高考物理力学知识点之功和能知识点训练及答案(1)一、选择题1.研究“蹦极”运动时,在运动员身上装好传感器,用于测量运动员在不同时刻下落的高度及速度。
如图甲所示,运动员及所携带的全部设备的总质量为50kg,弹性绳有一定长度。
运动员从蹦极台自由下落,根据传感器测到的数据,得到如图乙所示的速度-位移(v-x)图像。
不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。
下列判断正确的是()A.运动员下落运动轨迹为一条抛物线B.弹性绳的原长为16mC.从x=16m到x=30m过程中运动员的加速度逐渐变大D.运动员下落到最低点时弹性势能为18000J2.如图,倾角为θ的光滑斜面与光滑的半径为R的半圆形轨道相切于B点,固定在水平面上,整个轨道处在竖直平面内。
现将一质量为m的小球自斜面上距底端高度为H的某点A由静止释放,到达半圆最高点C时,对C点的压力为F,改变H的大小,仍将小球由-图像中,如静止释放,到达C点时得到不同的F值,将对应的F与H的值描绘在F H图所示。
则由此可知()A.小球开始下滑的高度H的最小值是2R B.图线的斜率与小球质量无关C.a点的坐标值是5R D.b点坐标的绝对值是5mg3.美国的NBA篮球赛非常精彩,吸引了众多观众。
经常能看到这样的场面:在终场前0.1s的时候,运动员把球投出且准确命中,获得比赛的最后胜利。
已知球的质量为m,运动员将篮球投出,球出手时的高度为h1、动能为E k、篮筐距地面高度为h2。
不计空气阻力。
则篮球进筐时的动能为A.B.C.D.4.小明和小强在操场上一起踢足球,若足球质量为m,小明将足球以速度v从地面上的A 点踢起。
当足球到达离地面高度为h的B点位置时,如图所示,不计空气阻力,取B处为零势能参考面,则下列说法中正确的是()A.小明对足球做的功等于mghB.足球在A点处的机械能为2 2 mvC.小明对足球做的功等于22mv+mghD.足球在B点处的动能为22mv-mgh5.如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,假定人与扶梯一起沿斜面加速上升,在这个过程中,人脚所受的静摩擦力()A.等于零,对人不做功B.水平向左,对人做负功C.水平向右,对人做正功D.沿斜面向上,对人做正功6.2019年2月16日,世界游泳锦标赛跳水项目选拔赛(第一站)在京举行,重庆选手施延懋在女子3米跳板决赛中,以386.60分的成绩获得第一名,当运动员压板使跳板弯曲到最低点时,如图所示,下列说法正确的是()A.跳板发生形变是因为运动员的重力大于板对她支持力B.弯曲的跳板受到的压力,是跳板发生形变而产生的C.在最低点时运动员处于超重状态D.跳板由最低点向上恢复的过程中,运动员的机械能守恒7.如图所示,一轻弹簧的左端固定在竖直墙壁上,右端自由伸长,一滑块以初速度v0在粗糙的水平面上向左滑行,先是压缩弹簧,后又被弹回。
已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,则从滑块接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,选地面为零势能面,滑块的加速度a、滑块的动能E k、系统的机械能E和因摩擦产生的热量Q与弹簧形变量x间的关系图象正确的是()A.B.C.D.8.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.6000J9.如图所示,质量为m的物体,以水平速度v0离开桌面,若以桌面为零势能面,不计空气阻力,则当它经过离地高度为h的A点时,所具有的机械能是( )A.mv02+mg h B.mv02-mg hC.mv02+mg (H-h) D.mv0210.如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R:bc是半径为R的四分之一的圆弧,与ab相切于b点.一质量为m的小球.始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动,重力加速度大小为g.小球从a点开始运动到其他轨迹最高点,机械能的增量为A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR11.如图所示,一表面光滑的木板可绕固定的水平轴O转动,木板从水平位置OA转到OB位置的过程中,木板上重为5 N的物块从靠近转轴的位置由静止开始滑到图中虚线所示位置,在这一过程中,物块的重力势能减少了4 J。
则以下说法正确的是(取g=10 m/s2)()A.物块的竖直高度降低了0.8 mB.由于木板转动,物块下降的竖直高度必大于0.8 mC.物块获得的动能为4 JD.由于木板转动,物块的机械能必定增加12.我国的传统文化和科技是中华民族的宝贵精神财富,四大发明促进了科学的发展和技术的进步,对现代仍具有重大影响,下列说法正确的是()A.春节有放鞭炮的习俗,鞭炮炸响的瞬间,动量守恒但能量不守恒B.火箭是我国的重大发明,现代火箭发射时,火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力C.装在炮弹中的火药燃烧爆炸时,化学能全部转化为弹片的动能D.指南针的发明促进了航海和航空,静止时指南针的N极指向北方13.升降机中有一质量为m的物体,当升降机以加速度a匀加速上升h高度时,物体增加的重力势能为( )A.mgh B.mgh+mahC.mah D.mgh-mah14.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15.起重机以加速度a竖直向上加速吊起质量为m的重物,若物体上升的高度为h,重力加速度为g,则起重机对货物所做的功是A.B.C.D.16.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5J17.如图所示,长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上,且使长度的垂在桌边,松手后链条从静止开始沿桌边下滑,则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为( )A.B.C.D.18.如图所示,用同种材料制成的一个轨道,AB段为14圆弧,半径为R,水平放置的BC段长度为R.一小物块质量为m,与轨道间的动摩擦因数为μ,当它从轨道顶端A由静止下滑时,恰好运动到C点静止,那么物块在AB段克服的摩擦力做的功为()A.μmgR B.mgR(1-μ)C.12πμmgR D.12mgR19.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/s2,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 J20.如图所示,一辆汽车以v1=6 m/s的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行l1=3.6 m,如果改以v2=8 m/s的速度行驶,同样的情况下急刹车后滑行的距离l2为()A.6.4 m B.5.6 mC.7.2 m D.10.8 m21.质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从最低点P 缓慢地移到Q点,如图所示,重力加速度为g,则在此过程中()A.小球受到的合力做功为mgl(1﹣cosθ)B.拉力F的功为Fl cosθC.重力势能的变化大于mgl(1﹣cosθ)D.水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl(1﹣cosθ)22.物体受到两个互相垂直的作用力而运动,已知力F1做功6J,物体克服力F2做功8J,则力F1、F2的合力对物体做功()A.14J B.10J C.2J D.-2J23.关于功、功率以下说法正确的是()A.滑动摩擦力对物体只能做负功B.静摩擦力不可能对物体做功C.作用力和反作用力可能对物体都不做功D.功率反映的是力对物体做功的快慢,功率大,做功一定多24.如图所示,质量分别为m1和m2的两个物体,m1<m2,在大小相等的两个力F1和F2的作用下沿水平方向移动了相同的距离.若F1做的功为W1,F2做的功为W2,则( ).A.W1>W2B.W1<W2C.W1=W2D.条件不足,无法确定25.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W1、P l和W2、P2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<P2【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【解析】【分析】【详解】A.v-t图像不是运动员的运动轨迹。
运动员自由下落时做直线运动,运动轨迹为一条直线,故A 错误;B .由图可知x =16m 时运动员速度最大,即重力与弹力大小相等,所以弹性绳的原长小于16cm ,故B 错误;C .x =16m 时,重力与弹力大小相等,从x =16m 到x =30m 过程中,弹力大于重力,且弹力越来越大,加速度越来越大,故C 正确;D .从x =0到x =30m 的过程中,运动员的重力势能减少量为4p 501030J 1.510J E mgh ∆==⨯⨯=⨯根据运动员和弹性绳组成的系统机械能守恒可知弹性绳的最大势能为4p 1.510J p E E =∆=⨯绳故D 错误。
故选C 。
2.D解析:D 【解析】 【分析】 【详解】小球经过C 点时,由合力提供圆周运动向心力,即2 Cv F mg m R+=从A 到C 的过程中只有重力做功,根据机械能守恒定律有21(2)2C mg H R mv -=联立解得25mgF H mg R=- A .到达C 点时,要求0F ≥,解得min 52H R =,故A 错误; B .图像的斜率2mgk H=图线的斜率与小球质量有关,故B 错误; C .小球在a 点时有0F =,解得52H R =,故C 错误; D .小球对C 点的压力为F 的表达式为25mgF H mg R=- b 点坐标是图像的截距,故b 点坐标的绝对值是5mg ,故D 正确。
故选D 。
3.A解析:A 【解析】 【详解】篮球机械能守恒,有,解得,A 正确.4.D解析:D 【解析】 【分析】 【详解】AC .小明对足球做的功等于足球动能的增量,即212W mv =足球在B 点处的动能不为零,则212mv mgh ≠ 故AC 错误;BD .以B 处为零势能面,故足球在A 点处的机械能为212mv mgh - 足球运动过程中机械能守恒,在B 点处的机械能等于在B 点处的动能,即2kB 12E mv mgh =-故B 错误,D 正确。