高考复习微专题功功率和机械能选择题习题选编 包含答案.docx
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高考复习微专题功功率和机械能选择题习题选编包含答案
微专题—功、功率和机械能(选择题)习题选编
一、单项选择题
1.如图,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对轨道的正压力为2mg,重力加速度大小为g.质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为()
A.
mgRB.
mgRC.
mgRD.
mgR
2.如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在将弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于小球和弹簧的能量叙述中正确的是( )
A.重力势能和动能之和总保持不变
B.重力势能和弹性势能之和总保持不变
C.动能和弹性势能之和总保持不变
D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
3.如图所示,水平桌面上的轻弹簧一端固定,另一端与小物块相连;弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未画出);物块的质量为m,AB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止开始向左运动,经O点到达B点时速度为零.重力加速度为g.则上述过程中( )
A.物块在A点时,弹簧的弹性势能等于W-
μmga
B.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于W-
μmga
C.经O点时,物块的动能等于W-μmga
D.物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能
4.如图所示,一光滑半圆形轨道固定在水平地面上,圆心为O、半径为R,一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上。
另一端连在距离O点正上方R处的P点。
小球放在与O点等高的轨道上A点时,轻橡皮筋处于原长。
现将小球从A点由静止释放,小球沿圆轨道向下运动,通过最低点B时对圆轨道的压力恰好为零。
已知小球的质量为m,重力加速度为g,则小球从A点运动到B点的过程中下列说法正确的是( )
A.小球通过最低点时,橡皮筋的弹力等于mg
B.橡皮筋弹力做功的功率逐渐变大
C.小球运动过程中,橡皮筋弹力所做的功等于小球动能增加量
D.小球运动过程中,机械能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量
5.2019年春晚在舞《春海)》中拉开帷幕.如图所示,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()
A.观众欣赏表演时可把领舞者看作质点
B.2号和4号领舞者的重力势能相等
C.3号领舞者处于超重状态
D.她们在上升过程中机械能守恒
6.甲车在乙车前方75m处由静止以恒定功率P=50kW启动,阻力恒定,最后匀速运动。
乙车做初速为0的匀加速直线运动(无最大速度限制)。
两车同时同向运动,v-t图象如图所示。
其中,甲车质量m=7.5t。
则下列说法正确的是()
A.甲车所受的阻力为5000N
B.甲车所受的阻力为7500N
C.乙车追上甲车的时间为50s
D.乙车追上甲车的时间为30s
7.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员.他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1900J,他克服阻力做功100J.韩晓鹏在此过程中()
A.动能增加了1900J
B.动能增加了2000J
C.重力势能减小了1900J
D.重力势能减小了2000J
8.假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率.如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的()
A.4倍B.2倍C.
倍D.
倍
9.如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态.现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中()
A.圆环的机械能守恒
B.弹簧弹性势能变化了
mgL
C.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零
D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变
10.如图所示,在光滑的水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.弹簧的弹性势能逐渐减小
B.弹簧的弹性势能逐渐增大
C.弹簧的弹性势能先增大后减小
D.弹簧的弹性势能先减小后增大
11.某工地上,一架起重机将放在地面的一个箱子吊起.箱子在起重机钢绳的作用下由静止开始竖直向上运动,运动过程中箱子的机械能E与其位移x关系的图象如图所示,其中O~x1过程的图线为曲线,x1~x2过程的图线为直线.根据图象可知()
A.O~x1过程中钢绳的拉力逐渐增大
B.O~x1过程中箱子的动能一直增加
C.x1~x2过程中钢绳的拉力一直不变
D.x1~x2过程中起重机的输出功率一直增大
12.如图甲所示,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,已知重力加速度为g·空气阻力不计.下列说法正确的是()
A.在0~h0过程中,F大小始终为mg
B.在0~h0和h0~2h0过程中,F做功之比为2︰1
C.在0~2h0过程中,物体的机械能不断增加
D.在2h0~3.5h0过程中,物体的机械能不断减少
13.一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶,发动机的输出功率为P.从某时刻开始,司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变,结果汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶.若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变,不计空气阻力.下列说法正确的是()
A.汽车加速过程的最大加速度为
B.汽车加速过程的平均速度为
C.汽车速度从v增大到2v过程做匀加速运动
D.汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大
14.如图所示,一个质量为1kg的遥控小车正以18m/s的速度,沿水平直线轨道做匀速直线运动,在t=0时刻开始制动做匀减速直线运动,在3s内前进了36m.在这3s内()
A.小车运动的平均速度大小为9m/s
B.小车受到的制动力大小为6N
C.制动力对小车做负功,大小等于162J
D.制动力对小车做功的平均功率为48W
15.用水平力拉一物体,使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,t1时刻撤去拉力F,物体做匀减速直线运动,到t2时刻停止。
其速度一时间图象如图所示,且α>β,若拉力F做的功为W1,冲量大小为I1;物体克服摩擦阻力F做的功为W2,冲量大小为I2。
则下列选项正确的是()
A.W1>W2;I1>I2B.W1
C.W1 16.如图所示,小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾,尽情嬉耍.在小朋友接触床面向下运动的过程中,下列说法正确的是() A.蹦床对小朋友的弹力一直做负功 B.小朋友所受合力一直增大 C.小朋友的重力势能先增大后减小 D.小朋友对蹦床的力小于蹦床对小朋友的弹力 17.目前,我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破.为早日实现无人驾驶,某公司对汽车性能进行了一项测试,让质量为m的汽车沿一山坡直线行驶.测试中发现,下坡时若关掉油门,则汽车的速度保持不变;若以恒定的功率P上坡,则从静止启动做加速运动,发生位移s时速度刚好达到最大值vm.设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变,下列说法正确的是() A.关掉油门后的下坡过程,汽车的机械能守恒 B.关掉油门后的下坡过程,坡面对汽车的支持力的冲量为零 C.上坡过程中,汽车速度由 增至 ,所用的时间可能等于 D.上坡过程中,汽车从静止启动到刚好达到最大速度vm,所用时间一定小于 18.在水平地面上方某处,把质量相同的P、O两小球以相同速率沿竖直方向抛出,P向上,O向下,不计空气阻力,两球从抛出到落地的过程中() A.P球重力做功较多 B.两球重力的平均功率相等 C.落地前瞬间,P球重力的瞬时功率较大 D.落地前瞬间,两球重力的瞬时功率相等 19.如图所示,跳楼机是常见的大型机动游乐设备.这种设备的座舱装在竖直柱子上,由升降机送至高处后使其自由下落(不计阻力),一段时间后,启动制动系统,座舱匀减速运动到地面时刚好停下。 下列说法正确的是() A.自由下落阶段和制动阶段乘客机械能的变化量相等 B.自由下落阶段和制动阶段,乘客速度的变化量相同 C.自由下落阶段和制动阶段,乘客所受重力做的功一定相等 D.整个下落过程中,乘客的最大速度是全程平均速度的两倍 20.质量m=1kg的物体在光滑水平面上由静止开始沿直线运动,所受水平外力F与运动距离x的关系如图所示.对图示的全过程进行研究,下列叙述正确的是() A.外力做的功为28J B.物体的运动时间为5s C.外力做功的平均功率约为5.7W D.物体运动到x=5m处时,外力做功的瞬时功率为25W 21.一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时刻开始,受到如图所示的水平外力作用,下列说法正确的是() A.第1s末质点的速度为2m/s B.第2s末外力做功的瞬时功率最大 C.第1s内与第2s内质点动量增加量之比为1∶2 D.第1s内与第2s内质点动能增加量之比为4∶5 22.滑雪运动深受人民群众的喜爱,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() A.所受合外力始终为零B.合外力做功一定为零 C.所受摩擦力大小不变D.机械能始终保持不变 23.如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为 g.在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是() A.运动员减少的重力势能全部转化为动能 B.运动员获得的动能为 mgh C.运动员克服摩擦力做功为 mgh D.下滑过程中系统减少的机械能为 mgh 二、多项选择题 24.质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示.由此可求() A.前25s内汽车的平均速度 B.前10s内汽车的加速度 C.前10s内汽车所受的阻力 D.15~25s内合外力对汽车所做的功 25.一物体静止在水平地面上,在竖直向上拉力F作用下开始向上运动,如图甲。 在物体向上运动过程中,其机械能E与位移x的关系图象如图乙,已知曲线上A点的切线斜率最大,不计空气阻力,则() A.在x1处物体所受拉力最大 B.在x1~x2过程中,物体的动能先增大后减小 C.在x1~x2过程中,物体的加速度先增大后减小 D.在0~x2过程中,拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功 26.如图甲所示,两个弹性球A和B放在光滑的水平面上处于静止状态,质量分别为m1和m2其中m1=1kg。 现给A球一个水平向右的瞬时冲量,使A、B球发生弹性碰撞,以此时刻为计时起点,两球的速度随时间变化的规律如图乙所示,从图示信息可知() A.B球的质量m2=2kg B.球A和B在相互挤压过程中产生的最大弹性势能为4.5J C.t3时刻两球的动能之和小于0时刻A球的动能 D.在t2时刻两球动能之比为Ek1︰Ek2=1︰8 27.如图1所示,固定的光滑水平横杆上套有小环P,固定的光滑竖直杆上套有小环Q。 P、Q质量均为m,且可看做质点。 P、Q用一根不可伸长的轻细绳相连,开始时细绳水平伸直,P、Q均静止。 现在由静止释放Q,当细绳与竖直方向的夹角为60°时(如图2所示),小环P沿着水平杆向右的速度为v。 则() A.细绳的长度为 B.Q的机械能一直增大 C.绳子对Q做的功为 D.P、Q及地球组成的系统机槭能守恒 28.如图甲所示,甲、乙两个小球可视为质点,甲球沿倾角为30°的光滑足够长斜面由静止开始下滑,乙球做自由落体运动,甲、乙两球的动能与路程的关系图象如图乙所示。 下列说法正确的是() A.甲球机械能不守恒,乙球机械能守恒 B.甲、乙两球的质量之比为m甲∶m乙=4∶1 C.甲、乙两球的动能均为Ek0时,两球重力的瞬时功率之比为P甲∶P乙=1∶1 D.甲、乙两球的动能均为Ek0时,两球下降高度之比h甲∶h乙=1∶4 29.我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器.舰载机总质量为 ,设起飞过程中发动机的推力恒为 ;弹射器有效作用长度为100m,推力恒定.要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s,弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则() A.弹射器的推力大小为 B.弹射器对舰载机所做的功为 C.弹射器对舰载机做功的平均功率为 D.舰载机在弹射过程中的加速度大小为 30.有一款蹿红的微信小游戏“跳一跳”,游戏要求操作者通过控制棋子(质量为m,可视为质点)脱离平台时的速度,使其能从同一水平面上的平台跳到旁边的另一平台上。 如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹,轨迹的最高点距平台上表面高度为h,不计空气阻力,重力加速度为g,则() A.棋子从离开平台至运动到最高点的过程中,重力势能增加mgh B.棋子从离开平台至运动到最高点的过程中,机械能增加mgh C.棋子离开平台后距平台面高度为 时动能为 D.棋子落到另一平台上时的速度大于 31.质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经时间t身体伸直并刚好离开水平地面,该过程中,地面对他的冲量大小为I,重力加速度大小为g.下列说法正确的是( ) A.运动员在加速上升过程中处于超重状态 B.运动员离开地面时的速度大小为 C.该过程中,地面对运动员做的功为 D.该过程中,人的动量变化大小为I-mgt 32.如图所示,甲、乙两传送带与水平面的夹角相同,都以恒定速率v向上运动.现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处,小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v;在乙传送带上到达离B处竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v,已知B处离地面的高度均为H.则在小物体从A到B的过程中( ) A.小物体与甲传送带间的动摩擦因数较小 B.两传送带对小物体做功相等 C.两传送带消耗的电能相等 D.两种情况下因摩擦产生的热量相等 33.某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止地悬吊着时的平衡位置.不计空气阻力,则下列说法中正确的是() A.从P至c过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量 B.从P至c过程中重力所做功等于人克服弹力所做的功 C.从P至b过程中人的速度不断增大 D.从a至c过程中加速度方向保持不变 34.如图所示,光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点.轻弹簧左端固定于竖直墙面,用质量为m1的滑块压缩弹簧至D点,然后由静止释放滑块,滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面,上升到最大高度,并静止在斜面上.换用相同材料、质量为m2的滑块(m2>m1)压缩弹簧至同一点D后,重复上述过程.不计滑块经过B点时的机械能损失,下列说法正确的是() A.两滑块到达B点的速度相同 B.两滑块沿斜面上升过程中的加速度相同 C.两滑块上升到最高点的过程中克服重力做的功相同 D.两滑块上升到最高点的过程中因摩擦产生的热量相同 35.如图所示,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() A.所受滑道的支持力逐渐增大 B.所受合力保持不变 C.机械能保持不变 D.克服摩擦力做功和重力做功相等 36.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的有用功率达到最大值,以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度v2匀速上升为止,则整个过程中,下列说法正确的是() A.若匀加速过程时间为t,则速度由v1变为v2的时间小于 B.重物的最大速度为 C.重物做匀加速直线运动的时间为 D.钢绳的最大拉力为 37.2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在中国举行,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。 跳台滑雪赛道可简化为助滑道、着陆坡、停止区三部分,如图所示。 一次比赛中,质量m的运动员从A处由静止下滑,运动到B处后水平飞出,落在了着陆坡末端的C点,滑入停止区后,在与C等高的D处速度减为零。 已知B、C之间的高度差为h,着陆坡的倾角为θ,重力加速度为g。 只考虑运动员在停止区受到的阻力,不计其他能量损失。 由以上信息可以求出() A.运动员在空中飞行的时间 B.A、B之间的高度差 C.运动员在停止区运动过程中克服阻力做功 D.C、D两点之间的水平距离 38.如图所示,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、D两点与圆心O等高。 一质量为m的光滑小球套在圆环上,一根轻质弹簧一端连在小球上,另一端固定在P点,P点在圆心O的正下方 处。 小球从最高点A由静止开始逆时针方向下滑,已知弹簧的原长为R,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g。 下列说法正确的是() A.小球运动到B点时的速度大小为 B.弹簧长度等于R时,小球的机械能最大 C.小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg D.小球运动到B点时重力的功率为0 39.应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。 小明同学分析了人原地起跳的过程。 设人的质量为m,从开始蹬地到以速度v离开地面,重心升高h,重力加速度为g。 他得出的以下结论中正确的是() A.该过程人始终处于失重状态 B.地面对人的支持力的冲量大于重力的冲量 C.地面对人体做的功为 mv2+mgh D.人与地球所组成的系统的机械能增加了 mv2+mgh 40.如图所示,质量均为M的b、d两个光滑斜面静止于水平面上,底边长度相等,b斜面倾角为30°,d斜面倾角为60°.质量均为m的小物块a和c分别从两个斜面顶端由静止自甶滑下,下滑过程中两斜面始终静止.小物块到达斜面底端的过程中,下列说法正确的是() A.两物块所受重力冲量相同 B.两物块所受重力做功的平均功率相同 C.两斜面对地面压力均小于 D.地面对两斜面的摩檫力均向左 参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C D B D B A C D B D 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C C A D D A D D D C 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 D B D ABD AB AD AD BCD ABD AD 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 AD AB BC BCD AD BC ABC BCD BD AC
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