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功和能

2014年各省模拟高三物理《功和能》试题组编

1.(陕西省西安市高新一中2014届高三第四次模拟)一起重机由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为

时,起重机的有用功率达到最大值

此后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度

匀速上升为止。

设重物上升高度为h,则下列说法不正确的是()

A、钢绳的最大拉力为

B、钢绳的最大拉力为

C、重物的最大速度为

D、起重机对重物做功为

2.(孝感市2014学年度高中三年级第二次统一考试)有两个形状和大小均相同的圆台形容器,如图所示放置.两容器中装有等高的水,且底部都粘有一个质量和体积都相同的木质球.使两球脱离底部,最终木球浮于水面静止.木球上升过程中体积不变,该过程中重力对两球做的功分别为W甲和W乙,则()

A.|W甲|>|W乙|  B.|W甲|=|W乙|  

C.|W甲|<|W乙|  D.无法确定

3.(2014年湖北七市(州)高三年级联合考试)如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧直立于地面上,上面放一个质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接。

现将小球向下压到某位置后由静止释放,若小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,重力和电场力对小球做功分别为W1和W2,小球离开弹簧时速度为v,不计空气阻力,小球的电荷量保持不变,则上述过程中()

A.小球的电势能增加W2

B.弹簧弹性势能最大值为

mv2+W1-W2

C.弹簧弹性势能、小球的电势能和小球的重力势能三者之和可能一直在减小

D.小球和弹簧组成系统的机械能增加W2

4.(石庄市2014届高中毕业班3月复习教学质量检测)一质量为0.6kg的物体以20m/s的初速度竖直上抛,当物体上升到某一位置时,其动能减少了18J,机械能减少了3J。

整个运动过程中物体所受阻力大小不变,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是()

A.物体向上运动时加速度大小为12m/s2B.物体向下运动时加速度大小为9m/s2

C.物体返回抛出点时的动能为40JD.物体返回抛出点时的动能为114J

5.(陕西省2014届高三下学期第一次联考)如图所示.水平面光滑.弹簧左端同定在墙壁上,右端与一质量为m的小块刚好接触但无弹力.给小块施加一水平向左的恒力F.当小块第一次向左运动距离s时.小块达到最大速度v则()

A.施加恒力F后小块即做匀加速直线运动

B.小块从开始到第一次向左运动距离为s的过程中先做加速运动后做减速运动

C.小块速度达到最大时.弹簧的弹力大小等于恒力F的大小

D.小块速度达到最大时.弹簧的弹性势能为

6.(吉林省九校联合体2014届第二次摸)把质量为m的小球(可看做质点)放在竖直的轻质弹簧上,并把小球下按到A的位置(图甲),如图所示。

迅速松手后,弹簧把小球弹起,球升至最高位置C点(图丙),途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙)。

已知AB的高度差为h1,BC的高度差为h2,重力加速度为g,不计空气阻力。

则()

A.小球从A上升到B位置的过程中,动能增大

B.小球从A上升到C位置的过程中,机械能一直增大

C.小球在图甲中时,弹簧的弹性势能为

D.一定有

7.(开封市2014届高三第二次模拟考试高三物理试题)如图所示,一倾角为37

的传送带以恒定速度运行,现将一质量m=lkg的小物体抛上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图所示,取沿传送带向上为正方,g=10

sin37

=0.6,cos37

=0.8.

则下列说法正确的是()

A.物体与传送带间的动摩擦因数为0.875

B.0~8s内物体位移的大小为18m

C.O~8s内物体机械能的增量为90J

D.O~8s内物体与传送带由于摩擦产生的热量为126J

8.(吉林省九校联合体2014届第二次摸)如图所示,足够长传送带与水平方向的倾角为θ,物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连,b的质量为m,开始时a、b及传送带均静止,且a不受传送带摩擦力作用,现让传送带逆时针匀速转动,则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中()

A.物块a重力势能减少mgh

B.摩擦力对a做的功大于a机械能的增加

C.摩擦力对a做的功小于物块a、b动能增加之和

D.任意时刻,重力对a、b做功的瞬时功率大小相等

9.(贵州省六校联盟2014届高三第二次联考)如图所示,传送带足够长,与水平面间的夹角α=37°,并以v=10m/s的速度逆时针匀速转动着,在传送带的A端轻轻地放一个质量为m=1kg的小物体,若已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,(g=10m/s2,

sin37°=0.6,cos37°=0.8)则下列有关说法正确的是()

A.小物体运动1s后,受到的摩擦力大小不适用公式F=μFN

B.小物体运动1s后加速度大小为2m/s2

C.在放上小物体的第1s内,系统产生50J的热量

D.在放上小物体的第1s内,至少给系统提供能量70J才能维持传送带匀速转动

10.(湖北省八校2014届高三第二次联考)如图所示,倾斜的传动带以恒定的速度v2向上运动,一个小物块以初速度v1从底端冲上传动带,且v1大于v2,小物块从传动带底端到达顶端的过程中一直做减速运动,则()

A.小物块到达顶端的速度可能等于零

B.小物块到达顶端的速度不可能等于v2

C.小物块的机械能一直在减小

D.小物块所受的合外力一直做负功

11.(江西师大附中鹰潭一中宜春中学等省重点中学联考)如图所示,离地H高处有一个质量为m的物体,给物体施加一个水平方向的作用力F,已知F随时间的变化规律为:

F=F0-kt(以向左为正,F0、k均为大于零的常数),物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为

,且

F0>mg。

时,物体从墙上静止释放,若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当物体下滑

后脱离墙面,此时速度大小为

,最终落在地面上。

则下列关于物体的运动说法正确的是()

A.当物体沿墙壁下滑时,物体先加速再做匀速直线运动

B.物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一段直线

C.物体克服摩擦力所做的功

D.物体与墙壁脱离的时刻为t=

12.(长安一中、高新一中、交大附中、师大附中、西安中学高2014届第三次模拟考试)将一物体以一定的初速度从某一高度处竖直上抛,一段时间后物体回到原出发点,已知空气阻力与其速度成正比,则下面说法正确的是()

A.上升过程所用时间与下降过程所用时间相等

B.上升过程所用时间小于下降过程所用时间

C.上升和下降过程,小球的机械能都减少,且上升过程机械能的减少量大于下降过程

D.在出发点,上升时重力的瞬时功率小于下降时的瞬时功率

13.(大庆铁人中学2014学年度高三4月考物理试题)如图甲所示,物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0m.选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能E机随高度h的变化如图乙所示.g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.则()

A.物体的质量m=0.67kg

B.物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.40

C.物体上升过程的加速度大小a=10m/s2

D.物体回到斜面底端时的动能Ek=10J

14.(河南省商丘市2014届高三第二次模拟考试)一质量为0.6kg的物体以20m/s的初速度竖直上抛,当物体上升到某一位置时,其动能减少了18J,机械能减少了3J。

整个运动过程中物体所受阻力大小不变,重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是()

A.物体向上运动时加速度大小为12m/s2B.物体向下运动时加速度大小为9m/s2

C.物体上升的最大高度为2.5mD.物体返回抛出点时的动能为80J

15.(湖南省2014届高三•十三校联考第二次考试)一质量为m的小球以初动能Eko从地面竖直向上抛出,已知上升过程中受到阻力作用,图中两条图线分别表示小球在上升过程中动能、力势能中的某一个与其上升高度之间的关系(以地面为零势能面,表示上升的最大高度,图中坐标数据中的尼值为常数且满足0

A.①表示的是动能随上升高度变化的图象,②表示的是重力势能随上升高度变化的图象

B.上升过程中阻力大小恒定且f=kmg

C.上升高度

时,重力势能和动能相等

D.上升高度

时,动能与重力势能之差为

16.(吉林省长春市吉大附中2014届高三下学期第三次模拟)在倾角为

的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。

现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v,则()

A.物块B的质量满足

B.此时物块A的加速度为

C.此时拉力做功的瞬时功率为

D.此过程中,弹簧的弹性势能变化了

17.(2014年怀化市高三第一次模拟考试统一检测试卷)如图,质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上。

质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端,现用一水平恒力F作用在小物块上,使小物块从静止开始做匀加速直线运动。

小物块和小车之间的摩擦力为Ff,小物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为x.在这个过程中,以下结论正确的是()

A.小物块到达小车最右端时具有的动能为(F-Ff)(L+x)

B.小物块到达小车最右端时,小车具有的动能为Ffx

C.小物块克服摩擦力所做的功为Ff(L+x)

D.小物块和小车增加的机械能为Fx

18.(长安一中。

高新一中。

交大附中。

师大附中。

西安中学2014年一模)如图所示,倾角为θ的光滑斜面足够长,一物质量为m小物体,在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从斜面底端沿斜面向上做匀加速直线运动,经过时间t,力F做功为60J,此后撤去力F,物体又经过相同的时间t回到斜面底端,若以地面为零势能参考面,则下列说法正确的是()

A.物体回到斜面底端的动能为60JB.恒力F=2mgsinθ

C.撤出力F时,物体的重力势能是45J

D.动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后

19.(大庆铁人中学2014届高三考前模拟冲刺试题)如图所示,竖直轻质弹簧,下端固定在地面,上端固定一质量为M的木板,木板上方放一质量为m的物块,木板和物块间不粘连,一竖直向下的力F作用在物块上,整个系统处于静止状态。

在撤去F,木板和物块向上运动至弹簧原长的过程中,下列说法正确的是()

A.物块先处于超重状态,再处于失重状态

B.木板对物块做正功,物块的机械能增加

C.木板和物块组成的系统机械能守恒

D.当弹簧处于自然状态时,物块克服重力做功的功率最大

20.(黄冈中学2014届高三上学期期末考试)一吊篮悬挂在绳索的下端放在地面上,某人站在高处将吊篮由静止开始竖直向上提起,运动过程中,吊篮的机械能与位移的关系如图所示,其中

段图像为直线,

段图像为曲线,

段图像为水平直线,则下列说法正确的是()

A.在

过程中,吊篮所受的拉力均匀增大

B.在

过程中,吊篮的动能不断增大

C.吊篮在

处的动能可能小于

处的动能

D.在

过程中,吊篮受到的拉力等于重力

21、(2014年5月长沙县一中、浏阳一中、宁乡一中三校联考试题)一列列车,车头质量为

,车厢质量为

,在平直铁轨上匀速行驶,车厢与车头所受阻力均与重力成正比且比例系数均为

某时车头与车厢脱钩,司机并未发现,车头仍以原来的牵引力前行,等发现时立即关闭动力(未刹车),当车头停止时两者相距

,由以上条件可以推断。

()

A、脱钩后车头继续运动的距离为

B、脱钩后车头继续保持牵引力运动的距离为

C、脱钩后牵引力的功为

D、脱钩后牵引力的功为

22.(江西省赣州市四所重点中学2014学年期末联考)如图甲所示,质量相等的a、b两物体,从斜面上的同一位置A由静止下滑,经B点在水平面上滑行一段时间后停下。

不计经过B点时的能量损失,用传感器采集到它们的速率一时间图象如图乙,根据上述信息,下列说法正确的是( )

A.a在斜面上滑行的加速度比b的小B.a在水平面上滑行的距离比b的短

C.a与斜面间的动摩擦因数比b的小

D.a在整个运动过程中克服摩擦力做的功比b多

23.(湄潭中学2014学年第一模拟试题)从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H,设上升过程中空气阻力f恒定.对于小球从抛出到上升至最高处的过程,下列说法不正确的是()

A.小球的动能减少了mgHB.小球的机械能减少了fH

C.小球的重力势能增加了mgHD.小球的加速度大于重力加速度g

24.(山西大学附中2014年高三5月理科综合试题)如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过O点的轻小定滑轮一端连接A,另一端悬挂小物块B,C为O点正下方杆上一点,滑轮到杆距离OC=h.开始时A位于P点,PO与水平方向的夹角为30°.现将A、B由静止释放,则()

A.物块A由P点出发第一次到达C点过程中,加速度不断增大

B.物块B从释放到最低点过程中,动能不断增大

C.物块A在杆上长为2

h的范围内做往复运动

D.物块B的机械能最小时,物块A的动能最大

25.(山西省忻州一中长治二中临汾一中康杰中学2014学年高三第四次四校联考)如图,一质量为m的物体在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动。

经时间t力F做功为40J,此后撤去恒力F,物体又经t时间回到出发点。

若以地面为零势能点,则下列说法正确的是()

A.物体在前段t内的加速度是后段t内的加速度的3倍

B.开始时物体所受的恒力F=

mgsinθ

C.撤去力F时,物体的重力势能是30J

D.动能与势能相同的位置在撤去力F之前的某位置

26.(陕西省长安一中、高新一中、交大附中、师大附中、西安中学五校2014届高三第二次联合模拟考试)如图甲所示,甲、乙两个小球可视为质点,甲球沿倾角为300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

=4:

1

C.甲、乙两球的动能均为

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

时,两球高度相同

27、(银川九中2014学年第一次模拟)电梯是人们日常经常乘坐的设备。

如图所示是质量为m的某人乘坐电梯竖直上楼过程的示意图。

该人乘坐电梯上楼一般经过三个过程:

先由某一楼层从静止开始加速上升、达到某一速度v后再以速度v匀速上升,最后再

从速度v减速上升到另一楼层静止。

则关于该人上楼的过程中,下列说法正确的是()

A.在加速上升过程中,电梯对人做的功为

mv2

B.在匀速上升过程中,电梯对人做的功为0

C.在加速上升过程

中,合外力对人做的功为

mv2

D.在减速上升过程中,电梯对人做的功为

mv2

28.(吉林省实验中学2014届高三年级第一次模拟)放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6s内其速度与时间图像和该拉力的功率与时间的图像如图所示。

下列说法正确的是()

A.0~6s内物体的位移大小为20m

B.0~6s内拉力做功为100J

C.合力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等

D.滑动摩擦力的大小为5N

29.(银川九中2014学年度高三第一次模考)跳伞运动员从跳伞塔上跳下,当降落伞全部打开时,伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比,即f=kv2,已知比例系数k=20N.s2/m2。

运动员和伞的总质量m=72kg,设跳伞塔足够高且运动员跳离塔后即打开伞,取g=10m/s2,求:

(1)跳伞员的下落速度达到3m/s时,其加速度多大?

(2)跳伞员最后下落速度多大?

(3)若跳伞塔高200m,高考资源网则跳伞员从开始跳下到即将触地的过程中,损失了多少机械能?

 

30.(2014年安徽省“江南十校”高三联考)如图装置中绳子质量,滑轮质量及摩擦均不计,两物体质量分别为m1=m,m2=4m,m1,下端通过劲度系数为k的轻质弹簧与地面相连。

①系统静止时弹簧处于什么状态?

形变量Δx为多少?

②用手托住m2,让m1静止在弹簧上,绳子绷直,但无拉力,然后放手,m1、m2会上下做简谐振动,求:

m1、m2运动的最大速度分别为多大?

③在②问的情况下,当m2下降到最低点,m1上升到最高点时,求:

此时m1、m2的加速度的大小各为多少?

 

31.(大庆铁人中学2014学年度高三4月考物理试题)(13分)如图(右上方)所示,水平地面的B点右侧有一圆形挡板。

圆的半径R=4m,B为圆心,BC连线与竖直方向夹角为37o。

滑块静止在水平地面上的A点,AB间距L=4.5m。

现用水平拉力F=18N沿AB方向拉滑块,持续作用一段距离后撤去,滑块恰好落在圆形挡板的C点,已知滑块质量辨=2kg,与水平面间的动摩擦因数

=0.4,取g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8。

求:

⑴拉力F作用的距离,

⑵滑块从A点运动到圆弧上C点所用的时间。

 

32.(河南省商丘市2014届高三第二次模拟考试)(13分)如图所示,将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直面内的A、B两点,直径AB与竖直方向的夹角为60°。

在导轨上套一质量为m的小圆环,原长为2R、劲度系数

的弹性轻绳穿过圆环且固定在A、B两点。

已知弹性轻绳满足胡克定律,且形变量为x时具有弹性势能

,重力加速度为g,不计一切摩擦。

将圆环由A点正下方的C点静止释放,当圆环运动到导轨的最低点D点时,求

(1)圆环的速率v;

(2)导轨对圆环的作用力F的大小?

 

33.(吉林省长春市吉大附中2014届高三下学期第三次模拟)(14分)如甲图所示,长为4m的水平轨道AB与倾角为37°的足够长斜面BC在B处平滑连接,有一质量为2kg的滑块,从A处由静止开始受水平向右的力F作用,F与位移x的关系按乙图所示规律变化,滑块与AB和BC间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度g取l0m/s2。

求:

(1)滑块第一次到达B处时的速度大小;

(2)不计滑块在B处的速率变化,滑块到达B点时撤去力F,滑块冲上斜面,则滑块最终静止的位置与B点的距离多大。

(sin37°=0.6)

 

34.(黄冈中学2014届高三5月模拟考试)(14分)如图所示,质量mB=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固定在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m,轻绳一端与物体B连接,绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后,另一端与套在光滑直杆顶端质量mA=1.6kg的小球A连接。

已知直杆固定,杆长L为0.8m,与水平面的夹角θ=37°,初始时使小球A静止不动,与A端相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45N。

已知AO1=0.5m,重力加速度g取10m/s2,绳子不可伸长;现将小球A从静止释放,求:

(1)在释放小球A前弹簧的形变量;

(2)若直线CO1与杆垂直,求物体从A点运动到C点的过程中绳子拉力对物体A所做的功。

 

35、(孝感三中2014届高三综合检测)(12分)如图甲所示,在倾角为370的粗糙斜面的底端,一质量m=1kg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定,滑块与弹簧不相连。

t=0时解除锁定,计算机通过传感器描绘出滑块的速度时间图象如图乙所示,其中oab段为曲线,bc段为直线,在t1=0.1s时滑块已上滑s=0.2m的距离,g取10m/s2。

求:

(1)物体离开弹簧后在图中bc段对应的加速度a及动摩擦因数μ的大小

(2)t2=0.3s和t3=0.4s时滑块的速度v1、v2的大小;

(3)锁定时弹簧具有的弹性势能

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