人教版2022年高中物理功和能重点知识点大全.pdf

1 (每日一练每日一练)人教版人教版 20222022 年高中物理功和能重点知识点大全年高中物理功和能重点知识点大全 单选题 1、如图所示，在光滑水平桌面上有一个质量为m的质点，在沿平行于桌面方向的恒定外力F作用下，以初速度v0从A点开始做曲线运动，图中曲线是质点的运动轨迹。已知在ts 末质点的速度达到最小值v，到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直，则下列说法不正确的是（）A恒定外力F的方向与初速度的反方向成 角指向曲线内侧，且sin=0 B质点所受合外力的大小为022 C质点到达B点时的速度大小为0022 Dts 内恒力F做功为12（02 2）答案：D 解析：AB到达B点时的速度方向与初速度v0的方向垂直，恒力F的方向与速度方向成钝角，建立坐标系 2 则 v=v0sin，v0cos=ayt，根据牛顿第二定律有 F=may 解得 F=022，sin=0 即恒定外力F的方向与初速度的反方向成 角指向曲线内侧，且 sin=0，故 AB 正确，不符合题意；C设质点从A点运动到B经历时间t1，设在v0方向上的加速度大小为a1，在垂直v0方向上的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律可得 Fcos=ma1，Fsin=ma2 根据运动学公式可得 v0=a1t1，vB=a2t1 解得质点到达B点时的速度大小为 vB=0022 故 C 正确，不符合题意；D从A到B过程，根据动能定理 3 W=1221202 即ts 内恒力F做功为12（02 2），故 D 错误，符合题意。故选 D。2、如图所示，AB、AC两固定斜面的倾角分别为 53、37，底端B和 C 在同一水平面上，顶端均在A点。现使两相同的小物块甲、乙（图中未画出，均视为质点）同时从A点分别沿斜面AB、AC由静止下滑，结果两物块同时滑到斜面的底端。已知甲物块与斜面AB间的动摩擦因数为23，取 sin53=0.8，cos53=0.6，则下列说法正确的是（）A两物块沿斜面下滑过程中所受摩擦力的大小之比为 6：1 B两物块沿斜面下滑过程中的加速度大小之比为 6：1 C两物块到达斜面底端时的速率之比为 1：1 D两物块沿斜面下滑过程中损失的机械能之比为 9：1 答案：A 解析：B设A点到BC的竖直高度为h，则有 LAB=sin53 LAC=sin37 所以 4 LAB：LAC=3：4 根据位移公式 LAB=12甲2 LAC=12乙2 则两物块沿斜面下滑过程中的加速度大小之比为 a甲：a乙=LAB：LAC=3：4 B 错误；A设乙物块与斜面CD间的动摩擦因数为 2。两物体在下滑的过程中，根据牛顿第二定律有 a甲=sin531cos53=gsin531gcos53 乙=sin37 2cos37=sin37 2cos37 联立解得 2=112 根据滑动摩擦力的公式 F=mgcos 两物块沿斜面下滑过程中所受摩擦力的大小之比 f甲：f乙=1mgcos53：2mgcos37=1cos53：2cos37=6：1 A 正确；C根据v=at可知，t相等，两物块到达斜面底端时的速率之比为 v甲：v乙=a甲：a乙=3：4 C 错误；5 D根据功能关系可知，物体损失的机械能之比等于物体克服滑动摩擦力做功之比，根据 Wf=mgxcos 可知，两物块沿斜面下滑过程中损失的机械能之比为 E1：E2=1mgcos53sin53：2mgcos37sin37=9：2 D 错误。故选 A。3、竖直上抛物体的初速度大小与返回抛出点时速度大小的比值为k，物体返回抛出点时速度大小为v，若在运动过程中空气阻力大小不变，重力加速度为g，则物体从抛出到返回抛出点所经历的时间为（）A(21)(2+1)B(2+1)(21)C(+1)(2+1)2D(21)22 答案：C 解析：设空气阻力大小为f，在上升过程中由动能定理，得(+)=0 1202 在下降过程中由动能定理得()=122 且 0=解得 +=2 设向下为正方向，在上升过程中，由动量定理得 6 (+)1=0 (0)在下降过程中，由动量定理得()2=二式联立代入+=2 解得 2=1 且 1=(2+1)2 则物体从抛出到返回抛出点所经历的时间为 =1+2=(+1)1=(+1)(2+1)2 故 C 正确，ABD 错误。故选 C。4、如图所示，物体静止于水平面上的O点，这时弹簧恰为原长l0，物体的质量为m，与水平面间的动摩擦因数为，现将物体向右拉一段距离后自由释放，使之沿水平面振动，下列结论正确的是（）A物体通过O点时所受的合外力为零 B物体将做阻尼振动 C物体最终只能停止在O点 7 D物体停止运动后所受的摩擦力为 mg 答案：B 解析：A物体通过O点时弹簧的弹力为零，但摩擦力不为零，A 错误；B物体振动时要克服摩擦力做功，机械能减少，振幅减小，做阻尼振动，B 正确；CD物体最终停止的位置可能在O点也可能不在O点。若停在O点摩擦力为零，若不在O点，摩擦力和弹簧的弹力平衡，停止运动时物体所受的摩擦力不一定为，CD 错误。故选 B。5、如图所示，轻杆一端与一质量为m的小球相连，另一端连在光滑固定轴上，轻杆可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内做完整的圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A小球在运动过程中的任何位置对轻杆的作用力都不可能为 0 B当轻杆运动到水平位置时，轻杆对小球的拉力大小不可能等于mg C小球运动到最低点时，对轻杆的拉力可能等于 4mg D小球运动到最低点时，对轻杆的拉力一定不小于 6mg 答案：B 解析：A小球在轻杆的作用下做圆周运动，在最高点时，若只有重力提供向心力，则小球对轻杆的作用力为 0，故 A错误；8 B假设当轻杆运动到水平位置时，轻杆对小球的拉力等于重力，则有 2 此时小球的动能为 122=12 由机械能守恒定律可知，小球不可能运动到最高点，不能完成完整的圆周运动，假设不成立，B 正确；CD若小球恰能完成完整的圆周运动，则在最高点时，小球的速度为 0，在最低点时，由机械能守恒得小球的动能为=2 由 =2=4 得 =5 由牛顿第三定律，可知小球对轻杆的作用力最小为 5mg，故 CD 错误。故选 B。6、“打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石头在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度0抛出质量为m的石头，抛出后石头落到比抛出点低h的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A抛出后石头落到水平面时的势能为mgh 9 B抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为mgh C抛出后石头落到水平面上的机械能为1202 D抛出后石头落到水平面上的动能为1202 答案：C 解析：A以抛出点为零势能点，水平面低于抛出点h，所以石头在水平面上时的重力势能为mgh，A 错误；B抛出点与水平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对石头做功为mgh，B 错误；C整个过程机械能守恒，以抛出点为零势能点，抛出时的机械能为1202，所以石头在水平面时的机械能也为1202，C 正确；D根据动能定理得 =k21202 可得石头在水平面上的动能 k2=1202+D 错误。故选 C。7、据报道，山东将持续加大高铁建设力度，规划到 2022 年，全省高铁建成和在建里程达到 3900 千米，不仅让老百姓的出行更加方便，也将推动各地经济文化技术交流。现有一列质量为m的动车，从静止开始，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内（）10 A动车启动过程所受合外力不变 B动车位移为s222 C平均速度为2 D动车先做匀加速运动后做加速度减小的加速运动 答案：B 解析：A动车的功率恒定，根据 PFv 可知v增大，动车的牵引力减小，受到的合力 F合Ff 将减小，A 错误；B在整个运动过程中，根据动能定理可得 =122 0 解得 =2 22 B 正确；CD根据牛顿第二定律可知 Ffma 由于牵引力F减小，则动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的变加速运动，其平均速度 2，CD 错误。故选 B。11 多选题 8、如图所示，一木块静止放在光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向射入木块，若子弹进入木块的深度为s1，与此同时木块沿水平面移动了s2，设子弹在木块中受到的阻力大小不变，则在子弹进入木块的过程中（）A子弹损失的动能与木块获得的动能之比为（s1+s2）：s2 B子弹损失的动能与系统获得的内能之比为（s1+s2）：s1 C木块获得的动能与系统获得的内能之比为s2：s1 D木块获得的动能与系统获得的内能之比为s1：s2 答案：ABC 解析：A对子弹运用动能定理可得 f（s1+s2）Ek子弹 对木块运用动能定理可得 fs2Ek木块 则子弹损失的动能与木块获得的动能之比为（s1+s2）：s2。故 A 正确；B系统获得的内能 Qfs1 则子弹损失的动能与系统获得的内能之比为（s1+s2）：s1。故 B 正确；CD根据上面选项分析，可知木块获得的动能与系统获得的内能之比为s2：s1故 C 正确；D 错误。故选 ABC。12 9、如图所示，弹簧上面固定一质量为m的小球，小球在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当小球振动到最高点时弹簧正好为原长，则小球在振动过程中（）A小球最大动能应小于mgA B弹簧最大弹性势能等于 2mgA C弹簧的弹性势能和小球动能总和保持不变 D小球在最低点时的弹力大于 2mg 答案：AB 解析：A在平衡位置动能最大，由最高点到平衡位置，重力势能减小mgA，动能和弹性势能增加，所以物体的最大动能小于mgAA 正确；B从最高点到最低点，动能变化为 0，重力势能减小 2mgA，则弹性势能增加 2mgA而初位置弹性势能为 0，在最低点弹性势能最大，为 2mgAB 正确；C在运动的过程中，只有重力和弹力做功，系统机械能守恒，弹簧的弹性势能、物体的动能、重力势能之和不变C 错误；D小球做简谐运动的平衡位置处 mg=kx =当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，可知 x=A 13 所以在最低点时，形变量为 2A弹力大小为 2mgD 错误。故选 AB。10、甲物体在光滑水平面上运动的速度为v1，与静止的乙物体相碰，碰撞过程中无机械能损失，下列结论正确的是（）A乙的质量等于甲的质量时，碰撞后乙的速度为v1 B乙的质量远远大于甲的质量时，碰撞后甲的速度是-v1 C乙的质量远远小于甲的质量时，碰撞后乙的速度是 2v1 D碰撞过程中甲对乙做的功大于乙动能的增量 答案：ABC 解析：ABC设甲、乙质量分别为m1、m2，碰前甲的速度为v1，由于碰撞过程中无机械能损失，故是弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可以解得两球碰后的速度 v1=121+2v1，v2=211+2v1 当m2=m1时，v2=v1；当m1m2时，v1-v1；当m1m2时，v2=2v1，故 ABC 正确；D根据动能定理可知，碰撞过程中甲对乙做的功等于乙动能的增量，故 D 错误。故选 ABC。填空题 11、如图所示，一个粗糙的水平转台以角速度匀速转动，转台上有一个质量为m的物体，物体与转台中心O用长为L的绳连接，此时物体与转台处于相对静止状态，设物体与转台间的动摩擦因数为，若转盘突然停止转动，则物体在转台上继续运动的距离为_。14 答案：222 解析：物体初动能全部克服摩擦力做功消耗，最终静止，根据动能定理得 0 12()2=解得=222 12、如图所示，甲、乙两个光滑固定斜面倾角不同（1”、“”或“=”）答案：=解析：12两个物体下滑的高度相等，由公式 WG=mgh 知重力所做的功相同，即 W甲=W乙 15 斜面光滑，物体向下做初速度为零的匀加速直线运动，只有重力做功，由机械能守恒定律得 =122 解得 =2 可知两个物体滑到斜面底端时速度大小相等；重力的平均功率为 =sin =sin 2 由于1 2，所以 P甲P乙