(文末附答案)2022届高中物理功和能名师选题.pdf

1 (每日一练每日一练)()(文末附答案文末附答案)2022)2022 届高中物理功和能名师选题届高中物理功和能名师选题 单选题 1、氢气球在空中匀速上升的过程中，它的（）A动能减小，重力势能增大 B动能不变，重力势能增大 C动能减小，重力势能不变 D动能不变，重力势能不变 2、一质量为 1500kg 的汽车，在平直路面上从静止开始在 1500N 的合外力作用下以恒定加速度启动，当速度达到 20m/s 时功率达到额定功率，接着以额定功率继续加速，最后以 30m/s 的最大速度匀速运动，整个运动过程中汽车所受阻力恒定，下列说法正确的是（）A汽车的额定功率为 80kW B汽车的额定功率为 90kW C汽车受到的阻力大小为 2000N D汽车受到的阻力大小为 4000N 3、在亚运会男篮比赛中，周琦持球暴扣，篮球在空中运行过程中（）A篮球的机械能守恒 B篮球的速度大小保持不变 C篮球受到的作用力为重力、空气阻力 D篮球受到的作用力为重力、空气阻力、周琦对篮球的作用力 4、如图所示，内壁光滑、质量为m的管形圆轨道，竖直放置在光滑水平地面上，恰好处在左、右两固定光滑挡板M、Q之间，圆轨道半径为R，质量为m的小球能在管内运动，小球可视为质点，管的内径忽略不计当小2 球运动到轨道最高点时，圆轨道对地面的压力刚好为零，下列判断正确的是（）A圆轨道对地面的最大压力大小为 8mg B圆轨道对挡板M、Q的压力总为零 C小球运动的最小速度为 D小球运动到圆轨道最右端时，圆轨道对挡板Q的压力大小为 5mg 5、如图所示，在水平地面上方固定一水平平台，平台上表面距地面的高度H=2.2m，倾角=37的斜面体固定在平台上，斜面底端B与平台平滑连接。将一内壁光滑血管弯成半径R=0.80m 的半圆，固定在平台右端并和平台上表面相切于C点，C、D 为细管两端点且在同一竖直线上。一轻质弹簧上端固定在斜面顶端，一质量m=1.0kg 的小物块在外力作用下缓慢压缩弹簧下端至A点，此时弹簧的弹性势能Ep=2.8J，AB长L=2.0m。现撤去外力，小物块从A点由静止释放，脱离弹簧后的小物块继续沿斜面下滑，经光滑平台BC，从C 点进入细管，由D点水平飞出。已知小物块与斜面间动摩擦因数=0.80，小物块可视为质点，不计空气阻力及细管内径大小，重力加速度g取 10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求小物块到达D点时细管内壁对小物块的支持力大小；（）A42NB45NC48ND55N 6、下列说法正确的是（）3 A如果物体所受合力为零，则合力对物体做的功一定为零 B如果合力对物体所做的功为零，则合力一定为零 C物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化 D物体的动能不变，所受合力一定为零 7、如图所示，在水平地面上方固定一水平平台，平台上表面距地面的高度H=2.2m，倾角=37的斜面体固定在平台上，斜面底端B与平台平滑连接。将一内壁光滑圆管弯成半径R=0.80m 的半圆，固定在平台右端并和平台上表面相切于C点，C、D为细管两端点且在同一竖直线上。一轻质弹簧上端固定在斜面顶端，一质量m=1.0kg 的小物块在外力作用下缓慢压缩弹簧下端至A点，此时弹簧的弹性势能Ep=2.8J，AB长L=2.0m。现撤去外力，小物块从A点由静止释放，脱离弹簧后的小物块继续沿斜面下滑，经光滑平台BC，从C 点进入细管，由D点水平飞出。已知小物块与斜面间动摩擦因数=0.80，小物块可视为质点，不计空气阻力及细管内径大小，重力加速度g取 10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。通过调整细管长度改变半圆半径R的大小，其他条件保持不变，欲使从细管下端水平飞出的小物块落地点到D点得水平距离最大，求此时R的大小及小物块落地点到D点的水平距离。（）AR=0.5m，x=2.4mBR=0.4m，x=2.8m CR=0.4m，x=2.4mDR=0.5m，x=2.8m 多选题 8、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（）4 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 9、如图所示，半径为R的14圆弧轨道与半径为2的光滑半圆弧轨道通过图示方式组合在一起，A、B分别为半圆弧轨道的最高点和最低点，O为半圆弧的圆心。现让一可视为质点的小球从B点以一定的初速度沿半圆弧轨道运动，恰好通过最高点A后落在14圆弧轨道上的C点，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）A小球运动到A点时所受合力为零 B小球从B点出发时的初速度大小为 52 CC点与A点的高度差为35 D小球到达C点时的动能为2514 10、如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由v1增加到v2时，上升高度为H，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是 5 A对物体，动能定理的表达式为FN=12221212，其中WFN为支持力的功 B对电梯，动能定理的表达式为W合0，其中W合为合力的功 C对物体，动能定理的表达式为FN =12221212 D对电梯，其所受合力做功为12221212 填空题 11、动能与势能的相互转化（1）重力势能与动能的转化 只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能_，动能_，物体的_转化为_；若重力对物体做负功，则物体的重力势能_，动能_，物体的_转化为_。（2）弹性势能与动能的转化 只有弹簧弹力做功时，若弹力对物体做正功，则弹簧的弹性势能_，物体的动能增加，弹簧的_转化为物体的_；若弹力对物体做负功，则弹簧的弹性势能_，物体的动能_，物体的_转化为弹簧的_。（3）机械能：_、_与_统称为机械能。12、甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。抛出时两球机械_（选填“相等”或“不相等”）；落地时甲球的速度_（选填“大于”、“小于”、或“等于”）乙球的速度。6 13、动能与势能的相互转化（1）重力势能与动能的转化 只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能_，动能_，物体的_转化为_；若重力对物体做负功，则物体的重力势能_，动能_，物体的_转化为_。（2）弹性势能与动能的转化 只有弹簧弹力做功时，若弹力对物体做正功，则弹簧的弹性势能_，物体的动能增加，弹簧的_转化为物体的_；若弹力对物体做负功，则弹簧的弹性势能_，物体的动能_，物体的_转化为弹簧的_。（3）机械能：_、_与_统称为机械能。7 2022 届高中物理功和能_029 参考答案 1、答案：B 解析：氢气球在空中匀速上升，质量不变，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能变大。故选 B。2、答案：B 解析：当汽车的速度 120m/s 汽车的功率达到额定功率，汽车的最大速度 230m/s 汽车做匀速直线运动时处于平衡状态，设汽车的额定功率为P，设此时汽车的牵引力为F，则 =2 由平衡条件得 =2 汽车做匀加速直线运动时，汽车的牵引力=1 汽车做匀加速直线运动时，由牛顿第二定律得 8 即 12=1500N 解得 90000W90kW 3000N 故选 B。3、答案：D 解析：BCD篮球受到的作用力为重力、空气阻力、周琦对篮球的作用力，故 D 正确，BC 错误；A除了重力之外，还有空气阻力和周琦对篮球的作用力对篮球做功，所以篮球机械能不守恒，故 A 错误。故选 D。4、答案：A 解析：C当小球运动到最高点时，圆轨道对地面的压力为零，可知小球对圆轨道的弹力等于圆轨道的重力，根据牛顿第二定律得 +=12 又 Nmg 解得小球在最高点的速度 9 1=2 该速度为小球运动的最小速度，故 C 错误；A根据动能定理得 2=12221212 根据牛顿第二定律得 =2 解得轨道对小球的最大支持力 N7mg 由平衡条件及牛顿第三定律可知，圆轨道对地面的最大压力为 8mg，故 A 正确；B在小球运动的过程中，圆轨道对挡板的一侧有力的作用，所以对挡板M、N的压力不为零，故 B 错误；D小球运动到圆轨道最右端时，根据动能定理得 =12321212 根据牛顿第二定律得=32 解得 N4mg 由平衡条件及牛顿第三定律可知，此时圆轨道对挡板Q的压力大小为 4mg，故 D 错误。故选 A。5、答案：D 10 解析：小物块从A点到C点的过程，由动能定理可得 弹+sin cos=122 0 弹簧弹力做功数值等于弹簧弹性势能的变化量数值，故 弹=2.8J 解得小物块达到C点速度为=2m/s 小物块从C点到D点的过程，由机械能守恒得 2=122122 在D点，以小物块为研究对象，由牛顿第二定律可得 N =2 解得细管内壁对小物块的支持力为 N=55N 故选 D。6、答案：A 解析：A由功的定义可知，物体所受合力为零，则合力对物体做的功一定为零，A 正确；B合力做的功为零，合力不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，合力做功等于零，合力不等于零，B 错误；11 C物体做匀速圆周运动，是变速运动，动能不变，C 错误；D物体做匀速圆周运动，动能不变，合力不等于零，D 错误。故选 A。7、答案：A 解析：小物块从A点到C点的过程，由动能定理可得 弹+sin cos=122 0 弹簧弹力做功数值等于弹簧弹性势能的变化量数值，故 弹=2.8J 解得小物块达到C点速度为=2m/s 小物块从C点到D点的过程，由机械能守恒得 2=122122 从D点飞出后，小物块做平抛运动，故 =2=122 联立解得 =(2 4)(2+4)因此，根据数学知识可知，当 12 2 4=2+4 即 =0.5m 时，水平位移最大，且最大值为=2.4m 故选 A。8、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 所以在最低点时，形变量为 2A弹力大小为 2mgD 错误。13 故选 AB。9、答案：BD 解析：A由于小球刚好能通过半圆弧轨道的最高点A，故小球运动到A点时由重力提供其做圆周运动的向心力，所受合力不为零，故 A 错误；B在A点时，有 =A2 其中r2，解得 A=2 由机械能守恒定律可得 12B2=+12A2 解得 B=52 故 B 正确；C由平抛运动规律可得 xvAt y12gt2 由几何关系可得 14 x2y2R2 解得 =(5 1)2 故C点与A点的高度差为(51)2，故 C 错误；D由动能定理可知=12A2+解得 kC=25 14 故 D 正确。故选 BD。10、答案：CD 解析：AC电梯上升的过程中，对物体做功的有重力mg、支持力FN，这两个力做的总功才等于物体动能的增量为 k=12221212 A 错误，C 正确；BD对电梯，无论有几个力对它做功，由动能定理可知，其合力的功一定等于其动能的增量，B 错误，D 正确。故选 CD。11、答案：减小 增加 重力势能 动能 增加 减小 动能 重力势能 减小 弹性势能 动能 增加 减小 动能 弹性势能 重力势能 弹性势能 动能 15 解析：（1）12345678只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能减小，动能增加，物体的重力势能转化为动能；若重力对物体做负功，则物体的重力势能增加，动能减小，物体的动能转化为重力势能；（2）910111213141516只有弹簧弹力做功时，若弹力对物体做正功，则弹簧的弹性势能减小，弹簧的弹性势能转化为物体的动能，若弹力对物体做负功，则弹簧的弹性势能增加，物体的动能减小，物体的动能转化为弹性势能；（3）171819重力势能、弹性势能、动能统称为机械能。12、答案：相等 等于 解析：1抛出时甲乙两球质量相等，速度相等，故动能相等；又因高度相等，故重力势能相等，机械能包括动能和势能，所以抛出时甲球的机械能等于乙球的机械能。2不计空气阻力，机械能是守恒的；甲、乙抛出时的质量相同，高度相同，重力势能相同，速度相同，动能相同，机械能相同，由于机械能守恒，所以到达落地时，重力势能相同，动能相同，速度相同。13、答案：减小 增加 重力势能 动能 增加 减小 动能 重力势能 减小 弹性势能 动能 增加 减小 动能 弹性势能 重力势能 弹性势能 动能 解析：（1）12345678只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能减小，动能增加，物体的重力势能转化为动能；若重力对物体做负功，则物体的重力势能增加，动能减小，物体的动能转化为重力势能；（2）910111213141516只有弹簧弹力做功时，若弹力对物体做正功，则弹簧的弹性势能减小，弹簧的弹性势能转化为物体的动能，若弹力对物体做负功，则弹簧的弹性势能增加，物体的动能减小，物体的动能 16 转化为弹性势能；（3）171819重力势能、弹性势能、动能统称为机械能。