贵州省铜仁市2016届高考物理 核心考点押题仿真模拟试题 功与功率及能的转化和守恒17

功与功率及能的转化和守恒04(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．关于能源的利用，下列说法不．正确的是( )A．自然界的能量守恒，所以不需要节约能源B．一座城市的能量耗散使其环境温度略高于周围农村的环境温度C．煤炭和石油产品燃烧会造成空气污染和温室效应D．能量耗散表明能源的利用是有条件的，也是有代价的解析：选A.自然界的能量守恒，但能量在利用过程中，可利用的品质在逐渐降低，因此，必须节约能源，A项错，C、D对．城市工业、交通急剧发展使得城市过多接收了耗散的能量，使城市温度升高，B对．2．下列关于能量守恒定律的认识正确的是( )A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械——永动机不可能制成D．石子从空中落下，最后停止在地面上，，说明机械能消失了解析：选ABC.根据能量守恒定律可知，能量既不会消灭，也不会创生．能量只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，A、B对，D错，永动机违背了能量守恒定律，故它不可能制造出来，C对．3．如图7－4所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力( )图7－4A．等于零，对人不做功B．水平向左，对人做负功C．水平向右，对人做正功D．斜向上，对人做正功解析：选C.人随扶梯沿斜面加速上升，人的受力有重力、支持力和水平向右的静摩擦力，且静摩擦力方向与运动方向的夹角小于90°，故静摩擦力对人做正功．4．人们设计出磁悬浮列车，列车能以很大速度行驶．列车的速度很大，是采取了下列哪些可能的措施( )A．减小列车的质量B．增大列车的牵引力C．减小列车受的阻力D．增大列车的功率解析：选CD.当列车以最大速度行驶时，牵引力与阻力大小相等，有P＝F f v，故v＝PF f，要增大速度的话，一方面增加列车的功率，另一方面减小列车受的阻力．5．如图7－5所示，一物体以一定的初速度沿水平面由A 点滑到B 点，摩擦力做功为W 1，若该物体从A ′点沿两斜面滑到B ′点，摩擦力做功为W 2，已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同 .则( )图7－5A ．W 1＝W 2B ．W 1>W 2C ．W 1<W 2D ．不能确定W 1和W 2的大小关系解析：选A.若物体沿水平面从A 滑到B ，摩擦力所做的功为W 1，有W 1＝F f ·l ＝μmg ·l ，若沿两斜面由A ′滑到B ′，摩擦力做功为W 2，有W 2＝μmg cos α·l 1＋μmg cos β·l 2，l 1·cos α＋l 2·cos β＝l ，所以W 2＝μmg ·l ＝W 1.6.图7－6伽利略曾设计如图7－6所示的一个实验，将摆球拉至M 点放开，摆球会达到同一水平高度上的N 点．如果在E 或F 处钉上钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M 点．这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时，其末速度的大小( )A ．只与斜面的倾角有关B ．只与斜面的长度有关C ．只与下滑的高度有关D ．只与物体的质量有关 解析：选C. 物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑的过程中，机械能守恒，由mgh ＝12mv 2可得，末速度的大小v ＝2gh 与斜面的倾角和长度、物体的质量无关．7．如图7－7所示在足球赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角贴着球门射入，球门高度为h ，足球飞入球门的速度为v ，足球质量为m ，则红队球员将足球踢出时对足球做的功W 为(不计空气阻力、足球可视为质点)( )图7－7A.12mv 2B ．mgh C.12mv 2＋mgh D.12mv 2－mgh 解析：选C.根据动能定理可得：W －mgh ＝12mv 2－0，所以W ＝12mv 2＋mgh ，C 正确．8．质量为m 的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P ，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v ，那么当汽车的车速为v4时，汽车的瞬时加速度的大小为( )A.P mvB.2P mvC.3P mvD.4P mv 解析：选C.阻力F f ＝P v ，当速度为v4时牵引力F ＝P v 4＝4P v ，合力为3P v ，故加速度a ＝3Pmv.9．一物体自t ＝0时开始做直线运动，其速度图线如图7－8所示．下列选项正确的是()图7－8A ．在0～6 s 内，物体离出发点最远为30 mB ．在0～6 s 内，物体经过的路程为40 mC ．在0～4 s 内，物体的平均速率为7.5 m/sD ．在5～6 s 内，物体所受的合外力做负功解析：选BC.根据vt 图象的“面积”表示位移和vt 图象的意义知，物体在第5 s 时离出发点最远，最远距离为x m ＝12×(5＋2)×10 m ＝35 m ；0～6 s 内的路程为s ＝x m ＋12×1×10 m＝40 m ；0～4 s 内的位移x ＝12×(4＋2)×10 m ＝30 m ，故平均速率为v ＝x t ＝304m/s ＝7.5 m/s ；在5～6 s 内，物体的速度增加，根据动能定理，合外力做正功．综上所述B 、C 正确，A 、D 错误．10．质量为m 的汽车发动机的功率恒为P ，摩擦阻力恒为F f ，牵引力为F ，汽车由静止开始，经过时间t 行驶了位移l 时，速度达到最大值v m ，则发动机所做的功为( )A ．PtB ．F f v m t C.12mv m 2＋F f l D ．Fl 解析：选ABC.因为功率P 恒定，所以功W ＝Pt ，A 正确．汽车达到最大速度时F ＝F f ，则P ＝Fv ＝F f v m ，所以W ＝Pt ＝F f v m t ，B 正确；从汽车静止到速度达到最大值的过程中，由动能定理得：W －F f l ＝12mv 2m ，W ＝12mv 2m ＋F f l所以C 正确；由于牵引力F 是变力，所以不能用F ·l 表示做功，D 错．11．物体放在水平面上，受到的水平拉力F 随时间t 变化的图象如图7－9甲所示，物体受力后的运动速度v 随时间t 变化的图象如图乙所示．在整个过程中，下列说法正确的是( )图7－9A ．拉力做功为40 JB ．物体克服摩擦力做功为16 JC ．合力做功为24 JD ．以上结果都不对解析：选D.本题结合速度—时间图象考查功的概念．由v －t 图知物体在0～2 s 内静止，x 1＝0,2～6 s 内做匀加速运动，位移x 2＝12×4×3 m ＝6 m ，在6～8 s 内做匀速运动，位移x 3＝3×2 m ＝6 m ，且水平面对物体的滑动摩擦力大小为F f ＝F 3＝2 N,8～10 s 内做匀减速运动，位移x 4＝12×2×3 m ＝3 m ，所以拉力做功为W F ＝F 2x 2＋F 2x 3＝3×6 J ＋2×6＝30 J ；物体克服摩擦力做功WF f ＝F f (x 2＋x 3＋x 4)＝2×15 J ＝30 J ；合力做功等于物体动能的变化，为零．故本题应选D.12．一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上，从t ＝0时起，第1秒内受到2 N 的水平外力作用．第2秒内受到同方向的1 N 的外力作用．下列判断正确的是( )A ．0～2 s 内外力的平均功率是94 WB ．第2秒内外力所做的功是54JC ．第2秒末外力的瞬时功率最大D ．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是45解析：选AD.根据牛顿第二定律得：物体在第1 s 内的加速度a 1＝F 1m＝2 m/s 2，在第2 s内的加速度a 2＝F 2m ＝11m/s 2＝1 m/s 2；第1 s 末的速度v 1＝a 1t ＝2 m/s ，第2 s 末的速度v 2＝v 1＋a 2t ＝3 m/s ；0～2 s 内外力做的功W ＝12mv 22＝92 J ，功率P ＝W t ＝94W ，故A 正确．第2 s 内外力所做的功W 2＝12mv 22－12mv 21＝(12×1×32－12×1×22)J ＝52J ，故B 错误．第1 s 末的瞬时功率P 1＝F 1v 1＝4 W ．第2 s 末的瞬时功率P 2＝F 2v 2＝3 W ，故C 错误．第1 s 内动能的增加量ΔE k1＝12mv 21＝2 J ，第2 s 内动能的增加量ΔE k2＝W 2＝52 J ，所以ΔE k1ΔE k2＝45，故D 正确．二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．把答案填在题中横线上)图7－1013．为了测定一根轻弹簧压缩最短时能储存的弹性势能大小，可以将弹簧固定在一带有凹槽轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面边缘上，如图7－10所示，用钢球将弹簧压缩至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：(1)需要测定的物理量是______________(2)计算弹簧压缩最短时弹性势能的关系式是E p ＝____________ 答案：(1)小球质量m ，桌面高度H ，水平射程x(2)mgx 24H14．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m ＝1 kg 的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图7－11所示．O 为第一个点，A 、B 、C 为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)．已知打点计时器每隔0.02 s 打一点，当地的重力加速度为g ＝9.80 m/s 2.那么：图7－11(1)纸带的________端(填“左”或“右”)与重物相连；(2)根据图中所得的数据，应取图中O 点到________点来验证机械能守恒定律；(3)从O 点到(2)问中所取的点，重物重力势能的减少量ΔE p ＝________J ，动能增加量ΔE k ＝________J ．(结果保留3位有效数字)解析：因O 点为打出的第一个点，所以O 端(即左端)与重物相连，用OB 段验证机械能守恒定律，则重力势能的减少量为ΔE p ＝mgh OB ＝1.88 J动能的增加量为ΔE k ＝12mv 2B －0v B ＝h AC 2T ＝h OC －h OA2T由以上两式得ΔE k ＝1.87 J.答案：(1)左 (2)B (3)1.88 1.87三、计算题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(8分)汽车在水平直线公路上行驶，额定功率为P 额＝80 kW ，汽车行驶过程中所受阻力恒为F f ＝2.5×103 N ，汽车的质量M ＝2.0×103kg.若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为a ＝1.0 m/s 2，汽车达到额定功率后，保持额定功率不变继续行驶．求：(1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度． (2)当汽车的速度为20 m/s 时的加速度．解析：(1)汽车在整个运动过程中速度达到最大时，牵引力与阻力大小相等， 即F ＝F f ，又P 额＝Fv m ，(2分)所以最大速度v m ＝P 额F f ＝800002500m/s ＝32 m/s.(2分)(2)当汽车的速度为20 m/s 时，汽车的牵引力为 F ＝P 额v ＝8000020N ＝4000 N(2分)对汽车由牛顿第二定律可得a ＝F －F f M ＝4000－25002000m/s 2＝0.75 m/s 2(2分)所以汽车的加速度为0.75 m/s 2.答案：(1)32 m/s (2)0.75 m/s 216．(10分)如图7－12所示，已知轻弹簧发生弹性形变时所具有的弹性势能E p ＝12kx 2.其中k 为弹簧的劲度系数， x 为其形变量．图7－12现有质量为m 1的物块与劲度系数为k 的轻弹簧相连并静止地放在光滑的水平桌面上，弹簧的另一端固定，按住物块m 1，弹簧处于自然长度，在m 1的右端连一细线并绕过光滑的定滑轮接一个挂钩．现在将质量为m 2的小物体轻轻地挂在挂钩上．设细线不可伸长，细线、挂钩、滑轮的质量及一切摩擦均不计，释放m 1，求：(1)m 1速度达最大值时弹簧伸长的长度． (2)m 1的最大速度值．解析：(1)对m 1、m 2进行受力分析，由线不可伸长知： F T －kx ＝m 1a (2分) m 2g －F T ＝m 2a (2分)两式相加得m 2g －kx ＝(m 1＋m 2)a (1分) 当a ＝0时，m 1、m 2速度达最大值，故弹簧伸长量为x ＝m 2gk.①(2分) (2)系统机械能守恒，以弹簧原长处为弹性势能零点，m 2刚挂上时的位置为重力势能零点，则系统初态机械能为零，故有12(m 1＋m 2)v 2＋12kx 2－m 2gx ＝0②(2分) 将①式代入②式解得v ＝±m 2gm 1＋m 2k故速度大小为m 2gm 1＋m 2k.(1分)答案：(1)m 2g k (2)m 2gm 1＋m 2k17．(10分)如图7－13所示，一可视为质点的物体质量为m ＝1 kg ，在左侧平台上水平抛出，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A 点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A 、B 为圆弧两端点，其连线水平，O 为轨道的最低点，已知圆弧半径为R ＝1.0 m ，对应圆心角为θ＝106°，平台与AB 连线的高度差为h ＝0.8 m ．(重力加速度g ＝10 m/s 2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)求：图7－13(1)物体做平抛运动的初速度；(2)物体运动到圆弧轨道最低点O 时对轨道的压力．解析：(1)由于物体无碰撞进入圆弧轨道，即物体落到A 点时速度方向沿A 点切线方向，设此时速度方向与水平方向夹角为α，则tan α＝v y v x ＝v y v 0＝tan53°①(1分)又h ＝12gt 2②(1分)而v y ＝gt ③(1分)联立①②③式得v 0＝3 m/s.④(1分)(2)设物体运动到最低点的速度为v ，由机械能守恒得 12mv 2－12mv 20＝mg [h ＋R (1－cos53°)]⑤(3分) 在最低点，根据牛顿第二定律，有F N －mg ＝m v 2R⑥(2分)联立④⑤⑥式得F N ＝43 N由牛顿第三定律知，物体对轨道的压力为43 N ．(1分) 答案：(1)3 m/s (2)43 N18．(12分)工厂流水线上采用弹射装置把物品转运，现简化其模型分析：如图7－14所示，质量为m 的滑块，放在光滑的水平平台上，平台右端B 与水平传送带相接，传送带的运行速度为v 0，长为L ；现将滑块向左压缩固定在平台上的轻弹簧，到达某处时由静止释放，若滑块离开弹簧时的速度小于传送带的速度，当滑块滑到传送带右端C 时，恰好与传送带速度相同，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ.求：图7－14(1)释放滑块时，弹簧具有的弹性势能；(2)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．解析：(1)设滑块冲上传送带时的速度为v ，在弹簧弹开过程中，由机械能守恒E p ＝12mv 2(2分)滑块在传送带上做匀加速运动由动能定理μmgL ＝12mv 02－12mv 2(2分)解得：E p ＝12mv 02－μmgL .(1分)(2)设滑块在传送带上做匀加速运动的时间为t ，则t 时间内传送带的位移s ＝v 0t (1分) 又v 0＝v ＋at μmg ＝ma (1分)滑块相对传送带滑动的位移Δs ＝s －L (2分) 相对滑动生成的热量Q ＝μmg ·Δs (2分)解得：Q ＝mv 0·(v 0－v 02－2μgL )－μmgL .(1分)答案：(1)12mv 02－μmgL(2)mv 0(v 0－v 02－2μgL )－μmgL。

功与功率及能的转化和守恒07第Ⅰ卷为选择题，共40分；第Ⅱ卷为非选择题共60分。

满分100分，考试时间为90分钟。

第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．如图所示，两物体A 、B 从同一点出发以同样大小的初速度v 0分别沿光滑水平面和凹面到达另一端，则 （ ）A ．A 先到B ．B 先到C ．A 、B 同时到达D ．条件不足，无法确定2．质量为m 的物体在竖直向上的恒力F 作用下减速上升了H ，在这个过程中，下列说法中正确的有 （ ）A ．物体的重力势能增加了mgHB ．物体的动能减少了FHC ．物体的机械能增加了FHD ．物体重力势能的增加小于动能的减少3．火车从车站开出作匀加速运动，若阻力与速率成正比，则 （ ）A ．火车发动机的功率一定越来越大，牵引力也越来越大B ．火车发动机的功率恒定不变，牵引力也越来越小C ．当火车达到某一速率时，若要保持此速率作匀速运动，则发动机的功率这时应减小D ．当火车达到某一速率时，若要保持此速率作匀速运动，则发动机的功率一定跟此时速率的平方成正比4．同一恒力按同样方式施于物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平抛面移动相同一段距离时，恒力的功和平均功率分别为1W 、1P 和2W 、2P ，则二者的关系是（ ）A ．21W W >、21P P >B ．21W W =、21P P <C ．21W W =、21P P >D ．21W W <、21P P <5．如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg 的物体在F 作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（g 取10m/s 2） （ ）A ．物体加速度大小为2 m/s 2B ．F 的大小为21NC ．4s 末F 的功率大小为42WD ．4s 内F 做功的平均功率为42W6．质量相同的两个小球，分别用长为l 和2 l 的细绳悬挂在天花板上，如图所示，分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，当小球到达最低位置时 （ ）A ．两球运动的线速度相等B ．两球运动的角速度相等C ．两球运动的加速度相等D ．细绳对两球的拉力相等7．竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度 （ ） A ．上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B ．上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功C ．上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D ．上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率8．质点所受的力F 随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上。

功与功率及能的转化和守恒26一.选择题1.一质量为m 的铁球在真空中从t =0时刻由静止自由释放，则在t =t 1时刻重力的功率是（设重力加速度为g ）A.2112mg t B.21mg t C.22112mg t D.221mg t 2.质量约为0.5kg 的足球被脚踢出后，在水平地面上沿直线向前运动约50m 后停止。

假定运动员踢球时脚对球的平均作用力为300N ，足球在地面运动过程中所受阻力恒为其重力的0.06倍，则运动员踢球时脚对足球做的功为下列哪一个数值？A.0.5JB.15JC.250JD.15000J3.在光滑的水平地面上,一个质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下由静止开始运动,经过时间t 后,获得动能为E k ；如果要使物体由静止开始运动相同的时间t 后获得的动能为2E k ,可以采取A.质量不变，力变为2FB.力不变，质量变为2m C.力不变，质量变为2m D.将质量和力都变为原来的一半4.物体以100J 的初动能从斜面底端的A 点沿斜面向上滑行，第一次经过B 点时，它的动能比最初减少了60J ，势能比最初增加了45J ，则该物体返回出发点A 处的动能为（不计空气阻力） A.50J B.75J C.40J D.10J5.一物体静止在升降机的地板上，在升降机匀加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于A.物体克服重力所做的功B.物体动能的增加量C.物体动能增加量与重力势能增加量之和D.物体动能增加量与重力势能增加量之差6.A 、B 两物体的质量之比为A m ：B m ＝1：2。

用质量不计的弹簧把它们连接起来，放在光滑水平面上，A 物体靠在固定板上，如图所示。

用力向左推B 物体，压缩弹簧，当外力做功为W 时，突然撤去外力。

从A 物体开始离开板以后。

弹簧的弹性势能的最大值为 A.3W B.2W C.23WD.W7.物块A 在斜面体B 上，斜面体在水平恒力F 拉动下沿水平地面匀速向左运动过程中，A 相对B 静止。

功与功率及能的转化和守恒24一、填空题(把答案填在题中的横线上或画在图中)l、如图5—1，用与水平方向夹角为θ的力F，拉质量为m的物块沿水平地面作匀速运动，物块和地面间的滑动摩擦因数为μ，则拉力F大小为，物块位移为S时拉力对物块所作功为。

2、用水平恒力F推静放在光滑水平地面A处的物块，通过距离S物块到B处，此时改用和力F大小相同、方向相反的力F，推物块，使物块回到A处。

则在这个过程中，力F对物块所作功为，外力对物块所作总功为。

3、用抽水机把装满长方形水坑中质量为M的水匀速抽到地面，水坑底面积为S、高为h，若抽水管的半径为R，把水抽完的时间为t，则抽水管中的水流速度为，抽水机所作的功为·4、质量为500t的机车以恒定的功率在平直轨道上行驶，从静止开始经过5分钟通过了2.25km，此时速度达到最大值15km/s。

则该车的功率为，机车和轨道之间的滑动摩擦系数为。

5、物块从高为H、倾角为α的光滑斜面顶端由静止开始滑下。

当物块下滑的距离为时动和势能相等，当滑块下滑的距离为时动能为势能的两倍。

6、如图5—2所示，物快以80J的初动能从斜面低端A处上滑。

上滑到B处时动能为40J，机械能损失10J，则物块滑回B处时动能为，物块滑回A处时动能为。

7、质量为m的小球从离地面高为H处自由下落，并陷入地下深h处停止运动，则小球重力势能减少，小球在地下所受的平均阻力为。

8、在水上行驶的小船所受的阻力和船速平方成正比，若船速为V时功率为P，则船速为2V时功率大小为，船速为V/2可时功率大小为。

9、物体以初速V0沿倾角为θ的粗糙斜面上滑，若滑回原处时的速度为3 V0/4，则物体上滑的最大高度为，物体所受的斜面阻力大小为。

10、如图5—3所示，质量为M，长度为L的木板放在水平地面上，质量为m的小木块放在木板右端，用一根轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，小木块、木板、地面之间的摩擦系数均为μ现用水平向右的力使m匀速拉至M的左端，则墙面受到力为，拉力做功为。

功与功率及能的转化和守恒221.一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于( )①物体势能的增加量 ②物体动能的增加量 ③物体动能的增加量加上物体势能的增加量 ④物体动能的增加量加上克服重力所做的功A.①B.②C.③④D.都不对【解析】势能的增加量等于物体克服重力做的功，动能的增加量等于合力对物体做的功，而根据功能原理，支持力对物体所做的功等于物体机械能的增加量，所以选C 【答案】C2.一个物体以一定的初速度竖直上抛，不计空气阻力，设物在抛出点的重力势能为零，那么如图6-3-13所示，表示物体的动能K E 随高度h 变化的图像①、物体的重力势能p E 随速度v 变化的图像②、物体的机械能E 随高度h 变化的图像③、物体的动能K E 随速度v 的变化图像④，可能正确的是（ ）A.①②③B.①②③④C.②③④D.①③④【解析】设物体的初速度为0v ，质量为m ，由机械能守恒定律得2202121mv mgh mv +=，所以，物体的动能与高度h 的关系为mgh mv E K -=2021，图像①正确.物体的重力势能与速度v 的关系为2202121mv mv E p -=，则p E －v 图像为开口向下的抛物线（第一象限中的部分），图像②可能正确.由于竖直上抛运动过程中机械能守恒，所以，E －h 图像为一平行h 轴的直线，③图像正确.由221mv E K =知，K E －v 图像为一开口向上的抛物线（第一象限中部分），所以，④图像可能正确. 【答案】B3.如图6-3-14所示，长为2L 的轻杆上端及其正中央固定两个质量均为m 的小球，杆的下端有光滑铰链与水平面相连接，杆原来竖直静止，现让其自由倒下，则A 着地时的速度为( )①④③②图6-3-13E kE pE kE hv hvA.gL 1551B.gL 1552C.gL 3051D.gL 3052【解析】选A 、B 及轻杆整个系统为对象，利用机械能守恒定律，且A B v v 21=，得：22221212⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=⋅+⋅AA v m mv L mg L mg ，解得gL v A 3052= 【答案】D4.如图6-3-15所示，一块长木板B 放在光滑水平地面上，在B 上放一个木块A ，现以恒定的力F 拉B ，由于A 、B 间摩擦力的作用，A 将在B 上滑动，以地面为参照物，A 、B 都向前移动一段距离，在此过程中( )①外力F 做的功等于系统A 和B 的动能增量 ②B 对A 的摩擦力所做的功等于A 的动能增量③A 对B 摩擦力所做的功等于B 对A 的摩擦力所做的功④外力F 对B 所做的功等于B 的动能增量与B 克服摩擦力所做功之和A.①②B.②③C.②④D.③④【解析】A 、B 之间一对动摩擦力做功，使系统的部分机械能转化为内能，所以外力F 与一对动摩擦力做功的代数和等于系统A和B 的动能增量，因而①③错；分别对A 、B 为对象利用动能定理，可得②④对.【答案】C5.滑块以速率1v 靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率为2v ，且2v <1v ，若滑块向上运动的位移中点为A ，取斜面底端重力势能为零，则( ） A.上升时机械能减小，下降时机械增大。

功与功率及能的转化和守恒01一、选择题1.伽利略曾设计如图7-5所示的一个实验，将摆球拉至M 点放开，摆球会达到同一水平高度上的N 点。

如果在E 或F 处钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M 点。

这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小（ ） A.只与斜面的倾角有关 B.只与斜面的长度有关 C.只与下滑的高度有关 D.只与物体的质量有关 答案：C2.如图7-6所示，用同种材料制成的一个轨道ABC ，AB 段为四分之一圆弧，半径为R ，水平放置的BC 段长为R 。

一个物块质量为m ，与轨道的动摩擦因数为μ，它由轨道顶端A 从静止开始下滑，恰好运动到C 端停止，物块在AB 段克服摩擦力做功为（ ）A. μmgRB. (1－μ)mgRC. πμmgR/2D. mgR 答案：B3.质量不等但有相同初动能的两物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直到停止，则A ．质量大的物体滑行距离大B ．质量小的物体滑行距离大C ．它们滑行的时间相同D ．物体克服摩擦做的功相等 答案： BD4.在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。

质量为m 的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F ，那么在他减速下降高度为h 的过程中，下列说法正确的是（g 为当地的重力加速度）（ ） A ．他的动能减少了Fh B ．他的重力势能增加了mgh C ．他的机械能减少了()F mg h D ．他的机械能减少了Fh 答案：D图7-65.如图7-8所示，轻质弹簧上端悬挂于天花板，下端系有质量为M 的圆板，处于平衡状态．开始一质量为m 的圆环套在弹簧外，与圆板距离为h ，让环自由下落撞击圆板，碰撞时间极短，碰后圆环与圆板共同向下运动，使弹簧伸长。

那么 （ ） A ．碰撞过程中环与板系统的机械能守恒B ．碰撞过程中环与板的总动能减小转化为弹簧的弹性势能C ．碰撞后新平衡位置与下落高度h 无关D ．碰撞后环与板共同下降的过程中，它们动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 答案：C6.一个高尔夫球静止于平坦的地面上。

图3功与功率及能的转化和守恒06一、选择题（10×4分=48分，本大题中每个小题中有一个或多个选项正确） 1、下列关于做功的说法中正确的是（ ）A.物体没有做功，则物体就没有能量B.重力对物体做功，物体的重力势能一定减少C.滑动摩擦力只能做负功D.重力对物体做功，物体的重力势能可能增加 2．如图1所示，一物体以一定的速度沿水平面由A 点滑到B 点，摩擦力做功W 1；若该物体从A ′沿两斜面滑到B ′，摩擦力做的总功为W 2，已知物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则（ ）A ．W 1=W 2B ．W 1＞W 2C ．W 1＜W 2D ．不能确定W 1、W 2大小关系3．如图2，分别用力F 1、F 2、F 3将质量为m 的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，F 1、F 2、F 3做功的功率大小关系是（ ）图2A ．P 1=P 2=P 3B ．P 1＞P 2=P 3C ．P 3＞P 2＞P1D ．P 1＞P 2＞P 34．一质量为m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂O 点，小球在水平拉力F 作用下，从平衡位置P 点很缓慢地移动到Q 点,如图3所示，则力F 所做的功为 ( )A ．mg l cos θB ．mg l (1-cos θ)C ．F l sin θD ．F l θ5．质量为m 的汽车，其发动机额定功率为P ．当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的摩擦图1图4阻力为车重力的k 倍，则车的最大速度为( )6.一物体静止在升降机的地板上，在升降机匀加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于 （ ）A.物体克服重力所做的功B.物体动能的增加量C.物体动能增加量与重力势能增加量之和D.物体动能增加量与重力势能增加量之差7.质量为m 的物体，从静止开始以2g 的加速度竖直向下运动的位移为h ，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是 （ ）A ．物体的重力势能减少mghB ．物体的重力势能减少2mghC ．物体的动能增加2mghD ．物体的机械能保持不变 8．如图5所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，与扶梯一起沿斜面加速上升．在这个过程中，人脚所受的静摩擦力 （ ） Ａ．等于零，对人不做功； Ｂ．水平向左，对人做负功； Ｃ．水平向右，对人做正功； Ｄ．沿斜面向上，对人作正功．9．在离地面高为A 处竖直上抛一质量为m 的物块，抛出时的速度为v 0，当它落到地面时速度为V ，用g 表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于 ( )A ．mgh 21-mV 221-mv 02B ．21-mV 221-mv 02－mghC ．mgh+21mv 0221-mV 2D ．mgh+21mV 221-mv 0210．水平传送带匀速运动，速度大小为v ，现将一小工件放到传送带上。

贵州省铜仁市届高考物理核心考点押题仿真模拟试题功与功率及能的功与功率及能的转化和守恒09一、多项选择题1．两个质量不等的小铁块a和b，分别从两个高度相同的光滑斜面和圆弧斜坡的顶点由静止滑向底部，如图1所示，下列说法中正确的是[]a．下滑过程重力所做的功相等b．它们到达底部时动能相等c．它们到达底部时速率相等d、它们在最高点的总机械能等于在最低点的总机械能2．如图2所示，小球作平抛运动的初动能为6j，从倾角为30°的斜面上抛出并且落在该斜面上．若不计空气的阻力，则它落到斜面上的动能为[]a、10jb．12jc、14jd．8j3.质量为m的物体a放置在光滑的水平桌面上，并通过不可伸缩的细绳绕过光滑的固定滑轮与质量为4m的物体B连接。

如图3所示，当绳子拉直时，让B在没有初始速度的情况下下降到h高度（h小于桌面高度h，物体B不落地），物体a在桌面上的移动速率为[]4．质量为m的物体，从静止开始以2g的加速度竖直向下运动h高度，那么[]a．物体的重力势能减少2mghb．物体的动能增加2mghc．物体的机械能保持不变d．物体的机械能增加mgh5.质量为m的木块静止在光滑的水平面上。

从t=0开始，尺寸为f的水平恒力作用在木块上。

在t=T1时，力F的幂为[]6.以初速v0竖直上抛一个小球，若不计空气阻力，在上升过程中，从抛出到小球动能减少一半所经过的时间[]7.小砌块位于光滑的斜坡上，斜坡位于光滑的水平地面上。

从地面上看，这一小块是沿着斜坡的-1-在滑动过程中，作用在斜面上的力[]A.垂直于接触面，所做的功为零；B.垂直于接触面，所做的功不为零；C.不垂直于接触面，所做的功为零；D.不垂直于接触面，所做的功不为零8．在光滑水平上，动能为e0、动量大小为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反，将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为e1、p1，球2的动能和动量大小分别记为e2、p2，则必有a、 E1e0d。

功与功率及能的转化和守恒03一、选择题(本题共10小题．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求，全选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1．关于摩擦力做功的下列说法不正确的是 ( ) A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功B．静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用，一定不做功C．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D．系统内两物体间的相互作用的一对摩擦力做功的总和恒等于0解析：功的计算公式W＝Fl cos θ中的l是指相对于地面的位移，滑动摩擦力和静摩擦力仅起阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势)的作用．它们和物体对地“绝对位移”的方向既可能相同也可能相反，说它们一定做负功是错误的．物体间有静摩擦力作用时两物体相对静止，物体可以对地移动，所以静摩擦力也可能做功，物体间有相对滑动时，伴随机械能的损耗(转化为内能)，所以一对滑动摩擦力做功的总和恒为负值．四个选项均错．答案：ABCD2. 如图5－1－14所示，用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从A移到B的过程中，下列说法正确的是 ( )图5－1－14A．有摩擦力时比无摩擦力时F做的功多B．有摩擦力时与无摩擦力时F做功一样多C．物体加速运动时F做的功比减速运动时F做的功多D．物体无论是加速、减速还是匀速，力F做的功一样多解析：由功的公式W＝Fl cos α可得力F对物体m做的功W＝F·l，与有无摩擦无关，与物体是加速、减速还是匀速也无关，因此B、D正确．答案：BD3．设匀速行驶的汽车，发动机功率保持不变，则 ( )A．路面越粗糙，汽车行驶得越慢B．路面越粗糙，汽车行驶得越快C．在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得快D．在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢解析：汽车行驶过程中，若发动机功率保持不变，且匀速行驶，则由牛顿第二定律得F －F f＝0，又P＝Fv，解得v＝P/F f；又由F f＝μF N可知，当路面越粗糙或载货越多时，阻力F f越大，则v越小，故A、C正确，B、D错误．答案：AC4．2010年7月台风“灿都”登陆我国东南沿海，水平风速达到40 m/s.一块质量为2 kg 的石块从山顶无初速地被吹下悬崖，假设山高2 000 m，若风速不变，不计空气阻力，g ＝10 m/s2，则下列说法中正确的是 ( ) A．石块做平抛运动B．石块下落过程中加速度恒定不变C．石块落到地面时与初始位置的水平距离小于800 mD．石块落地时的重力的瞬时功率为4 000 W解析：石块水平方向做加速运动，故不属于平抛运动，A项错．竖直方向加速度恒为g，水平方向加速度不断变化(随物体和风速在水平方向的速度差变化而变化)，B项错．根据t＝2hg＝20 s，水平方向最大速度为40 m/s，平均速度小于40 m/s，水平位移s＝v t<800 m，C项对．落地时竖直方向v y＝gt＝200 m/s，石块落地时的重力的瞬时功率P＝mgv y＝4 000 W，D项对．答案：CD5. 如图5－1－15,2009年国庆大阅兵检阅了我国的空中加、受油机梯队，加、受油机梯队将模拟空中加油，如图5－1－15所示．空中加油的过程大致如下：首先是加油机和受油机必须按照预定时间在预定地点汇合，然后受油机和加油机实施对接，对接成功后，加油系统根据信号自动接通油路．加油完毕后，受油机根据加油机的指挥进行脱离，整个加油过程便完成了．在加、受油机加油过程中，若加油机和受油机均保持匀速运动，且运动时所受阻力与重力成正比，则 ( )图5－1－15A．加油机和受油机一定相对运动B．加油机和受油机的速度可能不相等C．加油机向受油机供油，受油机质量增大，必须减小发动机输出功率D．加油机向受油机供油，加油机质量减小，必须减小发动机输出功率解析：在加油过程中，加油机和受油机必须相对静止，速度一定相等；加油机向受油机供油，受油机质量增大，运动时所受阻力F f增大，由P＝F f v可知，要保持匀速运动，必须增大发动机的输出功率P；加油机向受油机供油，加油机质量减小，运动时所受阻力F f减小，由P＝F f v可知，要保持匀速运动，必须减小发动机输出功率P.6． 我国武广高速铁路在2009年年底全线通车，这样大大减缓了现有京广线的运输压力．若在水平直轨道上以额定功率行驶的列车，所受阻力与质量成正比，由于发生紧急情况，使最后几节车厢与车体分离，分离后车头保持额定功率运行，则 ( )A ．脱离部分做匀减速运动，车头部分做匀加速运动B ．分离出的车厢越多，车头能获得的最大速度越大C ．车头部分所受牵引力减小，但是速度增大D ．车头部分所受牵引力增大，所以速度增大解析：因脱离部分只受阻力作用，故该部分做匀减速运动，但车头受牵引力作用，且牵引力因车头的加速而减小，故车头做加速度减小的加速运动，A 、D 错，C 正确；若分离出的车厢越多，则剩余部分的质量越小，所受的阻力越小，由v max ＝P F f可得，车头能获得的最大速度越大，B 正确．答案：BC7. 质点在一恒力作用下从静止开始运动，恒力所做的功与力的作用时间的关系图线可能是图5－1－16中的 ( )图5－1－16A ．直线AB ．曲线BC ．曲线CD ．直线D解析：由W ＝Fl 及l ＝12at 2得：W ＝12Fat 2∝t 2，所以曲线B 正确． 答案：B8． 如图5－1－17所示，一水平传送带以速度v 1向右匀速传动，某时刻有一物块以水平速度v 2从右端滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是( )图5－1－17A ．如果物块能从左端离开传送带，它在传送带上运动的时间一定比传送带不转动时运动的时间长B ．如果物块还从右端离开传送带，则整个过程中，传送带对物块所做的总功一定不会C ．如果物块还从右端离开传送带，则物块的速度为零时，传送带上产生的滑痕长度达到最长D ．物块在离开传送带之前，一定不会做匀速直线运动答案：B9. 一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图5－1－18所示．设该物体在t 0和2t 0时刻相对于出发点的位移分别是x 1和x 2，速度分别是v 1和v 2，合外力从开始至t 0时刻做的功是W 1，从t 0至2t 0时刻做的功是W 2，则( )图5－1－18A ．x 2＝5x 1 v 2＝3v 1B ．x 2＝9x 1 v 2＝5v 1C ．x 2＝5x 1 W 2＝8W 1D ．v 2＝3v 1 W 2＝9W 1解析：设t 0时刻前后的加速度分别为a 1、a 2，则a 2＝2a 1，所以v 1＝a 1t 0，v 2＝v 1＋a 2t 0＝3v 1；x 1＝12a 1t 20，x 2＝x 1＋v 1t 0＋12a 2t 20＝5x 1；W 1＝F 0x 1，W 2＝2F 0(x 2－x 1)＝8W 1，故选项A 、C 对，B 、D 错．答案：AC10. 质量为m ＝20 kg 的物体，在大小恒定的水平外力F 的作用下，沿水平面做直线运动.0～2.0 s 内F 与运动方向相反，2.0 s ～4.0 s 内F 与运动方向相同，物体的速度－时间图象如图5－1－19所示，已知g 取10 m/s 2.则 ( )图5－1－19A ．物体在0～4 s 内通过的位移为8 mB ．拉力F 的大小为100 NC ．物体与地面间的动摩擦因数为0.2D ．物体克服摩擦力做的功为480 J解析：根据v －t 图象的特点可知，物体在0～4 s 内通过的位移为8 m ，A 正确；0～2 s内物体做匀减速直线运动，加速度为a 1＝5 m/s 2，a 1＝(F ＋F f )/m,2 s ～4 s 内物体做匀加速直线运动，加速度为a 2＝1 m/s 2，a 2＝(F －F f )/m ，又F f ＝μmg ，解得：F ＝60 N 、μ＝0.2，B 错误，C 正确；由于摩擦力始终对物体做负功，根据图象可求得物体通过的路程为12 m ，由W f ＝μmgx 可得物体克服摩擦力做的功为480 J ，D 正确．答案：ACD二、 非选择题(第11题15分，第12题15分)11． 如图5－1－20所示，质量为M 的拖拉机拉着耙来耙地，由静止开始做匀加速直线运动，在时间t 内前进的距离为x .耙地时，拖拉机受到的牵引力恒为F ，受到地面的阻力为自重的k 倍，耙所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变．求：图5－1－20(1)拖拉机的加速度大小．(2)拖拉机对连接杆的拉力大小．(3)时间t 内拖拉机对耙做的功．解析：(1)由匀变速直线运动的公式：x ＝12at 2 ① 得：a ＝2x t 2 ②(2)设连接杆对拖拉机的拉力为f .由牛顿第二定律得：F －kMg －f cos θ＝Ma ③根据牛顿第三定律，联立②③式，解得拖拉机对连接杆的拉力大小为：f ′＝f ＝1cos θ⎣⎢⎡⎦⎥⎤F －M ⎝ ⎛⎭⎪⎫kg ＋2x t 2 ④(3)拖拉机对耙做的功：W ＝f ′x cos θ ⑤联立④⑤式，解得：W ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤F －M ⎝ ⎛⎭⎪⎫kg ＋2x t 2x ⑥答案：(1)2x t 2 (2)1cos θ⎣⎢⎡⎦⎥⎤F －M ⎝⎛⎭⎪⎫kg ＋2x t 2 (3)⎣⎢⎡⎦⎥⎤F －M ⎝ ⎛⎭⎪⎫kg ＋2x t 2x 12.如图5－1－21所示为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m ＝5×103kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a ＝0.2 m/s 2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做v m＝1.02 m/s的匀速运动．取g＝10 m/s2，不计额外功．求：图5－1－21(1)起重机允许输出的最大功率；(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率．解析：(1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力．P0＝F0v m ①F0＝mg ②代入数据，有：P0＝5.1×104 W ③(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历时间为t1，有：P0＝Fv1 ④F－mg＝ma ⑤v1＝at1 ⑥由③④⑤⑥，代入数据，得：t1＝5 s ⑦当时间为t＝2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，则v2＝at ⑧P＝Fv2 ⑨由⑤⑧⑨，代入数据，得：P＝2.04×104 W.答案：(1)5.1×104 W (2)5 s 2.04×104 W。

功与功率及能的转化和守恒29下，从平衡位置甲处缓慢移动到乙处．则力F所做的功为A. mgLcosαB. FLsinαC.mgL(1-cos α)D.FLtanα2．在一次军事演习中某高炮部队竖直向上发射一枚炮弹．在炮弹由静止运动到炮口的过程中，重力做功W1，炮膛及空气阻力做功为W2，高压燃气做功W3。

则在炮弹6飞出炮口时．（取开始击发时炮弹的重力势能为零）A、炮弹的重力势能为w1B、炮弹的动能为W3-W2-W1C、炮弹的动能为W3+W2+W1D、炮弹的总机械能为W33．一带电小球从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功为3J，电场力做功为1J，克服空气阻力做功0.5J，则下列判断错误的是；A、 a点动能比b点小3.5JB、 a点重力势能比b点大3JC、a点电势能比b点小1JD、a点机械能比 b 点小0.5J4．一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为15m的斜坡下滑，到达底部时速度为10m/s。

人和雪橇的总质量为60kg求人下滑过程中克服阻力做功等于多少”（取g=10m／s2）5．质量为m的物体静止在桌面上，物体与桌面的动摩擦因数为μ．今用一水平推力推物体加速前进一段时间，撤去此力物体再滑行一段时间后静止。

已知物体运动的总路程为S．求此推力对物体做的功。

6．假设运动员质量为75kg．在起跑的0.8s时间内冲出4m。

若运动员的运动可看作初速度为零的匀加速运动，设每克葡萄糖可转化为机械能 1.2×106J，则这一过程国他至少消耗体内葡萄糖多少克7．一载重量不变的汽车以相同的速度先后分别在水平的普通路面和结了冰的路面行驶急刹车后直至完全停下比较两种情形下急刹车产生的热量8．电动自行车的铭牌如下：(1）此自行车所配置的电动机的内阻为A、7.4ΩB、7.2ΩC、7.0ΩD、0.2Ω(2）两次都将蓄电池充足电．第一次以15km/s的速度匀速行驶．第二次以25km/h的速度匀速行驶．若行驶时所受阻力与速度成正比则两次行驶的最大里程之比为：A 3／5B 5／3C 9／25D 25／99．推行节水工程的转动喷水龙头如图，喷水龙头距地面hm．其灌溉半径可达10h米．每分钟喷水m千克．所用的水从地下H米的井里抽取．设水以相同的速率喷出若水泵效率为η，则配套的电动机的功率至少多大？10、某校在一次体能测试中要求学生连续立定摸高．某学生身高1.75m．体重60kg．站立举手摸高2.15m．该学生每次平均用力蹬地．经0.4s竖直离地．他跳起摸高2.6m．求；（l）每次起跳蹬地过程该生所做的功（2）若每次立定摸高．该学生消耗的体能是他蹬地做功的1.6倍．1分钟他跳了30次．如果人体运动所需的能量全部由葡萄糖提供。