2022年高考物理二輪復習 新題重組練專題二　功和能專題小循環(huán)練

2022年高考物理二輪復習 新題重組練專題二功和能專題小循環(huán)練一、選擇題(本題共8小題，每小題8分，共64分，其中第2、3、6、7、8小題為多選題。)1運輸人員要把質(zhì)量為m，體積較小的木箱拉上汽車?，F(xiàn)將長為L的木板搭在汽車尾部與地面間，構(gòu)成一固定斜面，然后把木箱沿斜面拉上汽車。斜面與水平地面成30°角，拉力與斜面平行。木箱與斜面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。則將木箱運上汽車，拉力至少做功()AmgLBmgC.mgL(1) D.mgLmgL解析以木箱為研究對象，木箱受重力、支持力、摩擦力和拉力作用，由平衡條件得：Fmgsin30°mgcos30°，可知拉力至少做功WFmgL(1)，C項正確。答案C2如圖所示，傾斜的傳動帶以恒定的速度v2向上運動，一個小物塊以初速度v1從底端沖上傳動帶，且v1大于v2，小物塊從傳動帶底端到達頂端的過程中一直做減速運動，則()A小物塊到達頂端的速度可能等于零B小物塊到達頂端的速度不可能等于v2C小物塊的機械能一直在減小D小物塊所受的合外力一直做負功解析當物塊速度大于傳送帶速度時，摩擦力沿斜面向下，當物塊速度小于等于傳送帶速度時，摩擦力沿斜面向上，如摩擦力大于重力向下的分力時，物塊最終與傳送帶速度相同，B錯；如摩擦力小于重力向下的分力時，物塊一直減速，速度可能為0，A對；當摩擦力向上時，摩擦力和物體運動方向相同，做正功，小物塊的機械能增加，C錯；因物塊一直做減速運動，所以合外力方向與物塊運動方向相反，合外力做負功，D對，選A、D。答案AD3將一物體以一定的初速度從某一高度處豎直上拋，一段時間后物體回到原出發(fā)點，已知空氣阻力與其速度成正比，則下面說法正確的是()A上升過程所用時間與下降過程所用時間相等B上升過程所用時間小于下降過程所用時間C上升和下降過程，小球的機械能都減少，且上升過程機械能的減少量大于下降過程D在出發(fā)點，上升時重力的瞬時功率小于下降時的瞬時功率解析由于空氣阻力、上升過程合外力為F上mgkv，下降過程合外力為F下mgkv，所以加速度a上>a下，上升下降位移大小相同，知t上<t下，A錯B對；上升下降過程機械能的減少量等于阻力所做的功，位移大小相同，上升過程阻力大，所以上升過程機械能減少量大于下降過程，C對；重力的瞬時功率PGG·v，因為上升時速度大于下降時出發(fā)點的速度，所以上升時重力的瞬時功率大，D錯，選B、C。答案BC4起重機將一重物由靜止豎直向上加速吊起，當重物上升一定高度時，以下說法正確的是()A起重機拉力對重物所做的功等于重物重力勢能的增量B起重機拉力對重物所做的功等于重物動能的增量C重物克服重力所做的功等于重物重力勢能的增量D外力對重物做功的代數(shù)和等于重物機械能的增量解析起重機拉力對重物所做的功等于重物機械能的增加，可能是重力勢能的增加，也可能是動能的增加，還可能是二者能量的增加，所以A、B均錯；改變重力勢能的只有重力做功，C對；外力對重物做功的代數(shù)和等于重物動能的增量，D錯；選C。答案C5從地面上以初速度v010 m/s豎直向上拋出一質(zhì)量為m0.2 kg的小球，若運動過程中小球受到的空氣阻力大小與其速率成正比，小球運動的速率隨時間變化規(guī)律如圖所示，t1時刻到達最高點，再落回地面，落地時速率為v12 m/s，且落地前小球已經(jīng)做勻速運動(g10 m/s2)。則以下說法正確的是()A小球在上升階段速度大小為2 m/s時，其加速度大小為20 m/s2B小球在t1時刻的加速度為零C小球拋出瞬間的加速度大小為10 m/s2D小球從拋出到落地過程中空氣阻力所做的功為9.6 J解析最終的收尾速度為2 m/s，此時有：mgkv1，得k1 kg/s；球在上升階段速度大小變?yōu)? m/s時，mgkv1ma，得其加速度大小為20 m/s2，故A正確；球在t1時刻的加速度為10 m/s2，球拋出瞬間的加速度大小為60 m/s2，球從拋出到落地過程中空氣阻力所做的功為Ekmvmv9.6 J。故B、C、D均錯誤。答案A6如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊在水平面上以速率v撞上勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，當滑塊將彈簧壓縮了x0時速度減小到零，然后彈簧又將滑塊向右推開。已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為，整個過程彈簧未超過彈性限度且二者未拴接，則下列判斷正確的是()A滑塊向右運動過程中，滑塊機械能先增大后減小B滑塊與彈簧接觸過程中，滑塊的機械能先減小后增大C滑塊與彈簧接觸過程中，滑塊與彈簧組成的系統(tǒng)機械能一直減小D滑塊最終停在距離彈簧右端2x0處解析滑塊向右運動至彈簧彈力與摩擦力平衡時，滑塊的動能最大，機械能最大，因而滑塊機械能先增大再減小，選項A正確；滑塊與彈簧接觸過程中，滑塊向左運動時，滑塊的動能逐漸減小為零，滑塊向右運動時，滑塊的動能先增大后減小，因而滑塊機械能先減小再增大最后減小，選項B錯誤；對于滑塊與彈簧，在整個過程中，滑動摩擦力做負功，因而滑塊和彈簧的機械能一直減小，選項C正確；設滑塊最終停止的位置距離彈簧右端的距離為x，根據(jù)動能定理有mg(x2x0)0mv2，解得x2x0，選項D正確。答案ACD7水平面上質(zhì)量為m10 kg的物體受到的水平拉力F隨位移s變化的規(guī)律如圖所示，物體勻速運動一段時間后，拉力逐漸減小，當s7.5 m時拉力減為零，物體也恰好停下。取g10 m/s2，下列結(jié)論正確的是()A物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.12B合外力對物體所做的功約為40 JC物體勻速運動時的速度為2 m/sD物體運動的時間為0.4 s解析由題圖可以看出F12 N時，物體做勻速運動，所以有Fmg0.12，A選項對；在Fs圖象中，曲線和坐標軸所圍的面積代表功(WF·s)，按統(tǒng)計學規(guī)律，大于半個格的算一個，小于半個格的忽略不計，可得水平拉力做功約為WF50×0.5×250 J，整個過程摩擦力大小不變恒為12 N，物體移動7.5 m，所以摩擦力做功Wf12 N×7.5 m90 J。根據(jù)動能定理得合外力做功為WWfWF90 J50 J40 J，B對；根據(jù)動能定理，對物體運動的整個過程有：W0mv，解得v02 m/s, C錯；根據(jù)題目所提供信息，物體運動時間不可求解，D錯，選A、B。答案AB8如圖甲所示，平行于光滑固定斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k，一端固定在傾角為的斜面底端，另一端與物塊A連接，物塊B在斜面上緊靠著物塊A但不粘連，物塊A、B質(zhì)量均為m。初始時兩物塊均靜止?，F(xiàn)用平行于斜面向上的力F拉動物塊B，使B做加速度為a的勻加速運動，兩物塊的vt圖象如圖乙所示(t1時刻圖線A、B相切)，已知重力加速度為g，則()甲乙AA達到最大速度時的位移為B力F的最小值為m(gsina)Ct1時A、B分離DA、B分離前，A、B和彈簧系統(tǒng)機械能增加，A和彈簧系統(tǒng)機械能增加解析物塊A達到最大速度時，A、B已經(jīng)分離，此時A的加速度為0，彈簧仍處于壓縮狀態(tài)，設縮短量為x2，有mgsinkx2，x2；在未施加力F前設彈簧縮短量為x1，有2mgsinkx1，x1，因此A達到最大速度時的位移xx1x2，A正確；物塊A、B分離前，對A、B整體有Fkx2mgsin2ma，F(xiàn)2ma2mgsinkx，x為彈簧壓縮量，隨著x的減小，F(xiàn)增大，故此階段x最大時，F(xiàn)最小，x的最大值為x1，F(xiàn)min2ma2mgsin×k2ma；物塊A、B分離后，對B有Fmgsinma，F(xiàn)mamgsin為定值，分離瞬間對A有kx3mgsinma，此時x2<x3<x1，即ma<kx1mgsinmgsin，故整個過程中F的最小值為2ma，B錯誤；A、B分離時，A、B整體位移xx1x3at，解得t1，C正確；A、B分離前，F(xiàn)對A、B和彈簧組成的系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)機械能增加，而物塊B對A和彈簧組成的系統(tǒng)做負功，系統(tǒng)機械能減小，故D錯誤。答案AC二、計算題(本題共2小題，共36分。需寫出規(guī)范的解題步驟。)9如圖所示，一個半徑為R的半球形碗固定在桌面上，碗口水平，O點為其圓心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的。一根輕質(zhì)細線跨在碗口上，線的兩端分別系有小球A(可視為質(zhì)點)和B，當它們處于平衡狀態(tài)時，小球A與O點的連線與水平線的夾角為60°。(1)求小球A與小球B的質(zhì)量比mAmB；(2)現(xiàn)將A球質(zhì)量改為2m，B球質(zhì)量改為m，且開始時A球位于碗口右端C點，由靜止沿碗下滑。當A球滑到碗底時，求兩球總的重力勢能改變量的大??；(3)在(2)的條件下，當A球滑到碗底時，求B球的速度大小。解析(1)對A球由平衡條件得Ncos60°mBgcos60°Ncos30°mBgcos30°mAg由得：(2)兩球總的重力勢能的減小量EpmAgRmBgR(2)mgR(3)對系統(tǒng)由機械能守恒定律得(2)mgRmAvmBv根據(jù)運動的分解vAcos45°vB解得：vB答案(1)1(2)(2)mgR(3) 10如圖所示，AB是固定于豎直平面內(nèi)的圓弧形光滑軌道，末端B處的切線方向水平。一物體(可視為質(zhì)點)P從圓弧最高點A處由靜止釋放，滑到B端飛出，落到地面上的C點。測得C點和B點的水平距離OCL，B點距地面的高度OBh?，F(xiàn)在軌道下方緊貼B端安裝一個水平傳送帶，傳送帶的右端與B點的距離為。當傳送帶靜止時，讓物體P從A處由靜止釋放，物體P沿軌道滑過B點后又在傳送帶上滑行并從傳送帶的右端水平飛出，仍然落到地面上的C點。求：(1)物體P與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)；(2)若在A處給物體P一個豎直向下的初速度v0，物體P從傳送帶的右端水平飛出后，落在地面上的D點，求OD的大??；(3)若傳送帶驅(qū)動輪順時針轉(zhuǎn)動，帶動傳送帶以速度v勻速運動，再把物體P從A處由靜止釋放，物體P落到地面上。設著地點與O點的距離為x，求出x與傳送帶上表面速度v的函數(shù)關(guān)系。解析(1)無傳送帶時，物體由B運動到C，做平拋運動，設物體在B點的速度為vB，則LvBthgt2由得：vBL有傳送帶時，設物體離開傳送帶時的速度為v1，則有v1tmg×mvmv由得v1(2)設物體離開傳送帶時的速度為v2，則mgRmgmvmvmgRmvODv2t由得：OD(3)當皮帶的速度vv1時，物體P一直減速，物體P離開皮帶時的速度等于v1，物體著地點與O點的距離xL；當皮帶速度v>，物體P一直加速，根據(jù)動能定理有mgmvmv解得v3L所以，當皮帶速度<vL時，xv當皮帶速度v>v3L時，xL答案(1)(2)OD(3)見解析