高考物理模拟题分类汇编专题3 功与能 第1讲 功和动能定理A卷Word格式.docx

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C．小球到达下端的时间为

D．小球在运动过程中受管道的作用力大小不变

3.（2015･绵阳三诊･7）

P

．如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象，P0为发动机的额定功率。

已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大vm，汽车受到的空气阻力与地面摩擦力之和随速度增大而增大。

由此可得（）

A. 

在0~t1时间内，汽车一定做匀加速度运动

B. 

在t1~t2时间内，汽车一定做匀速运动

C. 

在t2~t3时间内，汽车一定做匀速运动

D. 

在t3时刻，汽车速度一定等于vm

4.（2015･宝鸡三检･16）

图乙

、如图甲所示，上表面水平的圆盘固定在水平地面上，一小物块从圆盘边缘上的点，以大小相同的初速度在圆盘上沿与直径成不同夹角开始滑动，小物块运动到圆盘另一边缘时的速度大小为，则图像应为图乙中的（）

5.（2015･扬州高三测试･9）．一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端.已知小物块的初动能为E，它返回到斜面底端的动能为E/2，小物块上滑到最大路程的中点时速度为v；

若木块以2E的初动能冲上斜面，则有（）

A．返回斜面底端时的动能为E

B．返回斜面底端时的动能为3E/2

C．小物块上滑到最大路程的中点时速度为

D．小物块上滑到最大路程的中点时速度为

6.（2015･大庆三检･21）.将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同.现将一个可视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿木板下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同。

在这三个过程中，下列说法正确的是（）

A．沿着1和2下滑到底端时，物块速度的大小不相等；

沿着2和3下滑到底端时，物块速度的大小相等

B．沿着1下滑到底端时，物块的速率最大

C．物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的

D．物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量是一样多

二．非选择题

7.（2015･大庆三检･24）（14分）我国自主研发的C919大型客机争取今年试飞，国人的大飞机梦有望今年圆上.

若进展顺利，首飞后最快有望2017年完成取证和交付.设计的飞机质量m=7.5×

104kg，起飞速度是80m/s.

（1）若飞机起飞过程中发动机保持额定功率P=8000kW不变，起飞前瞬间加速度a1=0.4m/s2，求飞机在起飞前瞬间受到的阻力大小？

（2）若飞机在起飞加速滑行过程中牵引力恒为F＝9.0×

104N，受到的平均阻力为f=1.5×

104N.如果飞机在达到起飞速度的瞬间因故而停止起飞，则需立即关闭发动机且以大小为4m/s2的恒定加速度减速停下，以确保飞机不滑出跑道.大庆萨尔图机场飞行区等级为4C等级，机场跑道长2600米，是否可以安全起降国产大飞机？

8.（2015･成都三诊･9）.（15分）

我国的动车技术已达世界先进水平，“高铁出海”将在我国“一带一路”战略构想中占据重要一席。

所谓动车组，就是把带动力的动力车与非动力车按照预定的参数组合在一起。

如图所示，某车次动车组由2节动力车厢与6节非动力车厢连接而成，动车组总质量为6.4×

105kg,正常行驶时两节动力车发动机的总功率为4×

107W。

假设动车组均在平直路面行驶，受到的阻力恒为重力0.1倍,g取10m/s2。

求：

（1）该动车组正常行驶时的最大速度。

（2）甲地距乙站10km，如果动车组以60m/s的速度通过甲地，要使动车组停靠在乙站，两台发动机至少需工作多长时间？

9.（2015･绵阳三诊･9.） 

（15分）

L

如图所示为某物流公司用传送带传送货物情景示意图。

传送带与水平面的夹角θ=37°

，在发动机的作用下以v0=2m/s的速度匀速运动。

在传送带底端P处放一质量m=2kg的小货物，货物被传送到最高点Q。

已知传送带长度L=8m，货物与传送带的动摩擦因数μ=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

取g=10m/s2，sin37°

=0.6，cos37°

=0.8。

（1）货物刚被放到传送带上时的加速度大小a；

（2）货物从P到Q的过程中，发动机所做的功W。

10.（2015･张掖三诊･24）.（14）如图所示，有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块，从光滑平台上的A点以v0=2m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板，已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3，圆弧轨道的半径为R=0.4m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=60°

，不计空气阻力，g取10m/s2。

（1）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；

（2）要使小物块不滑出长木板，木板的长度L至少多大？

11.（2015･宁德市普高质检21）．（19分）

如图，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段铺设特殊材料，调节其初始长度为l，水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然伸长状态。

可视为质点的小物块从轨道右侧A点以初速度v0冲上轨道，通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧，并被弹簧以原速率弹回。

已知R＝0.4m，l＝2.5m，v0＝6m/s，物块质量m＝1kg，与PQ段间的动摩擦因数μ＝0.4，轨道其它部分摩擦不计。

取g＝10m/s2。

（1）物块经过圆轨道最高点B时对轨道的压力；

（2）物块从Q运动到P的时间及弹簧获得的最大弹性势能；

（3）物块仍以v0从右侧冲上轨道，调节PQ段的长度l，当l长度是多少时，物块恰能不脱离轨道返回A点继续向右运动。

12.（2015･成都三诊･10）．（17分）

如图所示，虚线在侧空间有一方向水平向右的匀强电场，场强E=5×

108N/C。

足够长的光滑水平导轨MN部分处于匀强电扬中，右端N与水平传送带平滑连接，导轨上放有质量m=1.0kg、电荷量q=1×

10—8C、可视为质点的带正电滑块A，传送带长L=2.0m.第一次实验时,使皮带轮沿逆时针方向转动,带动传送带以速率v=3.0m/s匀速运动,由静止释放A.A在电场力作用下各右运动,以速度滑上传送带,并从传带右端P点水平飞出落至地面上的Q点，已知A与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度g取10m/s2。

（1）A到达传送带右端P点时的速度大小。

（2）第二次实验时，使皮带轮沿顺时针方向转动，带动传送带以速率v=3.0m/s匀速运动，调整A由静止释放的位置，使A仍从P点水平飞出落至Q点。

求A的初始位置距虚线的距离的范围。

参考答案与详解

1.【答案】D

【命题立意】本题旨在考查功率、平均功率和瞬时功率、摩擦力的判断与计算、功的计算。

【解析】A、在时间内水平拉力小于最大静摩擦力，物体保持不动，摩擦力大小逐渐

增大，故A错误；

B、到时刻，拉力逐渐增大，摩擦力不变，根据牛顿第二定律可知，加速度逐渐增大，

故B错误；

C、到时刻，合力向前，物体一直加速前进，时刻后合力反向，要做减速运动，所以

时刻速度最大，故C错误；

D、时间内速度逐渐增大，摩擦力大小不变，根据可知物块克服摩擦力做功的

功率增大，故D正确。

故选：

D

2.【命题立意】动能定理，牛顿第二定律以及功率的计算

【答案】C

【解析】小球在整个运动过程中，只受到重力做功，由动能定理得，即：

，因此小球到达下端口的速度大小与无关，A错；

小球到下端口的速度大小为，沿管的切线方向，但不是竖直方向的，因此小球到达下端管口时重力的功率不等于，故B错误；

物体在管内下滑的加速度为，故下滑所需时间为t，，，故C正确；

小球得做的是加速螺旋运动，速度越来愈大，做的是螺旋圆周运动，根据可知，支持力越来越大，故D错误；

3.【答案】CD

【命题立意】本题旨在考查功率、平均功率和瞬时功率、牛顿第二定律。

【解析】A、时间内汽车的功率均匀增加，但由阻力随着速度的增大而增大；

故汽车在这一过程受到的力不可能为恒力，故不可能做匀加速直线运动，故A错误；

B、汽车达到额定功率，根据，速度继续增大，牵引力减小，则加速度减小，时间内汽车做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，即牵引力等于阻力，汽车速度达到最大，故B错误；

C、在时间内，汽车已达到最大速度，且功率保持不变；

故汽车一定做匀速运动；

时刻，汽车速度一定等于，故CD正确。

CD

4.【答案】A

【命题立意】本题旨在考查动能定理、功能关系。

【解析】设圆盘半径为，小物块与圆盘间的动摩擦因数为，由题意可知，小物块运动到圆盘另一边缘过程中摩擦力做负功，由动能定理可得：

即：

可知与成线性关系，斜率为负，故A正确，BCD错误。

A

5.【答案】AC

【命题立意】本题旨在考查动能定理的应用。

【解析】以初动能为E冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得：

…①

设以初动能为冲上斜面的初速度为，则以初动能为冲上斜面时，初速度为，加速度相同，

根据可知第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍，

所以上升过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，整个上升返回过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，即为，

以初动能为冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得：

…②

所以返回斜面底端时的动能为，故A正确，B错误；

C、由①②得：

，故C正确；

D、第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍，所以上升过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，整个上升返回过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，故D错误。

AC

6.【答案】BCD

【命题立意】本题旨在考查功能关系、牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系。

【解析】对物块从高为h的斜面上由静止滑到底端时，根据动能定理有：

其中为物块克服摩擦力做的功，

因滑动摩擦力为：

，所以物块克服摩擦力做的功为：

…②

由图可知，为斜面底边长，

可见，物体从斜面顶端下滑到底端时，克服摩擦力做功与斜面底端长度成正比。

A、B因沿着1和2下滑到底端时，物体克服摩擦力做功相同，沿着1重力做功大于沿2重力做功，根据①式得知，沿着1下滑到底端时物块的速度大于沿2下滑到底端时速度；

沿着2和3下滑到底端时，重力做功相同，而沿2物体克服摩擦力做功小于沿3克服摩擦力做功，则由①式得知，沿着2下滑到底端时物块的速度大于沿3下滑到底端时速度；

所以沿着1下滑到底端时，物块的速率最大，而沿着3下滑到底端时，物块的速率最小．故A错误．B正确；

C、沿3时克服摩擦力做的功最多，物体的机械能损失最大，产生的热量最多．故C正确；

D、同理，根据以上分析知，物块沿1和2下滑到底端的过程中，产生的热量一样多，故D正确。

BCD

【易错警示】通过本题求克服摩擦力做功可推得一个重要的结论：

物体从斜面下滑到底端的过程中，克服摩擦力