高考物理力学知识点之功和能单元检测(4)一、选择题1．质量为m 的小球从桌面上竖直抛出，桌面离地高度为1h ，小球能达到的最大离地高度为2h ．若以桌面作为重力势能等于零的参考平面，不计空气阻力，那么小球落地时的机械能为（ ）． A ．2mghB ．1mghC ．21()mg h h +D ．21()mg h h -2．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22mvC ．小明对足球做的功等于22mv +mgh D ．足球在B 点处的动能为22mv -mgh 3．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4．将横截面积为S 的玻璃管弯成如图所示的连通器，放在水平桌面上，左、右管处在竖直状态，先关闭阀门K ，往左、右管中分别注入高度为h 2、h 1 ，密度为ρ的液体，然后打开阀门K ，直到液体静止，重力对液体做的功为（ ）A ．()21gs h h ρ-B ．()2114gs h h ρ- C ．()22114gs h h ρ- D ．()22112gs h h ρ- 5．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 6．如图所示，质量为60kg 的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知重心在C 点，其垂线与脚，两手连线中点间的距离Oa 、ob 分别为0.9m 和0.6m ，若她在1min 内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m ，则克服重力做功和相应的功率为（ ）A ．430J ，7WB ．4300J ，70WC ．720J ，12WD ．7200J ，120W7．如图所示，质量为m 的物体，以水平速度v 0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 ．mv 02＋mg hB ．mv 02-mg hC ．mv 02＋mg (H-h)D ．mv 028．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．连接A 、B 两点的在竖直面内的弧形轨道ACB 和ADB 形状相同、材料相同，如图所示．一个小物体从A 点以一定初速度v 开始沿轨道ACB 运动，到达B 点的速度为v 1；若以相同大小的初速度v 沿轨道ADB 运动，物体到达B 点的速度为v 2，比较v 1和v 2的大小，有（ ）A ．v 1＞v 2B ．v 1=v 2C ．v 1＜v 2D ．条件不足，无法判定10．如图所示，一质量为1kg 的木块静止在光滑水平面上，在t =0时，用一大小为F =2N 、方向与水平面成θ=30°的斜向右上方的力作用在该木块上，则在t =3s 时力F 的功率为A ．5 WB ．6 WC ．9 WD ．63W11．如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v 从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)( )A ．216v gB ．28v gC ．24v gD ．22v g12．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 >W 2，P 1>P 2 B ．W l =W 2，P I <P 2 C ．W l =W 2，P l >P 2D ．W l >W 2，P I <P 213．从空中以40m/s 的初速度水平抛出一重为10N 的物体．物体在空中运动3s 落地，不计空气阻力，取g=10m/s 2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为（ ） A ．300WB ．400WC ．500WD ．700W14．图所示，质量为m 的木块沿着倾角为θ的光滑斜面从静止开始下滑，当下降的高度为h 时，重力的瞬时功率为A ．2mg ghB ．cos 2mg gh θC ．sin /2mg gh θD ．sin 2mg gh θ15．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16．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．17．汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的v -—t图像不可能是选项图中的A．B．C．D．18．一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，重心上升高度为h。
在此过程中()A．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为12mv2B．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为零C．地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为12mv2D．地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零19．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20．如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是…（）A．重力势能减小，弹性势能增大B ．重力势能增大，弹性势能减小C ．重力势能减小，弹性势能减小D ．重力势能不变，弹性势能增大21．人用绳子通过定滑轮拉物体A ，A 穿在光滑的竖直杆上，当人以速度 v 竖直向下匀速拉绳使质量为m 的物体A 到达如图所示位置时，此时绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A 的动能为（ ）A ．222cos k mv E θ= B ．222tan k mv E θ= C ．212k E mv =D ．221sin 2k E mv θ=22．起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其v －t 图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下列选项图中的哪一个（ ）A ．B ．C ．D ．23．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﹣cos θ）B ．拉力F 的功为Fl cos θC ．重力势能的变化大于mgl （1﹣cos θ）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﹣cos θ）24．假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率．如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（） A ．4倍B ．2倍C ．倍D ．倍25．如图所示，小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上，则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中（ ）A ．小球的动能不断减少B ．小球的机械能在不断减少C ．弹簧的弹性势能先增大后减小D ．小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题 1．D 解析：D 【解析】 【分析】小球运动过程中，只受重力作用，机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解即可。
【详解】小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，有小球落地时的机械能2121-E E mg h h ==（）故选D 。
【点睛】本题关键根据机械能守恒定律，小球的机械能总量不变，小球任意位置的机械能都等于初位置和最高点的机械能。
2．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。
故选D 。
3．C解析：C 【解析】 【分析】 【详解】人的加速度斜向右上方，即加速度有水平向右的分量，可知人的脚所受的静摩擦力水平向右，摩擦力的方向与位移方向成锐角，则静摩擦力做正功。
故选Ｃ。
4．C解析：C 【解析】 【分析】 【详解】当液柱静止时，此问题可等效为左边高度为211()2h h -的液柱由左边最高的位置移到了右边液柱的上面，则重心下降的高度为211()2h h - 故重力做功2212121111()()()224G W s h h g h h sg h h ρρ=⋅-⋅-=-故选C 。
5．A解析：A 【解析】【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 。
A 正确，BCD 错误； 故选A 。
6．B解析：B 【解析】设重心上升高度为h ，根据几何知识可得0.90.40.90.6h =+，解得h=0.24m ，故做一次俯卧撑克服重力做功为mgh=144J ，所以一分钟克服重力做功为W=30×144J=4320J ，功率约为4320W 70W 60W P t ===，故B 正确．7．D解析：D 【解析】试题分析：物体在运动的过程中，机械能守恒，则A 点的机械能等于抛出点的机械能，抛出点的机械能E=mv 02+0=mv 02．故D 正确，ABC 错误．故选D ．考点：机械能守恒定律8．D解析：D 【解析】 【分析】 【详解】试题分析：BC 段摩擦力可以求出，由做功公式求得BC 段摩擦力对物体所做的功； 对全程由动能定理可求得AB 段克服摩擦力所做的功．BC 段物体受摩擦力f mg μ=，位移为R ，故BC 段摩擦力对物体做功W fR mgR μ=-=-； 对全程由动能定理可知，10mgR W W ++=，解得1W mgR mgR μ=-，故AB 段克服摩擦力做功为()1W mgR mgR mgR μμ=-=-克，D9．A解析：A 【解析】 【分析】滑块从A 到B 过程中，只有阻力做功，但ACB 轨道上运动时失重，ADB 轨道上运动时超重，故ABD 轨道上运动时阻力大，根据动能定理判断末速度大小． 【详解】由于AB 轨道等高，故滑块从A 到B 过程中，只有阻力做功，根据动能定理，克服阻力做功等于动能的减小量；但ACB 轨道上运动时加速度向下，是失重；ADB 轨道上运动时加速度向上，是超重；故ABD 轨道上运动时阻力大，克服阻力做功多，动能减小多，故v 1＞v 2．故选A ．10．C解析：C 【解析】 【分析】 【详解】对木块根据牛顿第二定律可知，木块的加速度为：2cos F a mθ==，则t =3s 时的瞬时速度为：v at ==，则力F 的瞬时功率为：cos 29W P Fv θ==⨯=. A ．5W 与计算结果不相符；故A 项错误. B ．6W 与计算结果不相符；故B 项错误. C ．9W 与计算结果相符；故C 项正确.D ．与计算结果不相符；故D 项错误.11．B解析：B 【解析】 【分析】根据动能定理得出物块到达最高点的速度，结合高度求出平抛运动的时间，从而得出水平位移的表达式，结合表达式，运用二次函数求极值的方法得出距离最大时对应的轨道半径． 【详解】设半圆的半径为R ，根据动能定理得：−mg •2R ＝12mv ′2−12mv 2，离开最高点做平抛运动，有：2R=12gt 2，x=v′t，联立解得：x==，可知当R=28vg时，水平位移最大，故B正确，ACD错误．故选B．【点睛】本题考查了动能定理与圆周运动和平抛运动的综合运用，得出水平位移的表达式是解决本题的关键，本题对数学能力的要求较高，需加强这方面的训练．12．B解析：B【解析】【分析】【详解】两次水平恒力相等，位移相等，根据W=Fs知，恒力F所做的功相等．在光滑水平面上运动的加速度大，根据位移时间公式知，在光滑水平面上的运动时间短，根据P=W/t知，P1<P2．故A、C、D错误，B正确．13．A解析：A【解析】【分析】【详解】重物在竖直方向的分速度为v y=gt=30m/s；重力的功率P=mgv y=300W．故A正确，BCD错误．【点睛】本题难度较小，公式P=Fv中的v是在F方向上的分速度14．D解析：D【解析】【分析】【详解】由机械能守恒得212mgh mv=物体的速度为v则重力的功率为sinP mgvθθ==故选D．15．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 gR =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。