高考物理大二轮复习阶段训练2功和能动量

阶段训练二 功和能 动量 时间45分钟 满分 100分 一、选择题本题共8小题,每小题7分,共56分。在每小题给出的四个选项中,15题只有一个选项符合题目要求,68题有多个选项符合题目要求。全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分 1.2018全国卷Ⅰ高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段,列车的动能 A.与它所经历的时间成正比 B.与它的位移成正比 C.与它的速度成正比 D.与它的动量成正比 2.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点, A.P球的速度一定大于Q球的速度 B.P球的动能一定小于Q球的动能 C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度 3.如图所示,水平传送带两端点A、B间的距离为l。若传送带处于静止状态,把一个小物块放到右端的A点,某人用恒定的水平拉力F1使小物块以速度v1匀速滑到左端的B点。若传送带的上表面以v2的速度匀速向左运动,此人用水平恒力F2拉物块,使物块以相对于传送带为v1的速度从A滑到B,下列说法正确的是 A.F2大于F1 B.F2做的功等于F1做的功 C.F2的功率等于F1的功率 D.两种情况下物块与皮带之间因摩擦而产生的热量相同 4.如图所示,竖直平面内的轨道Ⅰ和Ⅱ都由两段细直杆连接而成,两轨道长度相等,用相同的水平恒力将穿在轨道最低点B的静止小球,分别沿Ⅰ和Ⅱ推至最高点A,所需时间分别为t1、t2,动能增量分别为ΔEk1、ΔEk2。假定球在经过轨道转折点前后速度大小不变,且球与Ⅰ和Ⅱ轨道间的动摩擦因数相等,则 A.ΔEk1ΔEk2,t1t2B.ΔEk1ΔEk2,t1t2 C.ΔEk1ΔEk2,t1FTQ,C选项正确;向心加速度av2l2g,与质量和绳长均无关系,D选项错误。

3.B 解析 两种情况下物体都做匀速直线运动,物体处于平衡状态,由平衡条件可知,拉力等于滑动摩擦力,由于两种情况下滑动摩擦力Ff相等,则拉力相等,即F1F2,故A错误;设AB的长度为l,拉力大小为F,滑动摩擦力大小为Ff。当传送带不运动时,拉力做功W1Fl,物体从A运动到B的时间t1lv1,因摩擦而产生的热量Q1Ffl。当传送带运动时,拉力做功W2Fl,物体从A运动到B的时间t2lv1v2t1,因摩擦而产生的热量Q2Ffv1t2。拉力做功功率P1W1t1,P2W2t2,比较可知W1W2,P1 t2。故B正确,A、C、D错误。故选B。

5.B 解析 本题考查动能定理,意在考查F-x图象中图线与横轴围成的面积表示功的知识。由题图可知F-x图线与横轴围成的面积表示功,由动能定理可知W12mv2-12mv02,经计算可得v3 m/s,B正确。

6.AC 解析 升降机在下落过程中,受到竖直向下的重力和竖直向上的弹簧的弹力作用,且弹力逐渐增大,则升降机先向下加速,后减速,故升降机先处于失重状态然后处于超重状态,选项A正确;升降机的重力的功率Pmgv,其先增大后减小,选项B错误;除重力做功外,弹簧的弹力对其做负功,机械能减小,选项C正确,选项D错误。

7.AC 解析 汽车匀速运动,动能不变,则根据动能定理可知,合外力做功为零,故A正确、B错误;小汽车动能不变,重力势能增加了mgh,则可知小汽车机械能增加量为mgh,故C正确;对上升过程由动能定理可知,牵引力的功等于重力势能的增加量和克服阻力做功之和,故牵引力做功一定大于mgh,故D错误。

8.BC 解析 由题图乙可知,小球在C点的速度大小为v3 m/s,轨道半径R0.4 m,因小球所受重力与弹力的合力提供向心力,所以小球在C点有mgFmv2R,代入数据得m0.1 kg,选项A错误;由机械能守恒可知,小球在B点的速度12mv2mgR12mvB2,解得vB217 m2/s2,因在B点是弹力提供向心力,所以有FBmvB2R,解得F4.25 N,选项B正确;再由机械能守恒定律可得,12mv22mgR12mv02,解得小球在A点的速度v05 m/s,所以题图乙中x25 m2/s2,选项C正确;因小球在A点时重力与速度方向垂直,所以重力的功率为0,选项D错误。

9.答案 10.3 s 22 m/s 30.1 J 解析 1小物块从C水平飞出后做平抛运动,由h12gt2得小物块从C到D运动的时间t2hg0.3 s。① 2从C到D,小物块水平方向做匀速直线运动,vxt得v2 m/s 此速度即小物块从C点飞出时的速度。② 3物块从A运动到C的过程中,根据动能定理得 mgH-h-Wf12mv2-0③ 则克服摩擦力做功Wf0.1 J。④ 10.答案 12 s 264 J 340 J 解析 1铁块与木板间的滑动摩擦力 Ffμmg0.4110 N4 N① 铁块的加速度 a1F-Ffm8-41 m/s24 m/s2② 木板的加速度 a2Ffm044 m/s21 m/s2③ 铁块滑到木板左端的时间为t 则12a1t2-12a2t2l④ 代入数据解得t2 s。⑤ 2铁块位移 s112a1t212422 m8 m⑥ 木板位移 s212a2t212122 m2 m⑦ 恒力F对铁块做的功WFs188 J64 J。⑧ 3铁块的动能EkAF-Ffs18-48 J32 J⑨ 木板的动能EkBFfs242 J8 J 铁块和木板的总动能 Ek总EkAEkB32 J8 J40 J。

11.答案 13mg1-μ 23-3μ3μ1R 3l≥331-3μR 解析 1根据几何关系可得PBRtanθ3R 从P点到E点根据动能定理,有 mgR-μmgcos θPB12mvE2-0 代入数据解得vE2-3μgR 在E点,根据牛顿第二定律有FN-mgmvE2R 解得FN3mg1-μ。

2设物体滑回到轨道AB上距B点的最大距离为x, 根据动能定理,有 mgBP-x sin θ-μmgcos θBPx0 代入数据解得x3-3μ3μ1R。

3物体刚好到达最高点D时,有mgmv2R 解得vgR 从释放点到最高点D的过程,根据动能定理,有 mglsin θ-R-Rcos θ-μmgcos θl12mv2-0 代入数据解得l331-3μR 所以只有l≥331-3μR,物体才能顺利通过圆弧轨道的最高点D。

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