1、专题六功和能 一、单项选择题1(仿2011江苏高考，4T)高中生小明骑电动自行车沿平直大路行驶，因电瓶“没电”，改用脚蹬车以5 m/s的速度匀速前行，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的0.02，取重力加速度g10 m/s2.依据估算，小明骑此电动车做功的平均功率最接近()A10 W B100 W C1 kW D10 kW解析设小明和车的总质量为80 kg，则阻力fkmg0.028010 N16 N，匀速前行时牵引力Ff16 N，小明骑此电动车做功的平均功率为PFv165 W80 W，只有选项B正确答案B2(仿2021浙江高考，17T)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t0时速率为1 m/s.从今刻
2、开头在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图5a和图b所示，则(两图取同一正方向，取重力加速度g10 m/s2)()图5A滑块的质量为0.5 kgB滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.05C第1 s内摩擦力对滑块做功为1 JD第2 s内力F的平均功率为1.2 W解析由图a得F11 N，F23 N，由图b得2 s内滑块的加速度不变，即为a m/s21 m/s2，依据牛顿其次定律有F1fma，F2fma，而fmg，解得f1 N，0.05，m2 kg，选项A错误，B正确；由v-t图象面积法得第1 s内滑块的位移s1(1)1 m0.5 m，第1 s内摩擦力对
3、滑块做功为W1f|s1|0.5 J，选项C错误；第2 s内力F的平均功率为F23 W1.5 W，选项D错误答案B二、双项选择题3(仿2021江苏高考，9T)如图6所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时上端位于A点质量为m的物体从斜面上的B点由静止下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上下列说法正确的是()图6A物体最终将停在A点B物体第一次反弹后不行能到达B点C整个过程中重力势能的削减量大于克服摩擦力做的功D整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能解析因物体由静止下滑，说明重力沿斜面的分力大于摩擦力，所以物体最终停下后肯定要压缩弹簧，不行能停在A点，选项A错
4、误；物体在运动过程中，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，所以物体第一次反弹后不行能到达B点，选项B正确；因整个过程中要克服摩擦力做功，最终压缩弹簧也要克服弹力做功，所以重力势能一部分转化为内能，另一部分转化为弹簧的弹性势能，选项C正确；整个过程中物体第一次向下运动到A点下方斜面上某一点时合力为零，速度最大，此时有最大动能Ekm，从该点到速度为零的过程中，依据功能关系有EpmEkmmghWf，由于重力做功mgh大于克服摩擦力做功Wf，所以EpmEkm，即物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能，选项D错误答案BC4(仿2021山东高考，16T)如图7所示，两光滑斜面的倾角分别为30和45，质量分别
5、为2m和m的两个滑块用不行伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放则在上述两种情形中正确的有()图7A质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B质量为m的滑块均沿斜面对上运动C绳对质量为m滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力D系统在运动中机械能均守恒解析此题的A选项很简洁做出推断，由于物体不会受到沿斜面对下的下滑力的作用把重力沿斜面对下分解，第一种状况下2m的物体沿斜面对下的分力为mg，m的物体沿斜面对下的分力为mg，所以m物体向上加速运动；两物体对调之后，同理可得m物体向上运动，可选出B；C选项可
6、由牛顿第三定律推断出来；由于斜面光滑，没有摩擦力，系统的机械能肯定守恒，D正确答案BD三、非选择题5(仿2021福建高考，20T)如图8所示，有一长为L的细线，细线的一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，现使小球恰好在竖直平面内做完整的圆周运动，已知水平面上的C点在O点的正下方，且到O点的距离为1.9 L，不计空气阻力，求：(g10 m/s2)图8(1)小球通过最高点A的速度vA；(2)若小球通过最低点B时，细线对小球的拉力T恰好为小球重力的6倍，且小球通过B点时细线断裂，求小球落地点到C的距离解析(1)对小球，当恰好通过最高点时，细线的拉力为0，依据向心力公式有mgm，则vA.(2)当小
7、球在B点时，由牛顿其次定律得Tmgm，而T6mg解得小球在B点的速度vB细线断裂后，小球做平抛运动，则竖直方向：1.9LLgt2水平方向：xvBt代入数据得：x3L，即小球落地点到C的距离为3L.答案(1)(2)3L6(仿2022北京高考，22T)如图9所示，光滑水平桌面上有一质量为m的物块，桌面右下方有半径为R的光滑圆弧形轨道，圆弧所对应的圆心角为2，轨道左右两端点A、B等高，左端A与桌面的右端的高度差为H.已知物块在一向右的水平拉力作用下沿桌面由静止滑动，撤去拉力后物块离开桌面，落到轨道左端时其速度方向与轨道相切，随后沿轨道滑动，若轨道始终与地面保持静止(重力加速度为g)图9求：(1)拉力对物块做的功；(2)物块滑到轨道最低点时受到的支持力大小解析(1)A点的速度vA分解如图，则v0竖直方向v2gH由动能定理WFmv联立式解得WF(2)在A点，vA从A到最低点由机械能守恒定律得mgR(1cos )mv2mv在最低点对物块由牛顿其次定律得FNmg联立式解得FN(32cos )mg答案(1)(2)(32cos )mg
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