高考物理力学知识点之功和能全集汇编及解析(4)一、选择题1．如图所示，粗糙程度处处相同的半圆形竖直轨道固定放置，其半径为R，直径POQ水平。
一质量为m的小物块（可视为质点）自P点由静止开始沿轨道下滑，滑到轨道最低点N时，小物块对轨道的压力大小为2mg，g为重力加速度的大小。
则下列说法正确的是（）A．小物块到达最低点N时的速度大小为2gRB．小物块从P点运动到N点的过程中重力做功为mgRC．小物块从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功为mgRD．小物块从P点开始运动经过N点后恰好可以到达Q点2．某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g取10m/s2），则下列说法正确的是（）A．物体克服重力做功2J B．合外力做功2JC．合外力做功12J D．手的拉力对物体做功10J3．某同学把质量是5kg 的铅球推出，估计铅球出手时距地面的高度大约为2m，上升的最高点距地面的高度约为3m，最高点到落地点的水平距离约为6m。
由此可估算出该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为A．50J B．150J C．200J D．250J4．如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1–N2的值为A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg5．把一物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度为h，若物体的质量为m，所受空气阻力大小恒为f，重力加速度为g．则在从物体抛出到落回抛出点的全过程中，下列说法正确的是：（）A．重力做的功为m g h B．重力做的功为2m g hC．空气阻力做的功为零D．空气阻力做的功为-2fh6．如图所示，小明将质量为m的足球以速度v从地面上的A点踢起，当足球到达B点时离地面的高度为h．不计空气阻力，取地面为零势能面，则足球在B点时的机械能为（足球视为质点）A ．212mv B ．mgh C ．212mv +mgh D ．212mv －mgh 7．如图所示，用同种材料制成的一个轨道ABC ，AB 段为四分之一圆弧，半径为R ，水平放置的BC 段长为R 。
一个物块质量为m ，与轨道的动摩擦因数为μ，它由轨道顶端A 从静止开始下滑，恰好运动到C 端停止，物块在AB 段克服摩擦力做功为（ ）A ．mgR μB ．mgRC ．12mgR πμ D ．()1-mgR μ8．如图所示，AB 为14圆弧轨道，BC 为水平直轨道，圆弧的半径为R ，BC 的长度也是R ，一质量为m 的物体，与两个轨道的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A 从静止下滑时，恰好运动到C 处停止，那么物体在AB 段克服摩擦力做功为（ ）A ．12μmgR B ．12mgR C ．mgRD ．()1mgR μ-9．汽车在平直公路上以速度v 0匀速行驶，发动机功率为P ．快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶．图四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系 （ ）A ．B ．C ．D ．10．恒力F 作用于原来静止的物体上，使其分别沿粗糙水平面和光滑水平面移动一段相同距离s ，则水平恒力F 做的功和功率W 1、P l 和W 2、P 2相比较，正确的是( )A．W l>W2，P1>P2B．W l=W2，P I<P2C．W l=W2，P l>P2D．W l>W2，P I<P211．如图所示，小车A放在一个倾角为30°的足够长的固定的光滑斜面上，A、B两物体由绕过轻质定滑轮的细线相连，已知重力加速度为g，滑轮质量及细线与滑轮之间的摩擦不计，小车A的质量为3m，小球B的质量为m，小车从静止释放后，在小球B竖直上升h 的过程中，小车受绳的拉力大小F T和小车获得的动能E k分别为（）A．F T=mg，E k=3mgh/8B．F T=mg，E k=3mgh/2C．F T=9mg/8，E k=3mgh/2D．F T=9mg/8，E k=3mgh/812．汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力F和加速度a的变化情况是（）A．F逐渐减小，a逐渐增大B．F逐渐减小，a也逐渐减小C．F逐渐增大，a逐渐减小D．F逐渐增大，a也逐渐增大13．一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段时间内的速度随时间变化情况如题5图所示．关于拉力的功率随时间变化的图象是下图中的可能正确的是A．B．C．D．14．物体在拉力作用下向上运动，其中拉力做功10J，克服阻力做功5J，克服重力做功5J，则A．物体重力势能减少5J B．物体机械能增加5JC．合力做功为20J D．物体机械能减小5J15．如图所示，质量为0.1 kg的小物块在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飞离桌面，最终落在水平地面上，已知物块与桌面间的动摩擦因数为0.5，桌面高0.45 m，若不计空气阻力，取g =10 m/s 2，则( )A ．小物块的初速度是5 m/sB ．小物块的水平射程为1.2 mC ．小物块在桌面上克服摩擦力做8 J 的功D ．小物块落地时的动能为0.9 J16．如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC 和BC 的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部C 点时的动能分别为E k1和E k2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W 1和W 2，则（ ）A ．E k1＞E k2 W 1＜W 2B ．E k1＞E k2 W 1＝W 2C ．E k1＝E k2 W 1＞W 2D ．E k1＜E k2 W 1＞W 217．如图所示，小球以初速v 0从A 点沿不光滑的轨道运动到高为h 的B 点后自动返回，其返回途中仍经过A 点，则经过A 点的速度大小为（ ）A ．204v gh - B ．204gh v - C ．202v gh -D ．202gh v -18．质量为m 的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位持有完全相同步枪和子弹的射击手．首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d 1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d 2，如图所示．设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用大小均相同．当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是( )A ．木块静止,d 1=d 2B ．木块静止,d 1<d 2C ．木块向右运动,d 1<d 2D ．木块向左运动,d 1=d 219．如图所示，有一直角三角形粗糙斜面体ABC ，已知AB 边长为h ，BC 边长为2h ，当地重力加速度为g 。
第一次将BC 边固定在水平地面上，小物体从顶端沿斜面恰能匀速下滑；第二次将AB 边固定于水平地面上，让该小物体从顶端C 静止开始下滑，那么（ ）A ．小物体两次从顶端滑到底端的过程中，克服摩擦力做功相等B ．无法比较小物体这两次从顶端滑到底端的过程中，小滑块克服摩擦力做功的大小C ．第二次小物体滑到底端A 点时的速度大小ghD ．第二次小物体滑到底端A 3gh 20．水平传送带在外力 F 驱动下以恒定速度运动，将一块砖放置在传送带上，若砖块所受摩擦力为 f ，传送带所受摩擦力为f '，砖块无初速放到传送带上至砖块达到与传送带相同速度的过程中以下正确的是（ ） A ．f′所做的功等于 f 所做的功的负值B ．F 所做的功与f '所做的功之和等于砖块所获得的动能C ．F 所做的功与f '所做的功之和等于零 D ．F 所做的功等于砖块所获得的动能21．质量为m 的汽车，其发动机额定功率为P ．当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k 倍，则车的最大速度为（ ）A ．sin Pmg θB ．cos (sin )P mg k θθ+C ．cos P mgθD ．sin )Pmg k θ+（22．关于功率的概念，下列说法中正确的是( ) A ．功率是描述力对物体做功多少的物理量 B ．由P=W/t 可知，功率与时间成反比C ．由P=Fv 可知只要F 不为零，v 也不为零，那么功率P 就一定不为零D ．某个力对物体做功越快，它的功率就一定大23．在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中A．速度和加速度的方向都在不断变化B．速度与加速度方向之间的夹角一直减小C．在相等的时间间隔内，速率的改变量相等D．在相等的时间间隔内，动能的改变量相等24．将一物体竖直向上抛出，不计空气阻力。
用x表示物体运动的路程，t表示物体运动的时间，E k表示物体的动能，下列图像正确的是（）A．B．C．D．25．体育课结束后，小聪捡起一楼地面上的篮球并带到四楼教室放下．已知篮球的质量为600g，教室到一楼地面的高度为10m，则该过程中，小聪对篮球所做的功最接近于（）A．10J B．60J C．100J D．6000J【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．B解析：B 【解析】 【分析】 【详解】A ．设小物块到达最低点N 时的速度大小为v ，在N 点，根据牛顿第二定律得2N v F mg m R-=据题意有N 2F mg =联立得v =故A 错误；B ．小物块从P 点运动到N 点的过程中重力做功为W mgR =故B 正确；C ．小物块从P 点运动到N 点的过程，由动能定理得2102f mgR W mv -=- 解得12f W mgR =故C 错误；D ．由于小物块要克服摩擦力做功，机械能不断减少，所以小物块不可能到达Q 点，故D 错误。
故选B 。
2．B解析：B 【解析】 【分析】 【详解】A ．克服重力做的功10J W mgh ==A 错误； BC ．根据动能定理2102W Fh mgh mv =-=-合 因此合外力做功为2J ，B 正确，C 错误； D ．手的拉力对物体做功，由上式可知2112J 2Fh mgh mv =+=D 错误。
故选B 。
3．C解析：C 【解析】 【详解】铅球在最高点的速度v === 则由能量关系可得该同学推铅球的过程中对铅球做的功约为221151015200J 22W mg h mv =∆+=⨯⨯+⨯⨯=A ．50J ，与结论不相符，选项A 错误；B ．150J ，与结论不相符，选项B 错误；C ．200J ，与结论相符，选项C 正确；D ．250J ，与结论不相符，选项D 错误； 故选C.4．D解析：D 【解析】试题分析：在最高点，根据牛顿第二定律可得222v N mg m r +=，在最低点，根据牛顿第二定律可得211v N mg m r -=，从最高点到最低点过程中，机械能守恒，故有221211222mg r mv mv ⋅=-，联立三式可得126N N mg -= 考点：考查机械能守恒定律以及向心力公式 【名师点睛】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系；再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小，则可求得压力的差值．要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型；最高点时压力只能竖直向下．5．D解析：D 【解析】 【详解】A 、物体被抛出到落回抛出点的全过程中，初末位置相同，高度差为零，所以重力做功为零；故A ， B 均错误.C 、在上升的过程中，空气阻力做功为-fh ，在下降的过程中，空气阻力做功为-fh ，则整个过程中空气阻力做功为-2fh ；故C 错误，D 正确. 故选D. 【点睛】解决本题的关键知道重力做功与路径无关，由初末位置的高度差决定．阻力做功与路径有关．6．A解析：A 【解析】 【分析】 【详解】由题意可知，足球被踢出去后，只有重力对其做功，故机械能守恒，即足球在B 点时的机械能等于在A 点时的机械能，在A 点的机械能为212mv 。