贵州高考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-04功、功率、动能与动能定理

这是一份贵州高考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-04功、功率、动能与动能定理，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
贵州高考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-04功、功率、动能与动能定理 一、单选题1．（2022·贵州黔南·统考模拟预测）在多年前的农村，人们往往会选择让驴来拉磨把食物磨成面，假设驴对磨杆的平均拉力为，半径为，转动一周为，则（　　）A．驴转动一周拉力所做的功为0B．驴转动一周拉力所做的功为C．驴转动一周拉力的平均功率为D．磨盘边缘的线速度为2．（2022·贵州贵阳·统考模拟预测）神舟十三号返回舱进入大气层，减速伞打开后，将返回舱的运动简化为竖直方向的直线运动，其运动的图像如图所示。设该过程中，重力加速度和返回舱质量不变，则返回舱（　　）A．重力的功率在时间内随时间减小B．所受合力在时间内做正功C．加速度的值在时间内随时间增大D．机械能在时间内不变3．（2022·贵州贵阳·统考模拟预测）中国目前在轨运行的人造地球卫星数量已超400颗，居世界第二位。假设这些卫星均可视为绕地球做匀速圆周运动，仅知道它们的轨道半径。关于这些卫星，下列哪个物理量的大小关系不能进行比较（　　）A．加速度 B．线速度 C．周期 D．动能4．（2022·贵州贵阳·统考模拟预测）某广场上一喷泉喷出水柱的高度约有27层楼高。该喷泉中心主喷水管的直径约为8cm，请你据此估算用于驱动该喷管喷水的电动机输出功率至少应约为多大（　　）A． B． C． D．5．（2022·贵州贵阳·统考模拟预测）如图所示，可视为质点的一枚象棋子，从长1m的水平桌面的一端以初速度v0沿中线滑向另一端，经1s从另一端滑落。象棋子与桌面间的动摩擦因数为μ，且处处相同，重力加速度g取10m/s2。下列v0和μ的值可能正确的是（   ）A．3.0m/s，0.25 B．2.5m/s，0.2 C．1.5m/s，0.1 D．2.0m/s，0.156．（2022·贵州黔南·统考模拟预测）下列叙述中正确的是（　　）A．做曲线运动的物体一定受到变力作用B．物体动能不变，其所受合力一定为零C．物体做圆周运动，其所受合力一定指向圆心D．物体做斜抛运动，其相等时间内速度的变化量一定相同7．（2020·贵州·统考模拟预测）—物块的初速为v0，初动能为Ek0，沿固定斜面（粗糙程度处处相同）向上滑动，然后滑回到原处。此过程中，物块的动能Ek与位移x，速度v与时间t的关系图像正确的是（　　）A． B．C． D． 二、多选题8．（2022·贵州·统考一模）随着科技的发展，我国的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机的起飞距离。如图所示，某航空母舰的水平跑道总长，电磁弹射区的长度，一架质量的飞机，其喷气式发动机可为飞机提供恒定的推力，假设飞机在航母上受到的阻力恒为飞机重力的。若飞机可看成质量恒定的质点，从右边沿离舰的起飞速度，航空母舰始终处于静止状态（电磁弹射器提供的牵引力恒定，取）。下列说法正确的是（    ）A．飞机在电磁弹射区运动的加速度大小B．飞机在电磁弹射区的末速度大小C．电磁弹射器对飞机的牵引力的大小为D．电磁弹射器在弹射过程中的功率是不变的9．（2022·贵州·统考模拟预测）如图所示，光滑水平面上放着足够长的木板B，木板B上放着木块A，A、B间的接触面粗糙。现用一水平拉力F作用在A上使其由静止开始运动，用f1代表B对A的摩擦力，f2代表A对B的摩擦力，则下列情况可能的是（　　）A．拉力F做的功等于A、B系统动能的增加量B．拉力F做的功小于A、B系统动能的增加量C．拉力F和f1对A做的功之和大于A的动能的增加量D．f2对B做的功等于B的动能的增加量10．（2020·贵州铜仁·统考三模）将质量为m的重物穿在竖直固定的光滑直杆上，重物可沿杆上下滑动。轻绳一端连接重物，另一端绕过光滑定滑轮P，竖直向下用力F拉绳头使重物从静止开始上升。已知P到杆的距离PQ 等于12l，重物初始位置到Q的距离等于16l，拉力F恒为。在重物上升到最高点的过程中（g为重力加速度），重物（　　）A．最大加速度等于g B．机械能一直增加C．重力势能的增加量小于16mgl D．动能的最大值为 三、解答题11．（2022·贵州贵阳·统考模拟预测）如图所示，光滑的圆弧轨道竖直放置，在右侧点与一倾斜传送带相切。为圆弧轨道最低点，圆弧所在圆的圆心为，水平，。一质量的小物块（可视为质点）从圆弧轨道最左端以的初速度向下运动。已知圆弧轨道半径，传送带，在电机驱动下始终以速度顺时针匀速转动（与轮子间无相对滑动），小物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度取，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：（1）小物块下滑到点时轨道对物块的支持力的大小；（2）小物块从滑上传送带减速至与传送带运动速度相等过程的时间；（3）传送带在传送小物块过程中，因摩擦力做功而产生的热量。12．（2022·贵州贵阳·统考二模）北京2022年冬奥会跳台滑雪比赛在张家口国家跳台滑雪中心举行，如图所示是跳台滑雪赛道的示意图，一跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从起跳台O点水平飞出，经过3.0s落到着陆坡OP上某点。已知着陆坡与水平面的夹用，不计运动员在空中飞行过程受到的阻力，该运动员可视为质点，重力加速度g取，取，（1）求运动员离开O点时的速度大小；（2）若运动员着陆后滑到P点时的动能是着陆前瞬间动能的0.8倍，在减速区滑行80m停下，求运动员在减速区所受平均阻力是其重力的多少倍。13．（2022·贵州·统考模拟预测）将一质量为m的小球从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出，小球落回抛出点时速度大小为v2，重力加速度为g。（1）若小球所受空气阻力f大小恒定，求f的大小；（2）若小球所受的空气阻力f与速度大小v成正比，即f=kv（k为未知常数），求小球从抛出到落回抛出点的总时间。14．（2020·贵州·统考模拟预测）如图所示，长度为l=2m的水平传送带左右两端与光滑的水平面等高，且平滑连接。传送带始终以2m/s的速率逆时针转动。传送带左端水平面上有一轻质弹簧，弹簧左端固定，右端与质量为mB物块B相连，B处于静止状态。传送带右端水平面与一光滑曲面平滑连接。现将质量mA、可视为质点的物块A从曲面上距水平面h=1.2m处由静止释放。已知物块"与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，mB=3mA，物块A与B发生的是弹性正撞。重力加速度g取10m/s2。(1)求物块A与物块B第一次碰撞前瞬间的速度大小；(2)通过计算说明物块A与物块B第一次碰撞后能否回到右边曲面上；(3)如果物块A、B每次碰撞后，物块B再回到最初静止的位置时都会立即被锁定，而当他们再次碰撞前瞬间锁定被解除，求出物块A第3次碰撞后瞬间的速度大小。15．（2021·贵州黔东南·统考一模）如图所示，质量M=8kg、倾角θ=30°的光滑斜面体静止在光滑的水平面上，斜面BC与水平面AB通过一小段圆弧平滑连接。质量m=2kg的物体静止于水平面上的D点，D、B两点间的距离L=10m。现给物体施加一水平向右的恒力F=10N，物体运动至B点时撤去该恒力，物体恰好能运动到斜面体的最高点。取重力加速度大小g=10m/s2。求：（1）物体到达B点时的速度大小和物体从D点运动到B点的时间；（2）斜面体斜面的长度。
参考答案：1．C【详解】AB．驴对磨的拉力沿圆周切线方向，拉力作用点的速度方向也在圆周切线方向，故可认为拉磨过程中拉力方向始终与速度方向相同，故根据微分原理可知，拉力对磨盘所做的功等于拉力的大小与拉力作用点沿圆周运动弧长的乘积，则磨转动一周，弧长所以拉力所做的功故AB错误；C．根据功率的定义得故C正确；D．线速度为故D错误。故选C。2．A【详解】A．根据PG=mgv可知，重力的功率在时间内随时间减小，选项A正确；B．在时间内速度减小，则动能减小，则合外力做负功，选项B错误；C．图像的斜率等于加速度，可知加速度的值在时间内随时间减小，选项C错误；D．在时间内动能减小，重力势能也减小，则机械能减小，选项D错误。故选A。3．D【详解】ABC.设地球的质量为，卫星的质量为，卫星轨道半径为，万有引力提供向心力，则有解得由此可知，仅知道卫星的轨道半径，可以比较加速度、线速度、周期的大小关系，故ABC能比较大小关系，不符合题意；D．卫星的动能表示为由于不知道卫星的质量大小关系，因此无法比较动能的大小关系，故D不能比较大小关系，符合题意。本题选不能比较大小关系的，故选D。4．A【详解】根据实际情况，每层楼的高度大约为，则27层楼高为水离开管口的速度大小为设驱动该喷管喷水的电动机功率为，在接近管口很短一段时间内，水柱的质量为根据动能定理可得联立解得故选A。5．C【详解】设棋子的质量为，桌面长，用时为，末速度大小为，棋子的加速度大小为棋子能从另一端滑落，则物块到达另一端的速度大于等于0，则有代入数据解得A．当，时，不成立，A不符合要求，A错误；B．当，时，不成立，B不符合要求，B错误；C．当，时，成立，且，C符合要求，C正确；D．当，时，不成立，D不符合要求，D错误。故选C。6．D【详解】A．做曲线运动的物体也可能受到恒力作用，例如平抛运动，选项A错误；B．物体动能不变，其所受合力不一定为零，例如匀速圆周运动的物体，选项B错误；C．只有当物体做匀速圆周运动时，其所受合力才一定指向圆心，选项C错误；D．物体做斜抛运动，加速度恒定为g，根据∆v=gt可知，其相等时间内速度的变化量一定相同，选项D正确。故选D。7．A【详解】AB．设斜面的倾角为θ，物块的质量为m，根据动能定理可得，上滑过程中则下滑过程中则可知，物块的动能Ek与位移x是线性关系，图像是倾斜的直线，根据能量守恒定律可得，最后的总动能减小，故A正确，B错误；CD．由牛顿第二定律可得，取初速度方向为正方向，物块上滑过程有下滑过程有则物块上滑和下滑过程中加速度方向不变，但大小不同，故CD错误。故选A。8．AC【详解】ABC．根据牛顿第二定律，飞机离开电磁弹射区后有解得由解得飞机在电磁弹射区的末速度由解得飞机在电磁弹射区运动的加速度根据牛顿第二定律有代入数据解得故B错误，AC项正确；D．根据可知电磁弹射器在弹射过程中的功率不断增加，故D错误。故选AC。9．AD【详解】AB．A相对B的运动有两种可能，相对静止和相对滑动。当A、B相对静止时，拉力F做的功等于A、B系统的动能的增加量；当A、B相对滑动时，拉力F做的功大于A、B系统的动能的增加量，A项正确、B项错误；CD．由动能定理知，f2对B做的功等于B的动能的增加量，拉力F和f1对A做的功之和等于A的动能的增加量，D项正确、C项错误；故选AD。10．BC【详解】C．设重物距离点为时到达最高点，根据动能定理解得（舍去）所以重物没有到达，就已经静止，重力势能的增加量C正确； A．设刚开始绳子和竖直杆夹角为，则则绳子对重物的拉力沿杆的分力大小为，重物所受到的合力为，根据牛顿第二定律，加速度小于，随着重物上升，夹角变大，绳子对重物的拉力沿杆的分力逐渐的减小，加速度逐渐变小，因为没有到达时，所受到的合力大小小于重力，加速度小于g，A错误；B．重物上升到最高点的过程中，绳子的拉力一直对重物做正功，杆对重物的支持力不做功，所以重物的机械能增加，B正确；D．当重物的加速为零时，重物的速度最大，此时绳子对重物的拉力沿杆的分力大小为，则绳子和杆的夹角为拉力作用点移动的距离 即重物上升的高度为根据动能定理，则最大的动能解得D错误。故选BC。11．（1）；（2）；（3）【详解】（1）小物块从到过程，根据动能定理可得解得小物块下滑到点时，根据牛顿第二定律可得解得（2）小物块从到过程，根据动能定理可得解得小物块在传送带减速过程的加速度大小为小物块减速至与传送带运动速度相等过程的时间为（3）小物块减速至与传送带运动速度相等过程的位移为此过程传送带的位移为小物块与传送带发生的相对位移为小物块与传送带速度相同后，由于可知共速后小物块与传送带保持相对静止，一直匀速运动到传送带顶端，故传送带在传送小物块过程中，因摩擦力做功而产生的热量为12．（1） ；（2）【详解】（1）设运动员离开O点的速度为，落点A与O点的距离为L，运动员离开O点数平抛运动，有解得（2）运动员运动到着陆时的动能运动员由着陆点滑到P点的动能从P到停止的过程中，设平均阻力为重力的k倍，根据动能定理得解得13．（1）；（2）【详解】（1）设小球上升高度为h，全程由动能定理可得小球从抛出到最高点的过程中由动能定理可得：联立上式有（2）设上升过程中空气阻力的冲量大小下降过程中空气阻力的冲量大小同样为kh。上升过程，由动量定理有下降过程，由动量定理有而联立解得14．(1)4m/s；(2)不能通过传送带运动到右边的曲面上；(3)0.5m/s【详解】(1)设物块A沿光滑曲面下滑至水平面时的速度大小为v0。由机械能守恒定律知:物块在传送带上滑动过程，由牛顿第二定律知：物块A通过传送带后的速度大小为v，有:，解得v=4m/s因v＞2m/s，所以物块A与物块B第一次碰撞前的速度大小为4m/s(2)设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为v1、vB，取向右为正方向，由动量守恒有解得m/s即碰撞后物块A沿水平台面向右匀速运动，设物块A在传送带上向右运动的最大位移为，则得所以物块A不能通过传送带运动到右边的曲面上(3)当物块A在传送带上向右运动的速度为零时，将会沿传送带向左加速。可以判断，物块A运动到左边平面时的速度大小为v1，设第二次碰撞后物块A的速度大小为v2，由（2）同理可得则第3次碰撞后物块A的速度大小为m/s15．（1）；；（2）【详解】（1）设物体到达B点时的速度大小为vB，物体从点运动到点过程中，由动能定理有解得设物体从D点运动到B点的时间为t，由动量定理有解得（2）物体在斜面上滑行时，物体与斜面体组成的系统在水平方向动量守恒、机械能守恒，当物体运动到斜面体的最高点时，二者达到共同速度v，设斜面体斜面的长度为x，则有解得