2022届高中物理功和能名师选题.pdf

1 (每日一练每日一练)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、如图所示，长为L的轻质细绳一端固定在O点，O点离地高度为H，另一端系一质量为m的小球，将细绳拉至水平，由静止释放小球，小球到达最低点时，细绳刚好被拉断，小球水平飞出。若忽略空气阻力，则（）A细绳所能承受的最大拉力F2mg B改变绳长L，则L越大小球落地时的速度越大 C改变绳长L，当=2时，小球平抛过程中的水平位移最大 D当=2时，小球在下落过程中重力的最大功率为2 答案：C 解析：A下摆过程，根据机械能守恒定律，有 =122 解得 =2 细绳拉力和重力的合力提供向心力，故 2 =2 解得 F3mg 故 A 错误；B对运动全过程，根据机械能守恒定律，有 =1212 解得 1=2 与绳长L无关，故 B 错误；C对平抛运动，有 xvt，=122 联立得到 =2 故当 =即=2时，x最大。故 C 正确；D重力的瞬时功率等于重力与竖直方向分速度的乘积，落地的瞬时速度最大，为 m=2 故任意位置的速度的竖直分量均小于2，故小球在下落过程中重力的最大功率一定小于2。故 D 错误。3 故选 C。2、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 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。3、一个铁块沿斜面匀速滑下，关于物体的机械能和内能的变化，下列判断中正确的是（）4 A物体的机械能和内能都不变 B物体的机械能减少，内能不变 C物体的机械能增加，内能增加 D物体的机械能减少，内能增加 答案：D 解析：铁块沿斜面匀速滑下时，除重力做功外还有摩擦力做负功，则铁块的机械能减小，减小的机械能转化为铁块的内能，使内能增加。故选 D。4、质量为1kg的物体在地面上高20m的地方在一拉力的作用下以7m/s2的加速度竖直下落5m的过程中，物体的机械能改变量是（）A5JB10JC15JD20J 答案：C 解析：根据题意受力分析可得 =代入数据，解得 =3N 方向向上，由公式可得拉力做的功为 F=3 5J=15J 拉力做的功等于机械能该变量，故物体的机械能改变量是15J，ABD 错误，C 正确。故选 C。5 5、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 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。6、如图所示，从斜面体ABC的底端用一沿斜面向上的恒力F从静止向上推一个物体，推到AB的中点D时，撤去F，物体恰好运动到斜面顶端A点并开始返回。物体从底端到顶端所需时间为t，从顶端滑到底端返回时所6 需时间也为t，则以下说法中正确的是（）A物体上滑过程中从B点到D点的加速度大小大于从D点到A点的加速度大小 B物体上滑过程到D点时的速率和物体返回到B点的速率相等 C推力F与物体所受摩擦力Ff大小之比为 2：1 D推力F做的功与整个过程中物体克服摩擦力Ff做的功相等 答案：B 解析：A由于上升时两个阶段中第一上升过程初速度是 0，末速度为v，第二上升过程，初速是v，末速度是 0，两个阶段位移大小相同，根据2=2和=可以知道两个阶段的加速度大小相等，运动时间相等，故 A 错误；B对上升过程，有 =2 对下降过程，有 =2 联立解得=故 B 正确；C第一上升过程，根据牛顿第二定律，有 f sin=1 第二上升过程，根据牛顿第二定律，有 7 f+sin=2 下降过程，根据牛顿第二定律，有 sin f=设斜面长为 2s，上升时间为 2t，对上升第一过程 =1212 对下降过程 2=12(2)2 联立解得 1:=2:1 联立解得:f=8:1 故 C 错误；D推力F做的功=克服摩擦力做功=f(4)由于:f=8:1，故:=2:1 故 D 错误。故选 B。7、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，8 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 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 9 C 错误；D汽车的最大速度 max=6 104W2 103N=30m/s D 错误。故选 A。多选题 8、如图甲所示，一水平传送带沿顺时针方向旋转，在传送带左端A处轻放一可视为质点的小物块，小物块从A端到B端的速度时间变化规律如图乙所示，t6 s 时恰好到B点，重力加速度g取 10 m/s2，则（）A物块与传送带之间的动摩擦因数为 0.1 BA、B间距离为 16 m，小物块在传送带上留下的痕迹是 8 m C若物块质量m1 kg，物块对传送带做的功为 8 J D若物块速度刚好到 4 m/s 时，传送带速度立刻变为零，物块不能到达B端 答案：AB 解析：A由图乙可知，物块加速过程的加速度大小 =44m/s2=1m/s2 由牛顿第二定律可知 10 ag 联立解得 0.1 故 A 正确；B由于 4 s 后物块与传送带的速度相同，故传送带速度为 4 m/s，A、B间距离 =(2+6)42m=16m 小物块在传送带上留下的痕迹是 l44 m442m8m 故 B 正确；C物块对传送带的摩擦力大小为 mg，加速过程传送带的位移为 16 m，则物块对传送带所做的功为 Wmgx0.111016 J16 J 故 C 错误；D物块速度刚好到 4 m/s 时，传送带速度立刻变为零，物块将做减速运动，且加速度与加速过程的加速度大小相同，则减速过程的位移为 8 m，则物块可以到达B端，故 D 错误。故选 AB。9、一足够长的粗糙斜面固定在水平地面上，可视为质点的物块从斜面底端以某一初速度冲上斜面。取地面为重力势能零势能面，不计空气阻力。下图中可能正确反映物块从向上滑动到返回底端的过程中，其动能Ek和重力势能Ep随物块滑动路程x变化关系的是（）11 AB CD 答案：AC 解析：AB上滑时由动能定理 k=k0(sin+cos)下滑时 k=(sin cos)由于斜面是粗糙的，存在摩擦阻力，所以物体上升到最高点再返回的过程中有能量的损失，故动能会减小，选项 B 错误，A 正确；CD重力势能在上升时随路程的增大而增大，下降时随路程的增大而逐渐减小，选项 C 正确，D 错误。故选 AC。10、质量为m的物体从距地面H高处自由下落，经历时间t，则下列说法中正确的是（）12 At秒内重力对物体做功为12mg2t2 Bt秒内重力的平均功率为mg2t C2秒末重力的瞬时功率与t秒末重力的瞬时功率之比为 12 D前2秒内重力做功的平均功率与后2秒内重力做功的平均功率之比为 13 答案：ACD 解析：A物体自由下落，t秒内物体下落的高度为 h=12gt2 则重力对物体做功为 W=mgh=12mg2t2 故 A 正确；Bt秒内重力的平均功率为 P=1222=12mg2t 故 B 错误；C从静止开始自由下落，根据 vgt 可知前2秒末与后2秒末的速度之比为 12，根据 PFvmgvv 故前2秒末与后2秒末功率瞬时值之比为 P1P212 13 C 正确；D根据匀变速直线运动的规律，可知前2秒与后2秒下落的位移之比为 13，则重力做功之比为 13，故重力做功的平均功率之比为 13，D 正确。故选 ACD。填空题 11、判断下列说法的正误。（1）公式WFlcos 中的l是物体运动的路程。()（2）物体只要受力且运动，该力就一定做功。()（3）功有正负之分，所以功是矢量。()（4）若力不对物体做功，则力一定不会改变物体的运动状态。()答案：错误 错误 错误 错误 解析：略 12、如图所示，质量为m的物块在水平恒力F的推动下，从粗糙山坡底部的A处由静止运动至高为h的坡顶B处，并获得速度v，A、B之间的水平距离为x，重力加速度为g，则重力做功为_，恒力F做功为_，物块的末动能为_，物块克服摩擦力做功为_。答案：mgh Fx 12mv2 Fxmgh12mv2 解析：14 略 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_。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