簧拉力大小为mg

B.下降过程中砝码始终处于失重状态

C.下降到最低点时砝码的加速度大于g

D.下降过程中砝码克服弹簧弹力做的功等于砝码机械能的减少量

8、如图，一半径为的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为的质点自轨道端点由静止开始滑下，重力加速度大小为。质点自滑到最低点的过程中，克服摩擦力所做的功为，滑到时，对轨道的正压力为（　　）

A.     B.    C. D.

9、(2021·静安·二模)一物体竖直向上运动，物体离地高度为h，运动过程中物体的机械能E随h的变化关系如图所示，其中0~h1过程的图线平行于坐标轴，h1~h2过程的图线为倾斜直线，则(   )。

A.0~ h1过程中，物体除重力外一定不受其他力的作用

B.0~h1过程中，物体的动能不变

C. h1~h2过程中，物体可能做匀速直线运动

D. h1~h2过程中，物体所受合外力与速度的方向一定相反

10、(2021·杨浦·一模)如图(a)所示，一物体以某一初速度由斜面底端沿斜面向上滑动，其动能和重力势能随位移的变化图线如图(b)所示。根据图象所给信息，可求出(   )

A.斜面的倾角                             B.物体所受的重力

C.物体上滑的初速度                       D.物体与斜面间的滑动摩擦力

二、填空题

1、做自由落体运动的物体在前一半位移内重力做功的平均功率与后一半位移内重力做功的平均功率之比为         。

2、如图所示，在光滑的水平面上，物块在恒力F=100N作用下从A点运动到B点，不计滑轮质量，不计绳、滑轮间摩擦，H=2.4m，α=37°，β=53°，拉力F所做的功是         。

3、A、B两物体的动能相等，质量比为3:1，它们和水平地面间的滑动摩擦因数相同，则它们在地面上开始滑动到停止的过程中，经历的时间之比为       ，通过的位移之比为      。

4、我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3x104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0x105 N，弹射器有效作用长度为100 m，推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则弹射器的推力大小为       N，弹射器对舰载机做功的平均功率为     W，舰载机在弹射过程中的加速度大小为      m/s2。

5、(2021·闵行·一模)一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线I,Ⅱ所示，取g=10m/s2。则物块开始下滑2 m过程中，机械能损失       J；物块沿斜面下滑的加速度a=      m/s2。

三、实验题

1、(2021·金山·一模)“用DIS研究机械能守恒定律”实验装置如图所示。

(1)本实验用到的传感器是        ，为让标尺盘处于竖直平面内，标尺盘上的垂直线与自然下垂的摆线要         (选填“平行”或“垂直”)。

(2)某同学以摆锤运动的最低点为零势能面，在离开最低点一定高度h处静止释放摆锤，测量摆锤到达最低点的瞬时速度，测得动能与重力势能的三组数据。由第1组数据可估算出摆锤下落高度h约为      m。

(3)该同学根据上述三组数据中动能与重力势能近似相等，得出：摆锤在释放后，摆动整个过程近似满足机械能守恒。这一推断证据         (选填“充分”或“不充分”)，理由是      

                                                     。

四、综合题

1、质量为m=4000kg的卡车，发动机额定输出功率为P=60kw。当它从静止出发沿破路前进时，每行驶100m，升高5m，所受阻力大小为车重的0.1倍，取g=10m/s2。试求：（1）卡车能否保持牵引力为8000N不变在坡路上行驶？

（2）卡车在破路上行驶时能达到的最大速度为多大？这时牵引力为多大？

（3）如果卡车用4000N的牵引力以12m/s的初速度上坡，到达坡顶时，速度为4m/s，那么卡车在这一段路程中的最大功率是多少？平均功率是多少？

2、(2021·黄浦·二模)如图所示，长L=5m的细杆AB固定于竖直平面内，与水平方向夹角=37°。一半径为R=2.5m的光滑圆环与细杆相切连接于B点，C点为圆环最高点。质量m=1kg的小球穿在杆上，与细杆间的动摩擦因数μ=0.5。小球开始时静止于A点，现用大小为20N、方向沿杆向上的恒力F拉动小球，经时间t后撤去F，此时小球尚未到达B点。（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6)

(1)求力F作用时小球运动的加速度大小a1；

(2)为使小球能到达B点，求力F作用的最短时间tmin;

(3)求小球到达B点时的速度大小vB与t的函数关系式；

(4)若小球运动到C点时与圆环间刚好无弹力，求该情况下t的大小。

3、如图甲所示，AB、CD分别是竖直面内半径为R、4R的圆弧轨道，光滑AB圆弧与粗糙平面BC在B点平滑连接，圆弧CD的圆心与C在同一高度。一个质量为m 的物块从A点上方高度为R的P点由静止释放刚好从A进人圆弧轨道，物块与BC平面间的动摩擦因数随物块从B点向右滑行的距离d 之间的关系如图乙所示，物块从C点抛出后，落在CD弧上的某点E，且E点与CD弧对应圆心О的连线跟水平方向的夹角为53°，重力加速度为g，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，求∶

（1）物块运动到圆弧B点时对轨道的压力大小；

（2）物块到达C点的速度大小（结果用根式表示）；

（3）水平面BC部分的长度。