2020年上海市各区高三物理一模 功与能专题汇编(含答案)(精校Word版)

上海市各区县2020届高三物理一模—功与能专题分类精编一、选择题1．（2020宝山区第5题）类似电势的定义，我们把质点在地面附近某点的重力势能与质点质量的比值叫做该点的重力势，则以地面为参考平面，离地面竖直高度为h 处的重力势为 （A ）g （B ）g - （C ）gh （D ）gh -2．（2020宝山区第8题）如图所示，两只手分别用大小为F 的力，水平推两个木块，不考虑地面摩擦，到两个木块都前进了距离d 时，两个力所做的总功为 （A ）Fd （B ）2Fd （C ）-Fd （D ）04. （2020嘉定区第4题）一个物体在相互垂直的两个力F 1、F 2的作用下运动，运动过程中F 1对物体做功-6J ，F 2对物体做功8J ，则F 1和F 2的合力做功为（A ）2J （B ）6J （C ）10J （D ）14J5. （2020嘉定区第9题）一质量为2kg 的物体，在绳的拉力作用下，以2m/s 2的加速度由静止开始匀加速向上运动了1m 。

设物体重力势能的变化为 ，绳的拉力对物体做功为W F ，则 （A ） ，W F =20J （B ） ，W F =24J （C ） ，W F =20J （D ） ，W F =24J 6．（2020闵行区第8题）如图为风洞飞行体验装置，体验者在风力作用B下加速上升过程中 （A ）失重且机械能增加 （B ）失重且机械能减少 （C ）超重且机械能增加（D ）超重且机械能减少7.（2020青浦区第7题）质量为m 、初速度为零的物体，在变化不同的合外力作用下都通过位移x 0。

下列各种情况中合外力做功最多的是（ ）8.（2020青浦区第10题）我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平。

天鲲号的泥泵输出功率恒为1×104kw ，排泥量为1.4m 3/s 。

排泥管的横截面积为0.7m 2。

则泥泵对排泥管内泥浆的推力为（ ） （A ）2×107牛 （B ） 5×106牛 （C ）5×109牛 （D ）2×109牛9．（2020徐汇区第12题）如图，小球从竖直放置的弹簧正上方自由下落。

在小球接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中 （A ）小球的动能减小（B ）弹簧向小球传递了能量（C ）小球和弹簧的总能量不变（D ）小球的动能与重力势能之和不变10．（2020长宁第10题）两质量相同的小球A 、B ，分别用轻绳悬在等高的O 1、O 2点，A 球的悬线比B 球的悬线长。

把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，以悬点为零势能参考面，小球经过最低点时，动能分别为E kA 、E kB ，重力势能分别为E pA 、E pB ，机械能分别为E A 、E B 。

则 （A ）E kA >E kB E pA >E pB E A >E B （B ）E kA >E kB E pA <E pB E A >E B （C ）E kA >E kB E pA <E pB E A =E B （D ）E kA <E kBE pA >E pB E A =E B11．（2020黄浦第6题）物体做自由落体运动，其动能E k 随运动时间t 的关系图线可能是（A ）（B ）（C ）（D ）F（A ） （B ） （C ） （D ）12.（2020静安第3题）一个质量为0.2 kg 的弹性小球，在光滑水平面上以6 m / s 的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，碰撞前后小球速度变化量的大小为∆ v ，碰撞过程中墙对小球做功的大小为W ，则（A ）∆ v ＝0，W ＝0（B ） ∆ v ＝0， W ＝7.2 J（C ）∆ v ＝12 m / s ，W ＝0， （D ）∆ v ＝12 m / s ，W ＝7.2 J13.（2020静安第5题）从比萨斜塔上释放一个铁球，使其自由下落， t 表示下落时间，h 表示距离地面的高度，则铁球在下落过程中，能正确描述其动能E k 变化规律的图像是14．（2020浦东第4题）把一桶20L 的纯净水从一楼搬到四楼，水的重力势能约增加了 （A ）20J（B ）200J（C ）2×103J （D ）2×106J二、填空题1. （2020奉贤区第17题）如图，倾角为θ 的光滑斜面固定在地面上，长为l 、质量为m、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。

设斜面顶端为零势能面。

用细线将质量也为m 的小物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面）。

软绳刚好离开斜面时，软绳的重力势能为_______，此时物块的速度大小为_______。

2．（2020虹口区第15题）从地面竖直向上抛出一物体，以地面为重力势能零点，物体的机械能E 与重力势能E p 随它离开地面的高度h 的变化如图所示。

则物体的质量为_________________kg ，由地面上升至h =4m 处的过程中，物体的动能减少了_________________J 。

（重力加速度g 取10m/s 2）3．（2020虹口区第17题）如图所示，两块三角形的木板B 、C 竖直放在水平桌面上，它们的顶点连接在A 处，底边向两侧分开。

将一个锥体在A 处由静止释放，发现锥体自动地沿木板滚上了较高的B 、C 一端。

不计摩擦损耗，此过程中锥体的机械能_________________（填“不变”或“变大”或“变小”），试解释这一现象：_________________________________________________ _________________________________________________。

4.（2020嘉定区第17题）如图所示，AB 是光滑的倾斜直轨道，BCD 是光滑的圆弧轨道，AB 恰好在B 点与圆弧相切，圆弧的半径为R 。

一个质量为m 的小球在A 点由静止释放，设重力加速度为g ，若它恰能通过最高点D ，则小球在D 点的速度 =_______; A 点的高度h =_______。

C5．（2020黄浦区第14题）在如图所示的实验装置中，最下方的D 点与B 点间的竖直高度差为0.1m ，摆锤的质量为7.5×10-3kg 。

某次实验测得摆锤经过B 点的速度大小为1.0m/s ，由此可推算出摆锤经过D 点时的动能为_____×10-3J ，推算依据的理论是_____。

（g 取9.8m/s 2）6.（2020静安区第17题）若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20s 达到最高速度72km/h ，再匀速运动80s ，接着匀减速运动15s 到达乙站停住，甲站到乙站的距离为____ m ；若列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N ，匀速阶段牵引力的功率为6×103kW ，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功，地铁列车在从甲站到乙站的过程中，牵引力做的功为_____ J 。

7．（2020浦东区第16题）爸爸带小明荡秋千，可以简化成如图所示的单摆模型。

将小球拉到A 点由静止释放，让小球自由摆动，第一次恰能回到B 点，A 、B 两点间的高度差为H 。

要使小球每次都恰能回到A 点，需在A 点推一下小球。

若小球质量为m ，绳子质量不计，阻力大小恒定，则推力每次对小球做的功_______ mgH ，小球在另一侧能到达的最大高度________A 点的高度。

（选填“大于”、“等于”或“小于”）三、综合题1．（2020宝山第20题）如图所示，轨道ABCD 在竖直平面内，其中AB 段为光滑斜面，BC 段为粗糙水平面，动摩擦因素为μ，CD 是光滑曲面，D 为曲面上半径为R 的小部分球面的顶点，顶点切线水平，离水平面高为h 。

质量为m 的小物块P 在斜面上，若在距水平面高H 处由静止释放，物块能沿着轨道ABCD 到达D 处。

不计小物块在B 转折处能量的损失。

（1）求物块在水平面上滑行时加速度的大小；（2）若物块运动到D 处时刚好能脱离，求它在C 处时的速度； （3）证明：物块不脱离D 点的条件为2Rh s H h s μμ+≤<++。

Fθ2．（2020崇明第19题）如图，质量2m =kg 的物体静止于水平地面的A 处，A 、B 间距20L =m ．用大小为30N ，沿水平方向的外力拉此物体，经02t =s 拉至B 处．（已知cos370.8︒=，sin370.6︒=，g 取10m/s 2）（1）求物体与地面间的动摩擦因数μ；（2）用大小为30N ，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，使物体从A 处由静止开始运动到达B 处，在图上画出物体的受力图，并求到达B 处时速度？（3）上题中，若到达B 处后撤销外力，则物体还能运动多长时间？3．（2020虹口区第19题）如图（a ）所示，倾角为37°的斜面足够长。

质量m =1kg 的滑块，从斜面底端以v 0=8m/s 的初始速度冲上斜面，前1s 内的v -t 图像如图（b ）所示，重力加速度g 取10m/s 2。

求： （1）滑块沿斜面上滑的最大距离。

（2）滑块与斜面间的动摩擦因数。

（3）滑块上升过程中损失的机械能，以及返回到斜面底端时的动能。

图（a ）4.（2020嘉定区第20题）中国籍80后极限爱好者叶晨光身披国旗完成了万米高空跳伞挑战，打破了国人高空跳伞最高纪录。

叶晨光从10000m的高度从飞机下落，并在离地800m左右的低空开伞。

若他和伞的总质量为m，请思考下列问题（本题数据运算g取9.8m/s2）：（1）开始时叶晨光做自由落体运动，求出他在3s末的速度以及前3s内的位移。

（2）当降落伞完全打开后，叶晨光和伞所受空气阻力f的大小与速度的平方成正比，即f=kv2（k为常数）。

设伞完全打开时速度为，对应的空气阻力，求此时的加速度。

（3）当降落伞完全打开后，分析叶晨光做怎样的运动，并画出对应的v-t图。

（4）若空气阻力f=27.4v2，叶晨光和伞的总质量m=70kg，则叶晨光落地速度为多大？落地瞬间重力的瞬时功率为多少？Δv2(a) O6．（2020闵行区第19题）(12分)某人想尽快把30箱货物搬到h=12m高的楼上，每箱货物质量m0=5kg。

他对箱子做功的功率P与所搬箱子质量m之间的关系如图所示。

重力加速度g取10m/s2。

(1)图中A 点的物理意义是什么？(2)要尽快把所有箱子搬上楼，每次应搬几箱？(3)设他下楼和搬放箱子的总时间等于上楼时间，估算他用最大功率完成这一工作所用的时间。

7．（2020松江区第19题）（14分）如图，质量1kg 的物块从倾角α=370的斜面顶端A 点由静止开始沿斜面匀加速下滑，到达B 点的速度为2m/s ，已知AB 长2m (sin370=0.6，cos370=0.8，g =10m/s 2) 。