精选-高考物理二轮专题复习专题四能量和动量第1讲功能关系在力学中的应用限时检测

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最新中小学教案试题试卷习题资料 1 第1讲 功能关系在力学中的应用

一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分.第1～5题只有一项符合题目要求,第6～8题有多项符合题目要求)

1.(2018·北京模拟)用一根绳子竖直向上拉一个物块,物块从静止开始运动,绳子拉力的功率按如图所示规律变化,已知物块的质量为m,重力加速度为g,0～t 0时间内物块做匀加速直线运动,t 0时刻后功率保持不变,t 1时刻物块达到最大速度,则下列说法正确的是

(D)

A.物块始终做匀加速直线运动

B.0～t 0时间内物块的加速度大小为

C.t 0时刻物块的速度大小为

D.0～t 1时间内物块上升的高度为(t 1-)-

解析:0～t 0时间内物块做匀加速直线运动,t 0时刻后功率保持不变,根据P=Fv 知v 增大,F 减小,物块做加速度减小的加速运动,当加速度减小到零,物块做匀速直线运动,故A 错误;根据P=Fv=Fat,F=mg+ma,得P=(mg+ma)at,由图线的斜率k 得=m(g+a)a,可知a ≠,故B 错误;在t 1时刻速度达到最大,F=mg,则速度v=,可知t 0时刻物块的速度小于,故C 错误;Pt 图线围成的面积表示牵引力做功的大小,根据动能定理得,+P 0(t 1-t 0)-mgh=mv 2, 解得h=(t 1-)-.故D 正确.

2.(2018·辽宁庄河五模)如图所示,竖直平面内放一直角杆MON,杆的水平部分粗糙,动摩擦因数μ=0.2,杆的竖直部分光滑.两部分各套有质量均为1 kg 的小球A 和B,A,B 球间用细绳相连.初始A,B 均处于静止状态,已知OA=3 m,OB=4 m,若A 球在水平拉力的作用下向右缓慢

地移动1 m(取g=10 m/s 2),那么该过程中拉力F 做功为(A)

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2

A.14 J

B.10 J

C.6 J

D.4 J

解析:对A,B 整体,受力为拉力F 、重力G 、支持力F N 、向左的摩擦力F f 和向左的弹力F N1,如图所示,根据共点力平衡条件,竖直方向有F N =

G 1+G 2;水平方向有F=f+F N1;而F f =μF N 解得F N =(m 1+m 2)g=20 N;F f =μF N =

0.2×20 N=4 N;在整个运动过程中由动能定理得到W F -F f x-m 2g ·h=0,根据几何关系,可知B 上升距离h=1 m,故有W F =fx+m 2g ·h=4×1 J+

1×10×1 J=14 J;故选项A 正确

.

3.(2018·郑州一模)在光滑的水平面上有一静止的物体,现以水平恒力F 1推这一物体,作用一段时间后换成相反方向的水平恒力F 2推这一物体,当恒力F 2作用的时间与恒力F 1作用的时间相等时,物体恰好回到原处,此时物体的动能为32 J,则在整个过程中,恒力F 1,F 2做的功分别为(B)

A.16 J,16 J

B.8 J,24 J

C.32 J,0 J

D.48 J,-16 J

解析:设加速运动的末速度为v 1,匀变速运动的末速度为v 2,由于加速过程和匀变速过程的位移相反,又由于恒力F 2作用的时间与恒力F 1作用的时间相等,

根据平均速度公式有=-,解得v 2=2v 1,根据动能定理,加速过程W 1=m ,匀变速过程W 2=m -m ,根据题意m =32 J;故W 1=8 J,W 2=24 J,选项B 正确.

4.(2018·包头一模)如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过位于O 点的轻质光滑小定滑轮,一端连接A,另一端悬挂小物块B,物块A,B 质量相等.C 为O 点正下方杆上的点,滑轮到杆的距离OC=h,重力加速度为g,开始时A 位于P 点,PO 与水平方向的夹角为30°,现将A,B 由静止释放,下列说法正确的是

(B)

A.物块A 由P 点出发第一次到达C 点过程中,速度先增大后减小

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最新中小学教案试题试卷习题资料 3 B.物块A 经过C 点时的速度大小为

C.物块A 在杆上长为2h 的范围内做往复运动

D.在物块A 由P 点出发第一次到达C 点过程中,物块B 克服细线拉力做的功小于B 重力势能的减少量

解析:物块A 由P 点出发第一次到达C 点过程中,绳子拉力对A 做正功,其他力不做功,A 动能不断增大,速度不断增大,故A 错误;设物块A 经过C 点时的速度大小为v,此时B 的速度为0,由于系统的机械能守恒,得 mg(-h)=mv 2,解得v=,故B 正确;由几何知识可得PC=h,由于A,B 组成的系统机械能守恒,由对称性可得物块A 在杆上长为2h 的范围内做往复运动,故C 错误;物块A 到C 点时B 的速度为零,则根据功能关系可知,在物块A 由P 点出发第一次到达C 点过程中,物块B 克服细线拉力做的功等于B 重力势能的减少量,故D 错误.

5.(2018·和平区一模)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连,弹簧水平且处于原长.圆环从A 处由静止开始下滑,到达C 处的速度为零,AC=h.如果圆环在C 处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A 处.弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g.则

(C)

A.从A 到C 的下滑过程中,圆环的加速度一直减小

B.从A 下滑到C 过程中弹簧的弹性势能增加量等于mgh

C.从A 到C 的下滑过程中,克服摩擦力做的功为

D.上滑过程系统损失的机械能比下滑过程多

解析:圆环从A 处由静止开始下滑,经过某处B 的速度最大,到达C 处的速度为零,所以圆环先做加速运动,再做减速运动,经过B 处的速度最大,所以经过B 处的加速度为零,所以加速度先减小,后增大,故A 错误;研究圆环从A 处由静止开始下滑到C 过程中,运用动能定理得mgh- W f -W 弹=0,在C 处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A,有-mgh+W 弹-W f =0-mv 2.解得W f =-mv 2,则克服摩擦力做的功为mv 2,故C 正确;由A 到C,克服弹力做功为mgh-mv 2

,则在C 处弹簧的弹性势能为mgh-mv 2

,而A 处弹性势能为零,故B 错误.由能量守恒定律知,损失的机械能全部转化为摩擦生热,而两个过程摩擦力情况相同,则做功相等,选项D 错误.

6.(2018·吉林通化一模)如图所示,一个质量为m 的物体(可视为质点),由斜面底端的A 点以某一初速度冲上倾角为30°的固定斜面做匀减速直线运动,减速的加速度大小为g,物体沿斜面上升的最大高度为h,在此过程中(CD)

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