2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷十五 功和機(jī)械能1（含解析）

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1、2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷十五 功和機(jī)械能1（含解析） 一 、單選題（本大題共2小題。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的） 1.（xx新課標(biāo)2高考真題）一汽車(chē)在平直公路上行駛。從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P隨時(shí)間t的變化如圖所示。假定汽車(chē)所受阻力的大小f恒定不變。下列描述該汽車(chē)的速度v隨時(shí)間t變化的圖像中，可能正確的是 2.汽車(chē)越來(lái)越多的進(jìn)人家庭，成為人們主要的代步交通工具，駕駛汽車(chē)需要考取駕駛證，考試中的一項(xiàng)內(nèi)容是半坡起步，設(shè)坡路的傾角為θ，一位考員從半坡由靜止以恒定功率P啟動(dòng)，沿坡路向上行駛，車(chē)和人的總質(zhì)量為m，車(chē)所受阻力為支持力的k倍，坡路足夠長(zhǎng)．

2、重力加速度為g．下列說(shuō)法正確的是（　　） 　 A． 汽車(chē)先做勻加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng) 　 B． 汽車(chē)能達(dá)到的最大速度為 　 C． 汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力大小等于kmgcosθ+mgsinθ 　 D． 汽車(chē)牽引力做的功等于汽車(chē)機(jī)械能的增加量 二 、多選題（本大題共5小題） 3.（xx江蘇高考真題）如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長(zhǎng)。圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，AC=h。圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A；彈簧始終在彈性限度之內(nèi)，重力加速度為g，則圓環(huán)

3、A．下滑過(guò)程中，加速度一直減小 B．下滑過(guò)程中，克服摩擦力做功為 C．在C處，彈簧的彈性勢(shì)能為 D．上滑經(jīng)過(guò)B的速度大于下滑經(jīng)過(guò)B的速度 4. 如圖所示，一質(zhì)量為m的物體放在水平地面上,上端用一根原長(zhǎng)為L(zhǎng)、勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連.現(xiàn)用手拉彈簧的上端P緩慢向上移動(dòng).當(dāng)P點(diǎn)位移為H時(shí)，物體離開(kāi)地面一段距離h，則在此過(guò)程中 A.拉彈簧的力對(duì)彈簧做功為mgH B.拉彈簧的力對(duì)彈簧做功為mgh + C.物體增加的重力勢(shì)能為mgH - D.物體增加的重力勢(shì)能為mgH 5. （xx?徐匯區(qū)二模）質(zhì)量分別為m1、m2的A、B兩物體放在同一水平面上，受到大小相同的水平力F的

4、作用，各自由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．經(jīng)過(guò)時(shí)間t0，撤去A物體的外力F；經(jīng)過(guò)4t0，撤去B物體的外力F．兩物體運(yùn)動(dòng)的v﹣t關(guān)系如圖所示，則A、B兩物體（　?。? 　 A． 與水平面的摩擦力大小之比為5：12 　 B． 在勻加速運(yùn)動(dòng)階段，合外力做功之比為4：1 　 C． 在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服摩擦力做功之比為1：2 　 D． 在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，摩擦力的平均功率之比為5：3 6.（xx?浦東新區(qū)一模）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體沿傾角為30°的固定斜面勻減速上滑了2m距離，物體加速度的大小為8m/s2，（重力加速度g取10m/s2）．在此過(guò)程中（　?。? 　 A． 物體

5、的重力勢(shì)能增加了40J B． 物體的機(jī)械能減少了12J 　 C． 物體的動(dòng)能減少了32J D． 斜面克服摩擦力做了12J功 7.如圖所示，木塊質(zhì)量為M，放在光滑水平面上，一顆質(zhì)量為m的子彈以初速度v0水平射入木塊中，最后兩者一起以速度v勻速前進(jìn)。已知子彈射入木塊的深度為d，平均阻力為f，木塊移動(dòng)距離為s，則下列判斷正確的是( ) A.fd=- B.fd=- C.f(s+d)=- D. fs= 三 、簡(jiǎn)答題（本大題共2小題） 8. 如圖所示，一輕繩繞過(guò)無(wú)摩擦的兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪О1、О2和質(zhì)量mP＝m的小球P

6、連接，另一端質(zhì)量mQ＝m的小物塊Q連接，小物塊Q套于兩直桿AC、DE和一段圓弧CD組成的固定光滑軌道ABCDE上。直桿AC與豎直墻夾角θ＝45°，直桿DE水平，兩桿分別與Ol為圓心，R為半徑的圓弧連接并相切于C、D兩點(diǎn)，軌道與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)。直桿B點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度，重力加速度為g，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)與其他物體相碰，現(xiàn)將小物塊Q從B點(diǎn)由靜止釋放，在C、D點(diǎn)時(shí)無(wú)機(jī)械能損失。試求： （1）小物塊Q的最大機(jī)械能（取B點(diǎn)所在的水平面為參考平面）； （2）小物塊Q滑至O1正下方D點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的彈力? （3）小物塊Q能到達(dá)DE桿最遠(yuǎn)的位置距D的距離?

7、 9. 在電場(chǎng)方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電小球從A點(diǎn)豎直向上拋出，其運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡上A、B兩點(diǎn)在同一水平線(xiàn)上，M為軌跡的最高點(diǎn)，小球拋出時(shí)的動(dòng)能為8.0J，在M點(diǎn)的動(dòng)能為6.0J，不計(jì)空氣的阻力，求： （1）小球水平位移x1與x2的比值： （2）小球落到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkB； （3）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中最小動(dòng)能Ekmin。 xx萬(wàn)卷作業(yè)卷（十五）答案解析 一 、單選題 1.【答案】A 【解析】由圖可知，汽車(chē)先以恒定功率P1起動(dòng)，所以剛開(kāi)始做加速度減小的加速度運(yùn)動(dòng)，后以更大功率P2運(yùn)動(dòng)，所以再次做加速

8、度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。 2. 考點(diǎn)： 功率、平均功率和瞬時(shí)功率；功能關(guān)系．. 分析： 根據(jù)P=Fv，結(jié)合v的變化判斷牽引力的變化，根據(jù)牛頓第二定律得出加速度的變化，從而得出汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，當(dāng)合力為零時(shí)，汽車(chē)的速度達(dá)到最大． 解答： A、根據(jù)P=Fv知，v增大，牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律得，a=，知加速度減小，汽車(chē)先做變加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減小到零，做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤． B、當(dāng)汽車(chē)所受的合力為零，速度達(dá)到最大，此時(shí)有：F=mgsinθ+kmgcosθ，則最大速度，故B錯(cuò)誤． C、汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)=mgsinθ+kmgcosθ，故C正確． D、根據(jù)

9、功能關(guān)系，除重力以外其它力做功等于機(jī)械能的增量，知牽引力和阻力做功的代數(shù)和等于機(jī)械能的增加量，故D錯(cuò)誤． 故選：C． 點(diǎn)評(píng)： 解決本題的關(guān)鍵會(huì)根據(jù)汽車(chē)的受力分析汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，知道合力為零，汽車(chē)的速度達(dá)到最大． 二 、多選題 3.【答案】BD 【解析】A到B是加速運(yùn)動(dòng)，B處速度最大，加速度為O，由A→B加速度減小，過(guò)了B點(diǎn)之后，加速度開(kāi)始增加，A項(xiàng)錯(cuò)誤；從A到c，再?gòu)腃到A，圓環(huán)的動(dòng)能、勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能均沒(méi)有變化，所以，系統(tǒng)損失的機(jī)械能0.5mv等于克服摩擦力做的功，上、下滑過(guò)程中克服摩擦力做功相等，所以下滑過(guò)程克服摩擦力做的功為0.25mv，B項(xiàng)正確；由A到C，由能量守恒定律

10、得到在C點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為mgh一0.25mv，C項(xiàng)錯(cuò)誤；上滑摩擦力的方向與下滑摩擦力的方向相反，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)可知上滑經(jīng)過(guò)B的速度大于下滑經(jīng)過(guò)B的速度，D項(xiàng)正確。 4.【答案】BC 5.【答案】AC 考點(diǎn)： 功率、平均功率和瞬時(shí)功率；功的計(jì)算． 專(zhuān)題： 功率的計(jì)算專(zhuān)題． 分析： 根據(jù)兩物塊做勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，求出各自運(yùn)動(dòng)的加速度之比，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的從而求出摩擦力之比； 速度時(shí)間圖線(xiàn)與時(shí)間軸所圍成的面積表示位移，根據(jù)加速階段和整個(gè)過(guò)程的面積比得出位移比，進(jìn)而可求合外力做功和克服摩擦力做功之比； 由功率的定義式可得功率之比． 解答： 解

11、：A、由圖象可得，A加速運(yùn)動(dòng)的加速度為，減速運(yùn)動(dòng)的加速度為，根據(jù)牛頓第二定律知 ① = ②由①②得f1=F B加速運(yùn)動(dòng)的加速度為，減速運(yùn)動(dòng)的加速度為，根據(jù)牛頓第二定律知 ③ ④ 由③④得f2=F 所以與水平面的摩擦力大小之比為F：=5：12，故A正確； B、合外力做功減速階段兩圖象的斜率相等，故加速度相等，而此時(shí)a=μg，故摩擦系數(shù)相同，由牛頓第二定律知，質(zhì)量之比等于摩擦力之比為5：12，在勻加速運(yùn)動(dòng)階段，合外力做功之比為等于末動(dòng)能之比，為：=5×22：12×12=5：3，故B錯(cuò)誤； C、根據(jù)圖象面積表示位移知AB兩物體的位移之比為6：5，由W=Fs知在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克

12、服摩擦力做功之比（5×6）：（12×5）=1：2．故C正確； D、由P=知平均功率之比為=5：6，故D錯(cuò)誤； 故選：AC． 點(diǎn)評(píng)： 解決本題的關(guān)鍵通過(guò)圖象得出勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度，根據(jù)牛頓第二定律，得出兩個(gè)力的大小之比，以及知道速度﹣時(shí)間圖線(xiàn)與時(shí)間軸所圍成的面積表示位移． 6.【答案】BC 考點(diǎn)： 動(dòng)能定理的應(yīng)用；功能關(guān)系． 專(zhuān)題： 動(dòng)能定理的應(yīng)用專(zhuān)題． 分析： 對(duì)物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列式求解出摩擦力大小，然后根據(jù)功能關(guān)系列式求解． 解答： 解：A、重力勢(shì)能的增加量等于克服重力做的功，故△EP增=mg△h=2×10×1=20J，故A錯(cuò)誤； B

13、、對(duì)物體受力分析，受重力、支持力、滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有 mgsin30°+f=ma 解得：f=ma﹣mgsin30°=6N 機(jī)械能變化量等于除重力外其余力做的功，故△E減=f?S=6N×2m=12J，故B正確； C、根據(jù)動(dòng)能定理，有△EK=W=﹣mg?△h﹣fS=﹣32J，故C正確； D、斜面不動(dòng)，故斜面克服摩擦力做功為零，故D錯(cuò)誤； 故選BC． 點(diǎn)評(píng)： 本題關(guān)鍵是對(duì)物體受力分析后，根據(jù)牛頓第二定律求解出摩擦力，然后根據(jù)功能關(guān)系多次列式求解． 7.【答案】BD 三 、簡(jiǎn)答題 8.解析：（1）當(dāng)物塊滑至C點(diǎn)時(shí)，P球下降至最低點(diǎn)，且此時(shí)， 由機(jī)械能

14、守恒定律有： 其中 得： （2）小物塊從C到D過(guò)程中，小物塊做圓周運(yùn)動(dòng)，故繩子不做功，球P始終靜止，物塊Q機(jī)械能守恒， 則 解得： 在D點(diǎn)，物體受到繩子拉力T，軌道的支持力N，重力mg， 由牛頓第二定律： 對(duì)于P小球有： 得：，方向向上。 由牛頓第三定律：物塊對(duì)軌道的彈力，方向向下 （3）小物塊滑過(guò)D點(diǎn)后，小球P將上升，物塊Q滑離D最遠(yuǎn)距離x，此時(shí)兩者速度均為零。P、Q組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒有： 解得： 9.試題分析：（1）小球在豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性得知，從A點(diǎn)至M點(diǎn)和從M點(diǎn)至B點(diǎn)的時(shí)間t相等，小球在水平方向上做初速為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，則 所以 （2）小球從A到M，由動(dòng)能定理，可得水平方向上電場(chǎng)力做功 則小球從A到B，水平方向上電場(chǎng)力做功 由動(dòng)能定理，可得小球落到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為： 解得： （3）設(shè)小球所受的電場(chǎng)力為F，重力為G，由于合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，小球從A到M，則有： 水平方向上電場(chǎng)力做功 豎直方向上重力做功 由下圖可知，，則 則小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中速度最小時(shí)速度一定與等效垂直，即圖中的P點(diǎn)，故：