高中物理力学功和能常考点.pdf

1 (每日一练每日一练)高中物理力学功和能常考点高中物理力学功和能常考点 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，一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道 1，再进入圆轨道 2，圆轨道 1 的半径为R，圆轨道 2 的半径是轨道 1 的 1.8 倍，小球的质量为m，若小球恰好能通过轨道 2 的最高点B，则小球在轨道 1 上经过其最高点A时对轨道的压力大小为（重力加速度为g）（）A2mgB3mgC4mgD5mg 答案：C 7 解析：小球恰好能通过轨道 2 的最高点B时，有 mg21.8 小球在轨道 1 上经过其最高点A时，有 FNmg2 根据机械能守恒定律，有 1.6=122122 解得 FN4mg 结合牛顿第三定律可知，小球在轨道 1 上经过其最高点A时对轨道的压力大小为 4mg，ABD 错误，C 正确。故选 C。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 8 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；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。