2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第35講 功和能經(jīng)典精講21、一只蘋果從樓上某一高度自由下落，蘋果在空中依次經(jīng)過三個(gè)完全相同的窗戶1、2、3.圖中直線為蘋果在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡若不計(jì)空氣阻力的影響，以下說法正確的是( )A蘋果通過第3個(gè)窗戶所用的時(shí)間最長B蘋果通過第1個(gè)窗戶的平均速度最大C蘋果通過第3個(gè)窗戶重力做的功最大D蘋果通過第1個(gè)窗戶重力的平均功率最小2、如圖所示，現(xiàn)有兩個(gè)完全相同的可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊都從靜止開始運(yùn)動(dòng)，一個(gè)自由下落，一個(gè)沿光滑的固定斜面下滑，最終它們都到達(dá)同一水平面上，空氣阻力忽略不計(jì)，則( )A重力做的功相等，重力做功的平均功率相等B它們到達(dá)水平面上時(shí)的動(dòng)能相等C重力做功的瞬時(shí)功率相等D它們的機(jī)械能都是守恒的3、如圖所示，物體A和B的質(zhì)量均為m，它們通過一勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，開始時(shí)B放在地面上，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)用手通過細(xì)繩緩慢地將A向上提升距離L1時(shí)，B剛要離開地面，此過程手做功為W1 ；若將A加速向上提起，A上升的距離為L2時(shí)，B剛要離開地面，此時(shí)A的速度為v，此過程手做功為W2 ，彈簧一直處于彈性限度內(nèi)則()圖AL1L2 BW2>W1CW1>mgL1 DW2mgL2mv24、如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接，另一端與物體A相連，物體A靜止于光滑水平桌面上，A右端連接一細(xì)線，細(xì)線繞過光滑的定滑輪與物體B相連，開始時(shí)用手托住B，讓細(xì)線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度。下列有關(guān)該過程的分析正確的是（）A B物體的機(jī)械能一直減小B B物體的動(dòng)能的增加量等于它所受重力與拉力做的功之和C B物體機(jī)械能的減少量等于彈簧的彈性勢能的增加量D 細(xì)線拉力對A做的功等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量5、質(zhì)量為m的小球從高H處由靜止開始自由下落，以地面作為參考平面當(dāng)小球的動(dòng)能和重力勢能相等時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為( )A2mg BmgC.mg D.mg6、設(shè)勻速行駛的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)功率保持不變，則()A路面越粗糙，汽車行駛得越慢B路面越粗糙，汽車行駛得越快C在同一路面上，汽車不載貨比載貨時(shí)行駛得快D在同一路面上，汽車不載貨比載貨時(shí)行駛得慢7、物體沿直線運(yùn)動(dòng)的vt關(guān)系如圖所示，已知在第1 s內(nèi)合外力對物體做的功為W，則( )A從第1 s末到第3 s末合外力做功為4WB從第3 s末到第5 s末合外力做功為2W C從第5 s末到第7 s末合外力做功為WD從第3 s末到第4 s末合外力做功為0.75W 8、如圖所示，物塊一次沿軌道1從A點(diǎn)由靜止下滑至底端B點(diǎn)，另一次沿軌道2從A點(diǎn)由靜止下滑經(jīng)C點(diǎn)至底端B點(diǎn)，ACCB.物塊與兩軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，不考慮物塊在C點(diǎn)處撞擊的因素，則在物塊兩次下滑過程中，下列說法正確的是() A物塊受到摩擦力相同B沿軌道1下滑時(shí)的位移較小C物塊滑至B點(diǎn)時(shí)速度大小相同D兩種情況下?lián)p失的機(jī)械能相同9、如圖所示是反映汽車從靜止勻加速啟動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖象，其中正確的是( )ABCD10如圖所示為汽車在水平路面上啟動(dòng)過程中的速度圖象，Oa為過原點(diǎn)的傾斜直線，ab段表示以額定功率行駛時(shí)的加速階段，bc段是與ab段相切的水平直線，則下述說法正確的是( )A0t1時(shí)間內(nèi)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)且功率恒定Bt1t2時(shí)間內(nèi)汽車牽引力做功為mvmvCt1t2時(shí)間內(nèi)的平均速度為(v1v2)D在全過程中t1時(shí)刻的牽引力及其功率都是最大值，t2t3時(shí)間內(nèi)牽引力最小11、如圖所示，一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在半徑為R的半球形容器中(容器固定)由靜止開始自邊緣上的A點(diǎn)滑下，到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)，它對容器的正壓力為FN.重力加速度為g，則質(zhì)點(diǎn)自A滑到B的過程中，摩擦力對其所做的功為( )A.R(FN3mg) B.R(3mgFN)C.R(FNmg) D.R(FN2mg)12、如右圖所示，長為L的長木板水平放置，在木板的A端放置一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊現(xiàn)緩慢地抬高A端，使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為時(shí)小物塊開始滑動(dòng)，此時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)木板，小物塊滑到底端的速度為v，則在整個(gè)過程中()A支持力對物塊做功為0B支持力對小物塊做功為mgLsin C摩擦力對小物塊做功為mgLsin D滑動(dòng)摩擦力對小物塊做功為mv2mgLsin 13、如圖所示裝置由AB、BC、CD三段軌道組成，軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接，其中軌道AB、CD段是光滑的，水平軌道BC的長度x5 m，軌道CD足夠長且傾角37，A、D兩點(diǎn)離軌道BC的高度分別為h14.30 m、h21.35 m現(xiàn)讓質(zhì)量為m的小滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放已知小滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8.求：(1)小滑塊第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)小滑塊第一次與第二次通過C點(diǎn)的時(shí)間間隔；(3)小滑塊最終停止的位置距B點(diǎn)的距離 14、如圖為某種魚餌自動(dòng)投放器中的投餌管裝置示意圖，其下半部AB是一長為2R的豎直細(xì)管，上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口沿水平方向，AB管內(nèi)有一原長為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧。投餌時(shí)，每次總將彈簧長度壓縮到0.5R后鎖定，在彈簧上段放置一粒魚餌，解除鎖定，彈簧可將魚餌彈射出去。設(shè)質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時(shí)，對管壁的作用力恰好為零。不計(jì)魚餌在運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械能損失，且鎖定和解除鎖定時(shí)，均不改變彈簧的彈性勢能。已知重力加速度為g。求：（1）質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時(shí)的速度大小v1;（2）彈簧壓縮到0.5R時(shí)的彈性勢能Ep;（3）已知地面與水面相距1.5R，若使該投餌管繞AB管的中軸線OO在角的范圍內(nèi)來回緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，每次彈射時(shí)只放置一粒魚餌，魚餌的質(zhì)量在到m之間變化，且均能落到水面。持續(xù)投放足夠長時(shí)間后，魚餌能夠落到水面的最大面積S是多少？15、右端連有光滑弧形槽的水平桌面AB長L1.5 m，如右圖所示將一個(gè)質(zhì)量為m0.5 kg的木塊在F1.5 N的水平拉力作用下，從桌面上的A端由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，木塊到達(dá)B端時(shí)撤去拉力F，木塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，取g10 m/s2.求：(1)木塊沿弧形槽上升的最大高度；(2)木塊沿弧形槽滑回B端后，在水平桌面上滑動(dòng)的最大距離16、半徑R4500 km的某星球上有一傾角為30的固定斜面一質(zhì)量為m1 kg的小物塊在力F作用下從靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，力F始終與斜面平行，如圖X75甲所示已知小物塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，力F隨位移x變化的規(guī)律如圖乙所示(取沿斜面向上的方向?yàn)檎?，當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)12 m時(shí)速度恰好又為零試求：該星球表面上的重力加速度。 第35講 功和能經(jīng)典精講1、D詳解：蘋果加速下落，運(yùn)動(dòng)越來越快，故蘋果通過第3個(gè)窗戶所用的時(shí)間最短，平均速度最大，A、B都錯(cuò)；窗戶完全相同，所以蘋果通過三個(gè)窗戶重力做的功一樣多，蘋果通過第1個(gè)窗戶用時(shí)最長，重力的平均功率最小，故C錯(cuò)，D對2、BD詳解：兩物體從同一高度下落，根據(jù)機(jī)械能守恒定律知，它們到達(dá)水平面上時(shí)的動(dòng)能相等，自由下落的物體先著地，重力做功的平均功率大，而著地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率等于重力與重力方向上的速度的乘積，故重力做功的瞬時(shí)功率不相等，選BD.3、BD詳解：緩慢地將A向上提升距離L1時(shí)，B剛要離開地面，彈簧由壓縮量為到拉伸量為，彈性勢能不變，L1，由功能關(guān)系可知，此過程手所做的功等于A增加的機(jī)械能，即W1mgL1；將A加速向上提起，A上升的距離為L2時(shí)，B剛要離開地面，彈簧也是由壓縮量為到拉伸量為，彈性勢能不變，L2，由功能關(guān)系可知，此過程手所做的功等于A增加的機(jī)械能，即W2mgL2mv2；綜上所述，BD正確4、ABD詳解：由靜止釋放B到B達(dá)到最大速度的過程中，B一直要克服繩的拉力做功，根據(jù)功能關(guān)系可知，B物體的機(jī)械能一直減小，A對；根據(jù)動(dòng)能定理，重力與拉力做功之和也正是B所受的合外力做的功，B對；根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，B物體減少的機(jī)械能等于彈簧增加的彈性勢能與A增加的動(dòng)能之和，C錯(cuò)；根據(jù)功能關(guān)系可知，細(xì)線拉力對A做的功等于A物體和彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量，D對5、B詳解：動(dòng)能和重力勢能相等時(shí)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：2mghmgH，得下落高度為h，速度v，故Pmgvmg，B選項(xiàng)正確6、 AC詳解：汽車行駛過程中，若發(fā)動(dòng)機(jī)功率保持不變，且勻速行駛，則由牛頓第二定律得FFf0，又PFv，解得vP/Ff；又由FfFN可知，當(dāng)路面越粗糙或載貨越多時(shí)，阻力Ff越大，則v越小，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤7、CD詳解：由圖知，第1 s末速度、第3 s末速度、第7 s速度大小關(guān)系：v1v3v7，由題知Wmv0，則由動(dòng)能定理知第1 s末到第3 s末合外力做功W2mvmv0，故A錯(cuò)誤第3秒末到第5 s末合外力做功W30mvW，故B錯(cuò)誤第5 s末到第7 s末合外力做功W4mv0W，故C正確第3 s末到第4 s末合外力做功W5mvmv；因v4v3，所以W50.75W，故D正確8、CD詳解：物塊沿軌道1滑下來時(shí)，設(shè)斜面的傾角為，軌道1長為l，A點(diǎn)在水平面上的投影為A，A到水平面的距離為h，由動(dòng)能定理：mgh(mgcos)xmv，即mghmgABmv，同理可得，物塊沿軌道2滑下時(shí)，有mghmgABmv，也就是沿兩軌道下滑時(shí)，摩擦力做功一樣多，但摩擦力不同，所以CD對，A錯(cuò)；位移是從初位置指向末位置的有向線段，故位移相同，B錯(cuò)9、ACD詳解：機(jī)車啟動(dòng)時(shí)由PFv和Ffma可知，勻加速啟動(dòng)過程，牽引力F、加速度a恒定不變，速度和功率均勻增大，當(dāng)功率增大到額定功率后保持不變，牽引力逐漸減小到與阻力相等，加速度逐漸減小到零，速度逐漸增大到最大速度故ACD正確10、D詳解：0t1時(shí)間內(nèi)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，牽引力恒定，但速度增加，故功率增加，A錯(cuò)；汽車水平方向受到牽引力和阻力作用，根據(jù)動(dòng)能定理，t1t2時(shí)間內(nèi)合力做功為mvmv ，故B錯(cuò)；公式(v1v2)適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)；功率增到t1時(shí)刻，不再增加，t1t2時(shí)間內(nèi)功率恒定，但牽引力減小，t2t3時(shí)間內(nèi)牽引力最小，與阻力相等，所以D對11、A詳解：質(zhì)點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)，它對容器的正壓力為FN，根據(jù)牛頓定律有FNmgm，根據(jù)動(dòng)能定理，質(zhì)點(diǎn)自A滑到B的過程中有WfmgRmv2，故摩擦力對其所做的功WfRFNmgR.12、 BD詳解：緩慢抬高過程中，摩擦力始終跟運(yùn)動(dòng)方向垂直，不做功，支持力與重力做功的代數(shù)和為零，所以支持力的功等于mgLsin ；下滑過程支持力跟運(yùn)動(dòng)方向始終垂直，不做功，由動(dòng)能定理可得：；綜上所述，B、D正確13、見詳解詳解：(1)小滑塊從ABCD過程中，由動(dòng)能定理得mg(h1h2)mgxmv0將h1、h2、x、g代入得：vD3 m/s(2)小滑塊從ABC過程中，由動(dòng)能定理得mgh1mgxmv將h1、x、g代入得：vC6 m/s小滑塊沿CD段上滑的加速度大小agsin6 m/s2小滑塊沿CD段上滑到最高點(diǎn)的時(shí)間t11 s由對稱性可知，小滑塊從最高點(diǎn)滑回C點(diǎn)的時(shí)間t2t11 s故小滑塊第一次與第二次通過C點(diǎn)的時(shí)間間隔tt1t22 s(3)對小滑塊運(yùn)動(dòng)全過程利用動(dòng)能定理，設(shè)小滑塊在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的總路程為x總 有：mgh1mgx總將h1、代入得x總8.6 m故小滑塊最終停止的位置距B點(diǎn)的距離為2xx總1.4 m14、見詳解詳解：（1）質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力完全由重力提供，則mg=m，解得 v1=. (2) 彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為魚餌的機(jī)械能，由機(jī)械能守恒定律有Ep=mg(1.5R+R)+m v12，由式解得Ep=3mgR。（3）不考慮因緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)裝置對魚餌速度大小的影響，質(zhì)量為m的魚餌離開管口C后做平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)經(jīng)過t時(shí)間落到水面上，離OO的水平距離為x1，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有4.5R=gt2，x1=v1t+R，由式解得x1=4R. 當(dāng)魚餌的質(zhì)量為2m/3時(shí)，設(shè)其到達(dá)管口C時(shí)速度大小為v2，由機(jī)械能守恒定律有Ep=mg(1.5R+R)+(m) v22， 由式解得v2=2. 質(zhì)量為2m/3的魚餌落到水面上時(shí)，設(shè)離OO的水平距離為x2，則x2=v2t+R，由式解得x2=7R.魚餌能夠落到水面的最大面積S，S=(x22-x12)= R2（或8.25R2）。15、(1)0.15 m(2)0.75 m詳解：（1）由動(dòng)能定理得：其中所以（2）由動(dòng)能定理得：所以16、見詳解詳解：假設(shè)星球表面的重力加速度為g，對小物塊受力分析如圖所示，根據(jù)動(dòng)能定理，小物塊在力F1作用過程中有：小物塊在力F2作用過程中有：由圖可知解得：