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1 (每日一练每日一练)()(文末附答案文末附答案)2022)2022 届高中物理功和能易错题集锦届高中物理功和能易错题集锦 单选题 1、一辆车在水半路面上由静止启动，在前 5s 内做匀加速线运动，5s 末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图象如图所示，已知汽车的质量为m=2103kg，汽车受到地面的用力为车重的 0.1 倍，g取 10m/s2，则（）A汽车在前 5s 内的牵引力为 6103N B汽车在前 5s 内的牵引力为 4103N C汽车的额定功率为 50kW D汽车的最大速度为 20m/s 2、一物体由h高处自由落下，以地面为参考平面，当物体的动能等于势能时，物体运动的时间为（不计空气阻力，重力加速度为g）（）A2B C2D以上都不对 3、物体沿直线运动的vt关系如图所示，已知在第 1 秒内合外力对物体做的功为W，则（）2 A从第 1 秒末到第 3 秒末合外力做功为 4W B从第 3 秒末到第 5 秒末合外力做功为2W C从第 5 秒末到第 7 秒末合外力做功为W D从第 3 秒末到第 4 秒末合外力做功为 0.75W 4、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）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（）3 A1500 JB3300 JC2000 JD2500 J 6、如图所示，光滑的小滑轮 D（可视为质点）固定，质量均为m的物体 A 和 B 用轻弹簧连接，一根不可伸长的轻绳一端与物体 A 连接，另一端跨过定滑轮与质量为M的小环 C 连接。小环 C 穿过竖直固定的光滑均匀细杆，小环 C 位于R处时，绳与细杆的夹角为，此时物体 B 与地面刚好无压力。图中SD水平，位置R和Q之间高度差为h，R和Q关于S对称。现让小环从R处由静止释放，环下落过程中绳始终处于拉直状态，环到达Q处时获得最大速度。在小环从R处下落到Q处的过程中，下列说法正确的是（）A小环 C 机械能最大的位置在S点下方 B弹簧弹力和地面支持力对物体 B 的冲量和为零 C小环 C 的最大动能为2+cos2 D小环 C 到达位置Q时，物体 A 的加速度大小为|cos|7、以下说法中，正确的是（）A合外力做负功，物体的机械能一定减少 B只有物体所受合外力为零时，它的机械能才守恒 C一个物体所受合外力做功不为零，它的机械能也可能守恒 D物体受到的合外力为零，则其机械能一定守恒 4 多选题 8、如图为某同学在参加引体向上体测，该同学耗时 1 分钟完成了 16 次引体向上。已知该同学质量为 60kg，完成一次引体向上重心上移约 0.6m，下列说法正确的是（）A该同学引体向上过程机械能不守恒 B向上运动过程，该同学对杠的作用力大于杠对他的作用力 C完成一次引体向上克服重力做功约 36J D该同学克服重力做功的平均功率约为 96W 9、疫情期间，居家隔离时各种家庭游戏轮番上演，小明家举行餐桌“冰壶”比赛。如图所示，选取两个质量不同的易拉罐，把易拉罐B放在离餐桌左侧中心五分之一处，将易拉罐A从左侧桌边中心以某一初速度快速推出，两易拉罐沿纵向发生弹性碰撞，最终两易拉罐都恰好停在桌边。若已知餐桌长为L，易拉罐与桌面间的动摩擦因数为，以下说法正确的是（）A两个易拉罐质量之比A:B=1:3 B全过程两个易拉罐与桌面间因摩擦产生的内能之比A:B=1:4 C易拉罐A的初速度为2 5 D碰后两个易拉罐在桌面上运动的时间之比A:B=1:4 10、某型汽车总质量约为 2000kg，某次驾驶员以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数1的关系如图所示，则汽车在加速至最大速度的过程中（）A最大速度为 30m/sB加速度随速度均匀增大 C输出功率为 120kWD所受阻力大小为 5000N 填空题 11、一物体在一个水平拉力作用下在粗糙水平面上沿水平方向运动的vt图像如图甲所示，水平拉力的Pt图像如图乙所示，g=10m/s2，图中各量的单位均为国际制单位。若此水平拉力在 6s 内对物体所做的功相当于一个恒定力F沿物体位移方向所做的功，则F=_，物体与水平面间的动摩擦因数为_。12、在平直公路上，汽车由静止开始作匀加速运动，当速度达到m后立即关闭发动机直到停止，运动过程的 图像如图所示，设汽车的牵引力为F，摩擦力为f，全过程中牵引力做功1，克服摩擦力做功2，则:=_，1:2=_。6 13、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_。7 2022 届高中物理功和能_026 参考答案 1、答案：A 解析：AB由于汽车受到地面的阻力为车重的 0.1 倍，故阻力为 f=0.1mg=2103N 而汽车在前 5s 内的加速度为 =10m/s5s=2m/s2 由牛顿第二定律得，牵引力为 Fma+f=2103N2+2103N=6103N A 正确，B 错误；C由于 5s 末达到额定功率，故汽车的额定功率 PFv=6103N10m/s=6104W=60kW C 错误；D汽车的最大速度 max=6 104W2 103N=30m/s D 错误。故选 A。2、答案：B 解析：8 设物体的动能等于势能时速度为v，根据机械能守恒定律有 122+=根据题意 122=解得 =物体做自由落体运动，有 =解得运动时间 =B 正确。故选 B。3、答案：C 解析：A物体在第 1 秒末到第 3 秒末做匀速直线运动，合力为零，做功为零，故 A 错误；B从第 3 秒末到第 5 秒末动能的变化量与第 1 秒内动能的变化量相反，合力的功相反，等于W，故 B 错误；C从第 5 秒末到第 7 秒末动能的变化量与第 1 秒内动能的变化量相同，合力做功相同，即为W，故 C 正确；D从第 3 秒末到第 4 秒末动能变化量是负值，大小等于第 1 秒内动能的变化量的34，则合力做功为0.75W，故 D 错误。9 故选 C。4、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 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 10 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 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。5、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。6、答案：C 11 解析：A小环 C 下落过程受重力、杆的支持力和细线的拉力，非重力做功等于机械能的变化量。到位置S前的过程中，非重力做正功，机械能增加。经过S的过程，非重力做负功，机械能减小。因此，小环 C 的机械能先增加再减小，下落到位置S时，小环 C 的机械能最大，故 A 错误；B小环从R处下落到Q处的过程中，物体 B 始终静止在地面上，动量变化量为零，因此物体 B 所受合力的冲量为零，即重力、弹簧弹力和地面对物体 B 的支持力的冲量和为零，则弹簧弹力和地面对物体的支持力的冲量和与重力冲量等大反向，由于此过程重力冲量不为零，故 B 错误；C环在Q时动能最大。环在R和Q时，弹簧长度相同，弹性势能相同。Q和 A 通过细线相连，沿着绳子的分速度相等（如图 1 所示），故 cos=A 故 A 与环的动能之比为 kAk=12A2122=cos2 对小环和 A 的系统 =kA+k 联立可得小环 C 的最大动能=2+cos2 故 C 正确；D环在R和Q时，弹簧长度相同，B 对地面的压力为零，说明弹簧处于伸长状态且弹力等于物体 B 的重力mg。环在Q位置，环速度最大，说明受力平衡，受重力、支持力和拉力，根据平衡条件，有 Tcos=Mg 12 对 A 有 T-mg-F=ma 对 B 有 F=mg 联立可得为 =cos 2 故 D 错误。故选 C。小提示：7、答案：C 解析：A合外力做负功，物体的动能减少，但物体的机械能不一定减少，故 A 错误；BD只有重力做功时，它的机械能才守恒，物体所受合外力为零时，机械能不一定守恒，例如匀速上升的物体，故 BD 错误；C例如做自由落体运动的物体，所受合外力做功不为零，它的机械能守恒，故 C 正确。故选 C。8、答案：AD 13 解析：A由能量守恒，该同学引体向上过程中体内的化学能转化为机械能，所以机械能不守恒，故 A 正确；B向上运动过程，该同学对杠的作用力与杠对他的作用力是作用力与反作用力的关系，大小相等，故 B 错误；C完成一次引体向上克服重力做功等于重力势能增量 G=p=60 10 0.6J=360J 故 C 错误；D该同学克服重力做功的平均功率=T为完成一次引体向上动作的周期，则 =6016s=154s 带入可得=96W 故 D 正确。故选 AD。9、答案：BC 解析：A设易拉罐A与B碰撞前的速度为v，碰撞后两易拉罐的速度分别为A和，碰撞过程中易拉罐A和易拉罐B组成的系统动量守恒、能量守恒，有 A=AA+BB 14 12A2=12AA2+12BB2 两易拉罐都恰好停在桌边，根据能量守恒有 12AA2=A5 12BB2=B45 联立解得 B=23 A=3 B=2A 即 A:B=1:2 故 A 错误；B全过程易拉罐A与桌面间因摩擦产生的内能 A=2A5 易拉罐B与桌面间因摩擦产生的内能 B=B45 则 A:B=1:4 故 B 正确；15 C设易拉罐A的初速度为0，由速度位移公式 2 02=25 解得 2=185 解得 0=2 故 C 正确；D碰后易拉罐在桌面上运动的时间 A=A B=B 则碰后两个易拉罐在桌面上运动时间之比 A:B=1:2 故 D 错误。故选 BC。10、答案：AC 解析：A由题图可知，当a=0 时，vm=30m/s，A 正确；B有题图可知a1的函数方程为 =(60 2)m/s2 16 则汽车加速运动，速度增大，加速度减小，为变加速运动，B 错误；CD对汽车整体受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律有 =由图像和 =可解得 f=4000N，P=fvm=120kW C 正确、D 错误。故选 AC。11、答案：1513N 0.6 解析：1由图 11 甲知图线与时间轴所围面积表示位移，故物体在 6s 内发生的位移为 x=12 2 6m+2 6m+12 (2+6)2m=26m 由图 11 乙知图线与时间轴所围面积表示拉力做功，故物体在 6s 内水平拉力所做的功为 W=12 2 9J+2 6J+12 (3+6)2J=30J 而恒力F做功W=Fx，代入数值得 F=1513N 2由图 11 甲知物体在 0 到 2s 内做匀加速直线运动时的加速度大小为 17 a=3m/s2 由P=Fv及图甲知匀加速过程中水平拉力 F=96N=1.5N 由图 11 甲知物体在 2 到 4s 内做匀速直线运动，摩擦阻力为 f=1N 由牛顿第二定律知 F-f=ma 代入数值得 m=16kg 而 f=mg 所以 =0.6 12、答案：4:1 1:1 解析：1 2对汽车全过程由动能定理可知 1 2=0 则有 1=2 由图像可知牵引力做功的位移与克服摩擦力做功的位移比为 18 12=14 则:=4:1 13、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