高考物理试题分项版解析专题06功和能Word格式文档下载.docx
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新课标Ⅱ卷】如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直。
一小物块以速度从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时。
对应的轨道半径为（重力加速度大小为g）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】物块由最低点到最高点有：
；
物块做平抛运动：
x=v1t；
联立解得：
，由数学知识可知，当时，x最大，故选B。
【考点定位】机械能守恒定律；
平抛运动
【名师点睛】此题主要是对平抛运动的考查；
解题时设法找到物块的水平射程与圆轨道半径的函数关系，即可通过数学知识讨论；
此题同时考查学生运用数学知识解决物理问题的能力。
4．【2017·
江苏卷】如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°
变为120°
，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g．则此下降过程中
（A）A的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于mg
（B）A的动能最大时，B受到地面的支持力等于mg
（C）弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下
（D）弹簧的弹性势能最大值为mgL
【答案】AB
【考点定位】物体的平衡能量守恒牛顿第二定律
【名师点睛】本题的重点是当A球的动能最大时，受合外力为零，在竖直方向整体加速度为零，选择整体为研究对象，分析AB两个选项；
弹性势能最大对应A球下降至最低点，根据能量守恒定律，可求最大的弹性势能．
5．【2016·
四川卷】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1900JB．动能增加了2000J
C．重力势能减小了1900JD．重力势能减小了2000J
【解析】根据动能定理可知，动能的增加量等于合外力做功，即动能的增加量为1900J-100J=1800J，选项AB错误；
重力做功等于重力势能的变化量，故重力势能减小了1900J，选项C正确，D错误。
考点：
功能关系
【名师点睛】此题是对功能关系的考查；
关键是搞清功与能的对应关系：
合外力的功等于动能的变化量；
重力做功等于重力势能的变化量；
除重力以外的其它力做功等于机械能的变化量.
6．【2016·
上海卷】在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空。
若减小风力，体验者在加速下落过程中
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
【考点定位】平衡条件、机械能变化与外力做功关系、超重和失重
【方法技巧】通过体验者加速度方向判断超重和失重，通过除重力外其他力做正功机械能增加，其他力做负功机械能减少判断机械能变化情况。
7．【2016·
海南卷】如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动。
已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2。
重力加速度大小为g，则N1–N2的值为
A．3mgB．4mgC．5mgD．6mg
【答案】D
【解析】设小球在最低点时速度为v1，在最高点时速度为v2，根据牛顿第二定律有，在最低点：
N1–mg=，在最高点：
N2+mg=；
从最高点到最低点，根据动能定理有mg·
2R=–，联立可得：
N1–N2=6mg，故选项D正确。
【考点定位】牛顿第二定律、动能定理
【名师点睛】解决本题的关键知道向心力的来源，知道最高点的临界情况，通过动能定理和牛顿第二定律进行求解。
8．【2017·
新课标Ⅲ卷】如图，一质量为m，长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。
用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距。
重力加速度大小为g。
在此过程中，外力做的功为
A．B．C．D．
【考点定位】重力势能、功能关系
【名师点睛】重点理解机械能变化与外力做功的关系，本题的难点是过程中重心高度的变化情况。
9．【2016·
全国新课标Ⅱ卷】小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。
将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示。
将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点，
A．P球的速度一定大于Q球的速度
B．P球的动能一定小于Q球的动能
C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力
D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
【考点定位】圆周运动、机械能、向心力
【名师点睛】此题考查机械能守恒定律及牛顿第二定律的应用；
解题时要通过选择合适的物理规律列出方程找到要讨论的物理量，然后根据题目的条件来分析结论；
此题意在考查考生对基本规律的掌握情况。
10．【2016·
全国新课标Ⅱ卷】两实心小球甲和乙由同一种材质制成，甲球质量大于乙球质量。
两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。
若它们下落相同的距离，则
A．甲球用的时间比乙球长
B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小
C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小
D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功
【答案】BD
【解析】两球的质量，对两球由牛顿第二定律，可得，由知甲球的运动时间较短，选项A、C错误。
由得，故选项B正确。
因，由知阻力对甲球做功较大，选项D正确。
故选BD。
【考点定位】牛顿第二定律、匀变速直线运动
【名师点睛】此题主要考查牛顿第二定律的应用；
首先应该根据牛顿第二定律找到物体的加速度与小球的半径的关系，然后比较加速度，再结合运动公式来讨论其他物理量；
此题意在考查考生综合分析的能力及对基础知识的运用能力。
11．【2015·
海南·
3】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
【解析】设，当阻力等于牵引力时，速度最大，输出功率变化前，有，变化后有，联立解得，D正确。
【考点定位】功率的计算。
【方法技巧】本题的关键是知道当阻力等于牵引力时，速度最大，然后根据公式计算。
12．【2015·
四川·
1】在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小
A．一样大B．水平抛的最大C．斜向上抛的最大D．斜向下抛的最大
【考点定位】抛体运动特点、动能定理（或机械能守恒定律）的理解与应用。
【名师点睛】本题首先要能从三个小球做平抛、斜上抛、斜下抛的不同运动形式中分析出其共同特性——即仅在重力作用下运动，其次根据其共同特性选择相应物理规律稍作分析，得出小球速率的变化与其质量无关，问题便能迎刃而解。
【方法技巧】
（1）在物理学中要善于运用假设法，对未知的物理量、物理条件、物理情境等可先一一进行假设，通过假设后便可选择合适物理规律分析、求解；
（2）在分析曲线运动时，培养优先考虑能量观念求解的习惯。
【规律总结】落体运动中，物体的速率变化与其质量无关。
13．【2015·
全国新课标Ⅱ·
17】一汽车在平直公路上行驶。
从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。
假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。
下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是
ABCD
【考点定位】机车起动问题
【方法技巧】本题主要是机车起动问题，不过本题是两次恒定功率启动问题。
但实质是一样的。
14．【2015·
21】如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接。
不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。
则
A．a落地前，轻杆对b一直做正功
B．a落地时速度大小为
C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于g
D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg
【解析】当a物体刚释放时，两者的速度都为0，当a物体落地时，没杆的分速度为0，由机械能守恒定律可知，a落地时速度大小为故B正确；
b物体的速度也是为0，所以轻杆对b先做正功，后做负功，故A错误；
a落地前，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时杆对b作用力为0，这时，b对地面的压力大小为mg，a的加速度为g，故C错误，D正确。
运动的合成与分解
【方法技巧】本题主要是理解a、b两物体沿杆的分速度相等：
b的速度最大，此时杆对b作用力为0，也是本题的一大考点的。
15．【2015·
全国新课标Ⅰ·
17】如图所示，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平。
一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。
质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。
用W表示质点从P点运动到N点的过程中客服摩擦力所做的功。
A．，质点恰好可以到达Q点
B．，质点不能到达Q点
C．，质点到达Q后，继续上升一段距离
D．，质点到达Q后，继续上升一段距离
力变小，滑动摩擦力变小，所以摩擦力做功变小，那么从N到Q，根据动能定理，Q点动能，由于，所以Q点速度仍然没有减小到0，仍会继续向上运动一段距离，对照选项C对。
【考点定位】功能关系
【方法技巧】动能定理分析摩擦力做功是基础，对于滑动摩擦力一定要注意压力的变化，最大的误区是根据对称性误认为左右两部分摩擦力做功相等。
16．【2015·
浙江·
18】我国科学教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
【答案】ABD
【考点定位】动能定理，牛顿第二定律，运动学公式，功率和功的计算
【方法技巧】在运用动能定理解题时，一定要弄清楚过程中有哪些力做功，做什么功？
特别需要注意重力做功和路径无关，只和始末位置高度有关，摩擦力、阻力做功和路径有关。
17．【20
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