功和能训练题2（含答题卡-答案）.doc

襄阳四中2016届高三年级第二轮专题复习检测卷
《功和能》
命题人：张襄 审题人：叶红云 (满分110分 考试时间65分钟）
一、选择题（共10小题，每小题5分，共50分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得5分，对而不全得3分，不选或错选得0分）
1.如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角缓慢增大，在货物相对车厢仍然静止的过程中，下列说法正确的是
A．货物受到的支持力变小
B．货物受到的摩擦力变小
C．货物受到的支持力对货物做负功
D．货物受到的摩擦力对货物做负功
2.起重机将一重物由静止竖直向上加速吊起，当重物上升一定高度时，以下说法正确的是
A．起重机拉力对重物所做的功等于重物重力势能的增量
B．起重机拉力对重物所做的功等于重物动能的增量
C．重物克服重力所做的功等于重物重力势能的增量
D．外力对重物做功的代数和等于重物机械能的增量
3.如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面)垂直，磁场边界的间距为L。一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行。t＝0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合，导线框的速度为v0。经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时，导线框的速度刚好为零，此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置(不计空气阻力)，则
A.上升过程中，导线框的加速度逐渐减小
B.上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力做功的平均功率
C.上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多
D.上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等
4.在某一高度用细绳提着一质量m＝0.2 kg的物体，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能与位移关系的E－x图象如图所示，图中两段图线都是直线。取g＝10 m/s2，则下面说法正确的是
A.物体在x＝2 m时的加速度比物体在x＝6 m时的加速度小
B.物体在x＝4 m时的速度大小为2 m/s
C.物体在0～4 m过程中合力做功为10 J
D.物体在x＝2 m时的动能可能比物体在x＝6 m时的动能大
5.如图所示，质量为m的滑块在水平面上以速率v撞上劲度系数为k的轻质弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开。已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧未超过弹性限度且二者未拴接，则下列判断正确的是
A．滑块向右运动过程中，滑块机械能先增大后减小
B．滑块与弹簧接触过程中，滑块的机械能先减小后增大
C．滑块与弹簧接触过程中，滑块与弹簧组成的系统机械能一直减小
D．滑块最终停在距离弹簧右端－2x0处
6.如图甲所示，平行于光滑固定斜面的轻弹簧劲度系数为k，一端固定在倾角为θ的斜面底端，另一端与物块A连接，物块B在斜面上紧靠着物块A但不粘连，物块A、B质量均为m。初始时两物块均静止。现用平行于斜面向上的力F拉动物块B，使B做加速度为a的匀加速运动，两物块的v－t图象如图乙所示(t1时刻图线A、B相切)，已知重力加速度为g，则
A．A达到最大速度时的位移为
B．力F的最小值为m(gsinθ＋a)
C．时A、B分离
D．A、B分离前，A、B和弹簧系统机械能增加，A和弹簧系统机械能增加
7.一质量为800 kg的电动汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为18 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动汽车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F－图象，图中AB、BC均为直线。若电动汽车在行驶过程中所受的阻力恒定，由图象可知下列说法正确的是
A．电动汽车由静止开始一直做变加速直线运动
B．电动汽车的额定功率为10.8 kW
C．电动汽车由静止开始经过2 s，速度达到6 m/s
D．电动汽车行驶中所受的阻力为600 N
8.如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块
A.最大速度相同 B.最大加速度相同
C.上升的最大高度不同 D.重力势能的变化量不同
9.如图所示，一半径为R的竖直面内的四分之一圆弧槽的最底端与一水平桌面相接，一长为L、质量为m的粗细均匀的铁链上端用手提着，下端刚好对准圆弧槽的上端入口，释放铁链后，铁链顺着圆弧槽和水平桌面滑动，铁链有四分之一的长度滑出桌面时刚好静止，则整个滑动过程克服摩擦做的功为
A． mgR＋mgL B．mgR＋mgL C．mgR＋mgL D．mgR＋mgL
10.如图所示，A是半径为R的圆形光滑轨道，固定在木板B上，竖直放置；B的左右两侧各有一光滑挡板固定在地面上，使其不能左右运动，小球C静止放在轨道最低点，A、B、C的质量相等。现给小球一水平向右的初速度v0，使小球在圆形轨道的内侧做圆周运动，为保证小球能通过轨道的最高点，且不会使B离开地面，初速度v0必须满足(重力加速度为g)
A． 最小值为 B．最大值为 C．最小值为 D．最大值为

二、实验题（共10分）
11.如图所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系。水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s。

（1）实验需用螺旋测微器测量挡光板的宽度d，如图所示，d＝________ mm
（2）某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），砝码盘和砝码的质量为，已知重力加速度为g，则对该小车，实验要验证的表达式是_________
A. B.
C. D.
三、 计算题（本题共3小题，共50分）
12.如图，将一个小铁块(可看成质点)以一定的初速度沿倾角可在0～90°之间任意调整的木板向上滑动，设它沿木板向上能达到的最大位移为x.若木板倾角不同时对应的最大位移x与木板倾角α的关系如图所示．g取10 m/s2.求(结果如果是根号，可以保留)：
(1)小铁块初速度的大小v0以及小铁块与木板间的动摩擦因数μ分别是多少？
(2)当α＝60°时，小铁块达到最高点后，又回到出发点，其速度将变为多大？

13.如图所示，两根长直轨道与一半径为R的半圆型圆弧轨道相接于A、C两点，B点为轨道最低点，O为圆心，轨道各处光滑且固定在竖直平面内。质量均为m的两小环P、Q用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上。将P、Q两环从距离地面2R处由静止释放，整个过程中轻杆和轨道始终不接触，重力加速度为g，求：
(1)当P环运动到A点时的速度v；
(2)在运动过程中，P环能达到的最大速度vm；
(3)若将杆换成长4R，P环仍从原处由静止释放，经过半圆型底部再次上升后，P环能达到的最大高度H。

14.如图所示，足够长的水平传送带在电动机的带动下匀速转动。现有一可视为质点，质量m＝0.5 kg的煤块落在传送带左端(不计煤块落下的速度)，煤块在传送带的作用下达到传送带的速度后从右轮轴正上方的P点恰好离开皮带做平抛运动正好落入运煤车车厢中心点Q。已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，P点与运煤车底板间的竖直高度H＝1.8 m，与运煤车车厢底板中心点Q的水平距离x＝1.2 m，取g＝10 m/s2，求：
(1)传送带的速度v0；
(2)右轮半径R；
(3)由于传送煤块，电动机多做的功W。

15.[选做]如图甲所示，一块长度为L=4m、质量为M=4kg的长木板静止放置在粗糙水平地面上。另有一质量为m=0.4kg的小铅块（可看做质点），以v0=5.5m/s的水平初速度向右冲上木板。已知铅块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度取.
（1）求铅块最终停在木板上的位置离木板最右端的距离d1（结果用分数表示）；
（2）若将木板平均分割长相同的八个木块，如图乙所示，其它条件不变：
①求木块开始运动瞬间，铅块的速度大小v1以及此时木块的加速度大小a1；
②确定铅块最终停在哪一块木块上并求出其停在该木块上的位置离该木块最右端的距离d2（计算结果用分数表示）。

襄阳四中2016届高三年级第二轮专题复习检测卷
《功和能》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
AC
AB
ACD
AC
BD
C
C
CD

11.（1） （2）C

12.解析　(1)由图象可知，当α＝90°时，x＝1.25 m
由v＝2gx①
得v0＝5 m/s②
当α＝30°时，有
a＝gsin30°＋μgcos30°③
v＝2ax④
得μ＝.⑤
(2)当α＝60°时，a′＝gsin60°＋μgcos60°＝m/s2⑥
沿斜面向上运动的位移x′＝＝m⑦
设回到出发点时的速度为v，由功能关系
2μmgx′cos60°＝mv－mv2⑧
解得v＝m/s.⑨

13.解析(1)从P到A据系统机械能守恒得：
mgR＋mgR＝×2mv2
得：v＝
(2)当系统重心下降到最低处时，即PQ等高时速度最大，此时杆离O的竖直高度为R，PQ系统机械能守恒有：
mg(2R＋R)＋mg(R＋R)＝×2mv－0
解得：vm＝
(3)由于杆超过了半圆直径，所以两环运动如图：

P再次上升后，设P速度为零时位置比出发位置高h，如右图所示。
系统机械能守恒：mgh＝mg(4R－h－4Rsin60°)
解得：h＝(2－)R
则最大高度：H＝h＋2R＝(4－)R

14.解析　(1)煤块最终将与传送带一起匀速运动，故传送带的速度等于煤块运动到P点后做平抛运动的初速度为v0
v0＝＝2 m/s
(2)煤块运动至P点恰好离开皮带的临界条件是：它在P点做圆周运动且恰好不受到皮带的支持力，因此有mg＝　vP＝v0
解得R＝＝0.4 m
(3)根据功能关系，在传送带传送煤块过程中，电动机多做的功等于该过程煤块动能的增量ΔEk与煤块与皮带由于摩擦生热而产生的内能Q之和，即W＝ΔEk＋Q
其中ΔEk＝mv
Q＝μmg(x皮－x煤)＝μmg(vP·－)＝mv
得W＝2 J

15. 【答案】（1）（2）①， ②停在第8块上，
14、
16. 襄阳四中2016届高三年级第二轮专题复习检测卷
《功和能》答题卷
班级 姓名 考号 分数
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案

11、（1） （2） 12、

15、
13、