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高中物理-功和能专题训练与解析.pdf

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高中物理-功和能专题训练与解析.pdf

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力加速度取g=10m/s2,则下列说法正确的是()、°时,小环与物块的动能之比为2∶1答案AD解析由机械能守恒得:mgL=Mg(d2+L2-d),解得:L=4m,故A正确;设小环ACACAC:..mg5最终静止在C点,绳中的拉力等于2mg,对小环有:F==mg≠2mg,小环不能静止,Tsin53°4所以假设不成立,故B错误;由机械能守恒可知,小环下落过程中减少的重力势能转化为物块增加的机械能和小环增加的动能,故C错误;将小环的速度沿绳和垂直绳方向分解,沿绳1方向的速度即为物块的速度v=vcos60°,由E=mv2可知,小环与物块的动能之比为2∶1,(限时40分钟)1.(2019·湖南衡阳市第二次联考)2019年春晚在开场舞蹈《春海》,五名领舞者在钢丝绳的拉动下以相同速度缓缓升起,若五名领舞者的质量(包括衣服和道具)相等,下面说法中正确的是(),所以不能将领舞者看做质点,故A错误;2号和4号领舞者始终处于同一高度,质量相等,所以重力势能相等,故B正确;五名领舞者在钢丝绳的拉动下以相同速度缓缓升起,所以处于平衡状态,故C错误;上升过程中,钢丝绳对她们做正功,所以机械能增大,.(2019·广东深圳市第一次调研)在水平地面上方某处,把质量相同的P、Q两小球以相同速率沿竖直方向抛出,P向上,Q向下,不计空气阻力,两球从抛出到落地的过程中(),,两球重力的瞬时功率相等答案D解析根据W=mgh可知两球重力做功相同,选项A错误;上抛的小球运动时间长,根据PW11=可知两球重力的平均功率不相等,选项B错误;根据机械能守恒定律mv2=mgh+mv2t220可知,两球落地的速度相同,由P=mgv可知落地前瞬间,两球重力的瞬时功率相等,选项C错误,.(2019·贵州黔东南州第一次模拟)某次顶竿表演结束后,演员A(视为质点)自竿顶由静止开始滑下,,然后曲腿跳到水平地面上,演员A的质量为50kg,长竹竿的质量为5kg,=10m/s2,则t=5s时,演员A所受重力的功率为():..-图象可知,4~6s内A向下减速,加速度的大小为:a=m/s2=1m/s2,t=5s22时,A的速度大小为v=2m-at=2m/s-1×1m/s=1m/s,演员A所受重力的功率为P52G=mgv=50×10×1W=500W,.(多选)(2019·陕西榆林市第二次模拟)如图3所示,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中(),则向心加速度大小不变,方向变化,即向心力大小不变,方向变化,则所受合力大小不变,方向变化,选项A错误;所受滑道的支持力为F,F-mgcosNNmv2=(θ角是所在位置的切线与水平面的夹角),随着θ减小,则所受滑道的支持力逐渐增大,R选项B正确;下滑过程中动能不变,重力势能减小,则机械能减小,选项C错误;根据动能定理:W-W=ΔE=0,即克服摩擦力做功和重力做功相等,.(多选)(2019·湖南衡阳市第一次联考)两个质量相等的物体A、B并排静放在水平地面上,现用同向水平拉力F、F分别作用于物体A和B上,分别作用一段时间后撤去,-t图象分别如图4中图线a、、F分别撤去后,物体做减速运动过程的v-t图线彼此平行(相关数据已在图中标出).由12图中信息可以得出()、=a=1m/s2,根据μmg=ma可知:μ=μ=,1212:..;加速阶段的加速度=m/s2=m/s2,a′=m/s2,根据F-=ma得:=m,F=m,所以F=,故B错误;加速阶段的位移分别为x=×=,x=×3m=3m,拉力做的功分别为W=Fx=5m(J),W=Fx=5m(J),故C正确;221112222010F的最大瞬时功率P=F=m(W),F的最大瞬时功率P=Fv=m(W),所以P=2P,1**********.(2019·山东泰安市第二轮复****质量检测)如图5所示的轨道由倾角为45°的斜面与水平面连接而成,将一小球(可看成质点)从斜面顶端以3J的初动能水平抛出,不计空气阻力,经过一段时间,,则小球第一次落在轨道上的动能为(),分解位移可知x=vt,y=gt2,x=y,可得t=0,落到斜面02g16上的速度大小为v==mv2可知,小球从顶端抛出时v=,落到轨道时速度v′0k20m18=,v′=3v,所以小球将会落到水平面上,由动能定理:mgh=(9-3)J=E-6J,m0kE=.(2019·安徽合肥市第二次质检)如图6甲所示,置于水平地面上质量为m的物体,在竖直拉力F作用下,由静止开始向上运动,其动能E与距地面高度h的关系如图乙所示,已知重k力加速度为g,()~h过程中,~h和h~2h过程中,F做功之比为2∶~2h过程中,~,物体的机械能不断减少00答案C解析0~h过程中,E-h图象为一段直线,由动能定理得:(F-mg)h=mgh-0,故F=0k002mg,A错误;由A可知,F在0~h过程中,做功为2mgh,在h~2h过程中,由动能定0000理可知,W-mgh=-mgh,解得W=,因此在0~h和h~2h过程中,FF000F0000做功之比为4∶3,故B错误;在0~2h过程中,F一直做正功,故物体的机械能不断增加,0C正确;在2h~,由动能定理得W′-=0-,则W′=0,故00F00FF做功为0,物体的机械能保持不变,.(多选)(2018·山东淄博市模拟)如图7所示,内壁光滑的真空玻璃管竖直放在水平地面上,管内底部竖直放有一轻弹簧处于自然伸长状态,正上方有两个质量分别为m和2m的a、b小球,用竖直的轻杆连着,并处于静止状态,,让它们自由下落,,下列说:..(弹簧始终处于弹性限度内)()、,两球速度达到最大,之后弹簧的弹力大于两球的重力之和,两球做减速运动,故A错误;两球的加速度始终相等,设为a,根据牛顿第二定律,对a球有F-mg=ma,对b球有F-2mg-F=2ma,解得F=3F,则由W=Fl可知,杆弹杆弹杆弹簧对b球做的功是杆对b球做功的3倍,即b球克服弹簧弹力做的功是杆对b球做功的3倍,故B正确;将两球看做一个整体,整体除了重力做功之外就是弹簧弹力做功,由功能关系可知弹簧对b球做的功等于a、b两球机械能的变化量,故C正确;b球到达最低点时a、b均具有向上的加速度,此时杆对a球的作用力一定大于a球的重力mg,.(多选)(2019·广东茂名市第一次综合测试)如图8所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道,外圆光滑,,0球的直径略小于两圆间距,球运动的轨道半径为R,,下列说法正确的是(),,,,则v=2gR0答案AC解析若小球运动到最高点时速度为0,则小球在运动过程中一定与内圆接触,要克服摩擦力做功,小球的机械能不守恒,故A正确;若初速度v比较小,小球在运动过程中一定与0内圆接触,机械能不断减少,经过足够长时间,小球最终在圆心下方运动,最大的机械能为mgR,故B错误;若初速度v足够大,小球始终沿外圆做完整的圆周运动,机械能守恒,机0v21械能必定大于2mgR,小球恰好运动到最高点时速度设为v,则有mg=m,mv2=mg·2RR201+mv2,小球在最低点时的最小速度v=5gR,所以若使小球始终做完整的圆周运动,则20v一定不小于5gR,故C正确;如果内圆光滑,小球在运动过程中不受摩擦力,小球在运01动过程中机械能守恒,如果小球运动到最高点时速度为0,由机械能守恒定律得:mv2=20mg·2R,小球在最低点时的速度v=2gR,由于内圆粗糙,小球在运动过程中要克服摩擦力0做功,则小球在最低点时的速度v一定大于2gR,:..10.(2019·3月质量检查)如图9所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为的圆环,圆环与一根轻质弹性橡皮绳相连,橡皮绳的另一端固定在地面上的A点,橡皮绳竖直且处于原长h,让圆环沿杆从静止开始下滑,(整个过程中橡皮绳始终处于弹性限度内),不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法中正确的是(),所以圆环的机械能不守恒,如果把圆环和橡皮绳组成的系统作为研究对象,则系统的机械能守恒,因为橡皮绳的弹性势能先不变再增大,所以圆环的机械能先不变后减小,故A、B错误;当圆环滑到杆的底端时,速度为零,则圆环的机械能减少了mgh,故C正确;从圆环下滑到橡皮绳再次到达原长,动能一直增大,但再次原长时动能不是最大,沿杆方向合力为零的时刻,圆环的速度最大,此时圆环的动能最大,.(多选)(2019·云南玉溪一中第五次调研)如图10所示,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,AB、CD是圆环相互垂直的两条直径,C、,一根轻质弹簧一端连在小球上,另一端固定在P点,,已知弹簧的原长为R,弹簧始终处2于弹性限度内,不计空气阻力,(),、,小球在A、B两点