通用版高中物理力学功和能真题.pdf

1 (每日一练每日一练)通用版高中物理力学功和能真题通用版高中物理力学功和能真题 单选题 1、如图所示是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施管道除D点右侧水平部分粗糙外，其余部分均光滑若挑战者自斜管上足够高的位置滑下，将无能量损失的连续滑入第一个、第二个圆管轨道A、B内部（圆管A比圆管B高）某次一挑战者自斜管上某处滑下，经过第一个圆管轨道A内部最高位置时，对管壁恰好无压力则这名挑战者（）A经过管道A最高点时的机械能大于经过管道B最低点时的机械能 B经过管道A最低点时的动能大于经过管道B最低点时的动能 C经过管道B最高点时对管外侧壁有压力 D不能经过管道B的最高点 答案：C 解析：A管道除D点右侧水平部分粗糙外，其余部分均光滑，则挑战者在连续滑入第一个、第二个圆管轨道中运动时，机械能守恒，所以经过管道A最高点时的机械能等于经过管道B最低点时的机械能，A 错误；B选轨道最低点为零势能面，A最高点时的势能大于管道B最低点时的势能，根据机械能守恒定律可知，经过管道A最高点时的动能小于经过管道B最低点时的动能，B 错误；2 CD选轨道最低点为零势能面，A最高点时的势能大于管道B最高点时的势能，根据机械能守恒定律可知，经过管道A最高点时的动能小于经过管道B最高点时的动能，即 2 即 N 0 所以经过管道B最高点时对管外侧壁有压力，D 错误 C 正确。故选 C。2、如图所示，一根足够长的圆管竖直固定在地面上，管内有一劲度系数为k10 N/m 的轻质弹簧，弹簧上端连有质量可以忽略的活塞，下端连有质量为m0.1 kg 的小球（小球直径小于管径），已知活塞与管壁间的最大静摩擦力Ff1.4 N，弹簧从自然长度开始伸长x的过程中平均弹力为F12kx，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g10 m/s2。当弹簧处于自然长度时由静止释放小球，在小球第一次运动到最低点的过程中（）A小球先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动直到静止 B弹簧的最大伸长量为 0.24 m C当小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能为 0.098 J 3 D活塞克服摩擦力做的功为 0.105 J 答案：C 解析：AB小球的重力为 Gmg1 N 当弹簧的弹力等于小球的重力时有 kx0mg 得 x00.10 m 小球开始向下运动的过程中弹簧逐渐变长，弹簧的弹力增大，开始时小球的重力大于弹簧的弹力，小球向下做加速运动，加速度随弹簧长度的增大而减小；当弹簧的弹力大于重力时，小球开始做减速运动，加速度随弹簧长度的增大而增大，小球做加速度增大的减速运动；当弹簧的弹力等于活塞受到的最大静摩擦力时，活塞开始运动，弹簧不再增长；弹簧最长时有 kxmFf 所以 xm0.14 m 所以小球在开始下降的 0.1 m 内做加速运动，在 0.1 m 到 0.14 m 内做减速运动，在弹簧伸长 0.14 m 时，小球仍然有向下的速度，此后小球继续向下运动，由于活塞受到的摩擦力不变，所以小球做加速度不变的减速运动，直到小球到达最低点。由以上分析可知，A、B 错误；C小球到达最低点时弹簧的弹性势能等于克服弹力做的功，即=122=0.098J C 正确；4 D小球下降 0.14 m 时，有 =122 小球继续下降的过程中弹簧的长度不变，所以弹簧弹力不做功，重力和摩擦力做功，则 =0 122，W克fFfx 联立解得 W克f0.147 J 故 D 错误。故选 C。3、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 5 解析：B设A点到BC的竖直高度为h，则有 LAB=sin53 LAC=sin37 所以 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 6 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；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。4、如图所示，一倾角为 30的斜面固定在水平地面上，一质量为M的物块 A 放在斜面上恰好不下滑。将一不可伸长的轻绳一端连接 A，另一端跨过光滑定滑轮后与一轻弹簧相连，轻弹簧下端拴接质量为m的重物 B开始时弹簧恰处于原长，将 B 由静止释放，当 B 下降到最低点时（未着地），A 恰好不上滑。下列说法不正确的是（）AM=4m BB 下落一半距离时有最大速度 CB 下落过程中 A、B 及弹簧组成的系统械能守恒 7 D在 B 从释放位置运动到速度最大的过程中，B 克服弹簧弹力做的功等于 B 机械能的减少量 答案：A 解析：A设 A 受到的最大静摩擦力为fmax，当 A 恰好不下滑时 max=sin 当 B 下降到最低点时，A 恰好不上滑，弹簧弹力 =sin+max=2sin=开始时，弹簧处于原长，由静止释放 B，B 受到向下的重力mg和向上的弹力kx，弹力小于重力，B 做加速度减小的加速运动，当=时，B 速度最大，B 继续向下运动，B 做加速度增大的减速运动，当 B 下滑到最低点时，根据简谐振动的对称性，此时弹簧形变量为 2x，弹力为 =2=2 所以 =2 则=2，故 A 错误，符合题意；BB 下落一半距离时，弹簧的弹力为F=mg，B 的合力为 0，则 B 的速度最大，故 B 正确，不符合题意；CB 下落过程中，对于 A、B 及弹簧组成的系统，只有重力和弹簧的弹力做功，则系统的械能守恒，故 C 正确，不符合题意；D根据功能关系，除重力以外的力对物体做功，等于物体机械能的变化，则在 B 从释放位置运动到速度最大的过程中，B 克服弹簧弹力做的功等于 B 机械能的减少量，故 D 正确，不符合题意。故选 A。5、如图所示，某段滑雪雪道倾角为30，总质量=50kg的滑雪运动员从距底端高为=10m处的雪道上由静止开始匀加速下滑，所受阻力为=150N，g取10m/s2，运动员从上向下滑到底端的过程中，下滑过程各力对运动员做的总功为（）8 A1500 JB3300 JC2000 JD2500 J 答案：C 解析：对运动员受力分析可知，运动员受到的合力为 合=sin30 =100N 根据题意可知，运动员的位移为 =sin30=20m 则下滑过程各力对运动员做的总功为 =合=2000J 故 ABD 错误 C 正确。故选 C。