高考物理力学知识点之功和能基础测试题及答案解析(6)一、选择题1．如图所示，一个内侧光滑、半径为R的四分之三圆弧竖直固定放置，A为最高点，一小球（可视为质点）与A点水平等高，当小球以某一初速度竖直向下抛出，刚好从B点内侧进入圆弧并恰好能过A点。
重力加速度为g，空气阻力不计，则（）A．小球刚进入圆弧时，不受弹力作用B．小球竖直向下抛出的初速度大小为gRC．小球在最低点所受弹力的大小等于重力的5倍D．小球不会飞出圆弧外2．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/83．如图，半径为R、质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放，小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为34h，则A．小球和小车组成的系统动量守恒B．小车向左运动的最大距离为1 2 RC．小球离开小车后做斜上抛运动D．小球第二次能上升的最大高度12h＜h＜34h4．如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端有固定转轴O，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动．已知小球通过最低点Q时，速度大小为，则小球的运动情况为（）A．小球不可能到达圆周轨道的最高点PB．小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力C．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力D．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力5．从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m的小球，忽略空气阻力．在小球从抛出到落至水平地面的过程中A．动能变化量不同，动量变化量相同B．动能变化量和动量变化量均相同C．动能变化量相同,动量变化量不同D．动能变化量和动量变化量均不同6．如图所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为 30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样．完全相同的物体（可视为质点）A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中A．物体A克服摩擦力做的功最多B．物体B克服摩擦力做的功最多C．物体C克服摩擦力做的功最多D．三物体克服摩擦力做的功一样多7．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，120W8．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．mgRμB．mgRC．12mgRπμD．()1-mgRμ9．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．216vgB．28vgC．24vgD．22vg10．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 W B．6 W C．9 W D．311．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12．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．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 214．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 P mg θB ．cos (sin )P mg k θθ+C ．cos P mgθD ．sin )Pmg k θ+（15．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 16．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-17．把小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A 位置，如图甲所示．迅速松手后，球升高至最高位置C （图丙），途中经过位置B 时弹簧正处于原长（图乙）．忽略弹簧的质量和空气阻力．则小球从A 运动到C 的过程中，下列说法正确的是A ．经过位置B 时小球的加速度为0 B ．经过位置B 时小球的速度最大C ．小球、地球、弹簧所组成系统的机械能守恒D ．小球、地球、弹簧所组成系统的机械能先增大后减小 18．关于力对物体做功,下列说法正确的是 A ．滑动摩擦力对物体一定做负功 B ．静摩擦力对物体可能做正功C ．作用力与反作用力的功代数和一定为零D ．合外力对物体不做功,则物体速度一定不变19．我国“北斗二代”计划在2020年前发射35颗卫星，形成全球性的定位导航系统，比美国GPS 多5颗．多出的这5颗是相对地面静止的高轨道卫星(以下简称“静卫”)，其他的有27颗中轨道卫星(以下简称“中卫”)的轨道高度为“静卫”轨道高度的.下列说法正确的是( )A ．“中卫”的线速度介于7.9km/s 和11.2km/s 之间B ．“静卫”的轨道必须是在赤道上空C ．如果质量相同，“静卫”与“中卫”的动能之比为3∶5D ．“静卫”的运行周期小于“中卫”的运行周期20．如图所示，质量分别为m 1和m 2的两个物体，m 1<m 2，在大小相等的两个力F 1和F 2的作用下沿水平方向移动了相同的距离.若F 1做的功为W 1，F 2做的功为W 2，则( ).A ．W 1>W 2B ．W 1<W 2C ．W 1=W 2D ．条件不足，无法确定21．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 ．μmgRB ．mgR （1－μ）C ．12πμmgR D ．12mgR 22．如图所示，在光滑水平面上放着一个质量为10kg 的木箱，拉力F 与水平方向成60°角，F =2N ，木箱从静止开始运动，4s 末拉力的瞬时功率为（ ）A ．0.2WB ．0.4WC ．0.8WD ．1.6W23．下列说法不正确的是（ ） A ．10J -的功大于5J +的功B ．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C ．一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动D ．功是矢量，正、负表示方向24．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）25．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【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 ．小球刚进入圆弧时，速度不为零，则向心力不为零，此时弹力提供向心力，弹力不为零，故A 错误；B ．恰好能过A 点说明在A 点的速度为v gR =gR B 正确； C ．由抛出到最低点，由动能定理22111222mgR mv mv =-在最低点，根据牛顿第二定律21v F mg m R-=解得小球在最低点所受弹力的大小6F mg =故C 错误；D ．小球从A 点飞出做平抛运动，当竖直方向的位移为R 时，根据212R gt =x vt =解得此时的水平位移2x R R =>小球会飞出圆弧外，故D 错误。
故选B 。
2．D解析：D 【解析】小车A 与小球B 构成的系统做加速运动，隔离分析小车，据牛顿第二定律得：3mgsin 30°-F T =3ma ，隔离分析小球B ，据牛顿第二定律得：F T -mgsin 30°=ma ，联立可得小车受绳的拉力大小为98T mgF =，当小球B 上升h 高度时，根据动能定理有：()2133032mghsin mgh m m v ︒-=+，联立解得：12v gh =，小车的最大动能为：133248K gh mghE m =⨯⨯=，故ABC 错误，D 正确．3．D解析：D 【解析】小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零，水平方向系统动量守恒，但系统整体所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A 错误；系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：mv-mv′=0，20R x xmm t t--=，解得，小车的位移：x=R ，故B 错误；小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，小球由A 点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度为零，小球离开小车后做竖直上抛运动，故C 错误；小球第一次车中运动过程中，由动能定理得：mg （h 0-34h 0）-W f =0，W f 为小球克服摩擦力做功大小，解得：W f =14mgh 0，即小球第一次在车中滚动损失的机械能为14mgh 0，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于14mgh 0，机械能损失小于14mgh 0，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于：000311442h h h -=，而小于34h 0，故D 正确；故选D ． 点睛：动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功．摩擦力做功使得机械能转化成内能．4．C解析：C 【解析】 【详解】由能量守恒定律得：，解得：，所以小球能到达圆周轨道的最高点P ，且在P 点受到轻杆对它向上的弹力，故ABD 错误，C 正确． 故选：C5．C解析：C 【解析】 【详解】小球从抛出到落地过程中，只有重力做功，下落的高度相同，根据动能定理可得，两种情况下动能变化量相同；根据题意竖直上抛运动时间必平抛运动的时间长，根据p mgt ∆=可知动量变化量不同，C 正确．6．D解析：D 【解析】 【分析】 【详解】设斜面底边长度为s ，倾角为θ，那么的斜边长为cos sl θ= ，对物体受力分析，那么物体受到的滑动摩擦力为cos f N mg μμθ==那么物体克服摩擦力做的功为W fl mgs μ==即物体克服摩擦力做的功与倾角无关．所以三物体克服摩擦力做的功一样多，故ABC 错；D 正确。