专题3功与能.docx

1、专题3 功与能专题3 功与能 第1讲 功和动能定理（A卷）一 .选择题1.(2015宿迁市三校检测4)如图甲所示，静止在水平地面上的物块受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力fm大小与滑动摩擦力大小相等，则( )A0t1时间内所受摩擦力大小不变 Bt1t2时间内物块做加速度减小的加速运动Ct2时刻物块的速度最大Dt2t3时间内物块克服摩擦力做功的功率增大2.(2015马鞍山三模15)如图所示，竖直放置的等螺距螺线管高为h，该螺线管是用长为l的硬质直管（内径远小于h）弯制而成。一光滑小球从上端管口由静止释放，关于小球的运动，下列说法正确的是A小球到达下端

2、管口时的速度大小与l有关B小球到达下端管口时重力的功率为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)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0t1时间内，汽车一定做匀加速度运动B.在t1t2时间内，汽车一定做匀速运动C.在t2t3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vm4.（2015宝鸡三检16）、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

3、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EB返回斜面底端时的动能为3E/2C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

4、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=7.5104

5、kg，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F9.0104 N，受到的平均阻力为f=1.5104 N.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

6、。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6.4105kg,正常行驶时两节动力车发动机的总功率为4107W。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）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=37，在发动机的作用下以v0=2m/s的速度匀速运

7、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=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。求：（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

8、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=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=60，不计空气阻力，g 取10m/s2。求：（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，

9、并被弹簧以原速率弹回。已知R0.4 m，l2.5 m，v06 m/s，物块质量m1 kg，与PQ段间的动摩擦因数0.4，轨道其它部分摩擦不计。取g10 m/s2。求：（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=5108N/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

10、=1108C、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。求：（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。专题3 功与能 第1讲 功和动能定理（B卷）一选择题1.(2015扬州开学考

11、试2).将一只苹果斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3图中曲线为苹果在空中运行的轨迹若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是（ ）A苹果通过第1个窗户所用的时间最长B苹果通过第3个窗户的平均速度最大C苹果通过第1个窗户重力做的功最大D苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小2.(2015大庆实验中学三模16)如右图甲所示，质量m1kg的物块（可视为质点）以v010ms的初速度从粗糙斜面上的P点沿斜面向上运动到达最高点后，又沿原路返回，其速率随时间变化的图像如图乙所示，已知斜面固定且足够长且不计空气阻力，取g10ms2下列说法中正确的是( )A物块所受的重力与摩擦力之比为3 ：2

12、B在t1s到t6s的时间内物块所受重力的平均功率为50WC在t6s时物体克服摩擦力做功的功率为20WD在t0到t1s时间内机械能的变化量大小与t1s到t6s时间内机械能变化量大小之比为1 ：53.(2015连徐宿三调4)一汽车在平直公路上以20kW的功率行驶，t1时刻驶入另一段阻力恒定的平直公路，其vt图象如图所示，已知汽车的质量为2103kg。下列说法正确的是（ ）At1前汽车受到的阻力大小为1103NBt1后汽车受到的阻力大小为2103NCt1时刻汽车加速度突然变为1m/s2Dt1t2时间内汽车的平均速度为7.5m/s 二非选择题4.(2015扬州高三测试13)(15分) 某日有雾的清晨，

13、一艘质量为m=500t的轮船，从某码头由静止起航做直线运动，并保持发动机的输出功率等于额定功率不变，经t0=10min后，达到最大行驶速度vm=20m/s，雾也恰好散开，此时船长突然发现航线正前方S=480m处，有一艘拖网渔船以v=5m/s的速度沿垂直航线方向匀速运动，且此时渔船船头恰好位于轮船的航线上，轮船船长立即下令采取制动措施，附加了恒定的制动力F=1.0105N，结果渔船的拖网越过轮船的航线时，轮船也恰好从该点通过，从而避免了事故的发生已知渔船连同拖网总长度L=200m（不考虑拖网渔船的宽度），假定水对船阻力的大小恒定不变，求：（1）轮船减速时的加速度大小；（2）轮船的额定功率P；（3

14、）发现渔船时，轮船离开码头的距离5.(2015江山市模拟10)（16分）2014年12月10日杭（州）长（沙）高铁正式开通运行杭长高铁线路全长933公里，设计最高时速为350km，使杭州到长沙最快运行时间由目前的8小时15分压缩到3小时36分，同时杭州到广州等地的旅行时间也大大缩短，我们江山也进入了“高铁时代”高速运动的列车是由几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢组成一个编组，称为动车组动车组在高速运行情况下若进行制动，须先采用“再生制动”，当速度较小时才实施机械制动所谓“再生制动”就是列车靠惯性滑行时带动发电机发电，将动能转化为电能设列车某次制动时速度从324km/h降低到90km/h的过

15、程中采用的是“再生制动”，速度从90km/h降到零的过程中采用的是机械制动已知该动车组由八节车厢编组而成，每节车厢的总质量均为5104Kg，动车组在“再生制动”阶段受到的阻力恒为车重的0.075倍，制动的两个阶段均按匀变速运动处理，取g=1Om/s2（以下计算结果保留两位有效数字）（1）求该列车在“再生制动”阶段行驶的距离；（2）要求该列车制动的总距离不大于6000m，则列车在机械制动阶段受到制动力的最小值是多少？（3）若该列车满载480名旅客以324km/h匀速行驶时所受阻力为其重力的0.225倍，若驱动电机的效率是90%，请估算列车从江山到杭州（269km）人均耗电多少千瓦时？6.(201

16、5日照联合检测）23(1g分)随着高层居民楼房的崛起，给消防安全带来更严峻的挑战，其中救援时云梯高度不够高就是一个非常突出的问题，某探究小组的同学们想到了可在消防云梯上再伸出轻便的滑杆来解决这个问题(如图所示)。被困人员使用安全带上的挂钩挂在滑杆上、沿滑杆下滑到消防云梯上逃生。通常滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴在O处连接，滑杆A端用于挂钩钩在高楼的固定物上，且可绕固定物自由转动，B端用铰链固定在云梯上端，且可绕铰链自由转动，以便调节被困人员滑到云梯顶端的速度大小。设被困人员在调整好后的滑杆上下滑时滑杆与竖直方向的夹角保持不变，被困人员可看作质点、不计过O点时的机械能损失。已知AO长Ll=

17、6m、OB长L2=12m。某次消防演练中测得AO与竖直方向的夹角与竖直方向的夹角，被困人员安全带上的挂钩与滑杆，AO、OB间的动摩擦因数均。为了安全，被困人员到达云梯顶端B点速度不能超过。已知sin37=0.6，cos37=0.8，取g=l0ms2。求：(1)被困人员滑到B点时是否安全。(2)若云梯顶端B点与竖直墙间的水平距离d=13.2m保持不变，求能够被安全营救的被困人员与云梯顶端B的最大竖直距离。7.(2015盐城1月检测15).如图甲所示，水平地面上放置一倾角为=37的足够长的斜面，质量为m的物块置于斜面的底端某时刻起物块在沿斜面向上的力F作用下由静止开始运动，力F随位移变化的规律如图

18、乙所示已知整个过程斜面体始终保持静止状态，物块开始运动t=0.5s内位移x1=1m，0.5s后物块再运动x2=2m时速度减为0取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8求：（1）由静止开始，0.5s末物块运动的速度的大小；（2）物块沿斜面向上运动过程，受到的摩擦力做的功；（3）物块在沿斜面向下运动过程中，斜面体受到地面的摩擦力的大小8.(2015宿迁市三校检测14)（16分）如图所示，一不可伸长的轻质细绳，绳长为L，一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球，小球绕O点在竖直平面内做圆周运动（不计空气阻力）（1）若小球通过最高点A时的速度为v，求v的最小值和此时绳对小球拉力F的大

19、小；（2）若小球恰好通过最高点A且悬点距地面的高度h=2L，小球经过B点或D点时绳突然断开，求两种情况下小球从抛出到落地所用时间之差t；（3）若小球通过最高点A时的速度为v，小球运动到最低点C或最高点A时，绳突然断开，两种情况下小球从抛出到落地水平位移大小相等，试证明O点距离地面高度h与绳长L之间应满足h9.(2015扬州开学考试13).（15分） 如图所示，半径R=0.5m的光滑圆弧面CDM分别与光滑斜面体ABC和斜面MN相切于C、M点，O为圆弧圆心，D为圆弧最低点斜面体ABC固定在地面上，顶端B安装一定滑轮，一轻质软细绳跨过定滑轮（不计滑轮摩擦）分别连接小物块P、Q （两边细绳分别与对应斜

20、面平行），并保持P、Q两物块静止若PC间距为L1=0.25m，斜面MN足够长，物块P质量m1= 3kg，与MN间的动摩擦因数，求：（ sin37=0.6，cos37=0.8）（1）烧断细绳后，物块P第一次到达D点时对轨道的压力大小；（2）物块P第一次过M点后0.3s到达K点，则 MK间距多大； （3）物块P在MN斜面上滑行的总路程专题3 功与能第2讲 功能关系、能量守恒（A卷）一选择题1.（2015宝鸡三检18）、如图甲所示，将质量为的小球以速度竖直向上抛出，小球上升的最大高度为。若将质量分别为、的小球，分别以同样大小的速度从半径均为的竖直圆形光滑轨道的最低点水平向右射入轨道，轨道形状如图乙、

21、丙、丁、戊所示。则质量分别为、的小球中，能到达的最大高度仍为的是（小球大小和空气阻力均不计）（ ）A质量为的小球 B质量为的小球C质量为的小球 D质量为的小球2.(2015济南二模16）一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半悬在桌边，桌面足够高，如图a所示。若将一个质量为m小球分别拴在链条左端和右端，如图b、图c所示。约束链条的挡板光滑，三种情况均由静止释放，当整根链条刚离开桌面时，关于它们的速度关系，下列判断中正确的是（ ）Ava=vb=vc Bva vb va vb Dva vb vc3.（2015聊城二模20）.如图所示，光滑固定的竖直杆上套有小物块a，不可伸长的

22、轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块a和小物块b，虚线cd水平。现由静止释放两物块，物块a从图示位置上升，并恰能到达c点。在此过程中，若不计摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（ ）A.绳拉力对物块a做的功等于物块a重力势能的增加量B.物块a到达c点时加速度为零C.绳拉力对物块b做的功在数值上等于物块b机械能的减少量D.绳拉力对物块b先做负功后做正功 4.(2015衡水高三调15). 一质点在015 s内竖直向上运动，其加速度一时间图像如图所示，若取竖直向下为正，g取10，则下列说法正确的是 ( )A.质点的机械能不断增加B在05 s内质点的动能增加C在1015 s内质点的机械能一直增加D在t-

23、15 s时质点的机械能大于t=5 s时质点的机械能5.(2015永州三模20)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6.(2015肇庆三测21)如下图所示，一质量为m（可视为质点）的物块以一定的初速度v0从斜面底端沿斜面向上运动，

24、恰能滑行到斜面顶端设物块与斜面间的动摩擦因数一定，斜面的高度h和底边长度x可独立调节（斜面长度随之改变），下列说法正确的是A若只增大m，物块不能滑到斜面顶端B若只增大h，物块不能滑到斜面顶端，但上滑最大高度一定增大C若只增大x，物块不能滑到斜面顶端，但滑行水平距离一定增大D若再施加一个水平向右的恒力，物块一定从斜面顶端滑出7.（2015西安交大附中三模21）. 如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k，一端固定在倾角为的斜面底端，另一端与物块A连接；两物块A、B质量均为m，初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F拉动物块B，使B做加速度为a的匀加速运动，A、B两物块在开始一段时间内的关系分

25、别对应图乙中A、B图线（t1时刻A、B的图线相切，t2时刻对应A图线的最高点），重力加速度为g，则（ ）At2时刻，弹簧形变量为0Bt1时刻，弹簧形变量为C从开始到t2时刻，拉力F逐渐增大D从开始到t1时刻，拉力F做的功比弹簧弹力做的功少8.（2015成都三诊7）如图所示,倾角=30的固定斜面上固定着挡板，轻弹簧下端与挡板相连，弹簧处于原长时上端位于D点。用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体A和B，使滑轮左侧绳子始终与斜面平行，初始时A位于斜面的C点，C、D两点间的距离为L。现由静止同时释放A、B，物体A沿斜面向下运动，将弹簧压缩到最短的位置为E点，D、E两点间距离为。若A、B的质量

26、分别为4m和m，A与斜面之间的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度为g，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，则（ ）AA在从C至E的过程中，先做匀加速运动，后做匀减速运动BA在从C至D的过程中，加速度大小C弹簧的最大弹性势能为D弹簧的最大弹性势能为二非选择题9.（2015西安交大附中三模24）. （14分） 如图所示，一质量m0.4 kg的滑块(可视为质点)静止于动摩擦因数0.1的水平轨道上的A点现对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为P10.0 W经过一段时间后撤去外力，滑块继续滑行至B点后水平飞出，恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点D处装有压力

27、传感器，当滑块到达传感器上方时，传感器的示数为25.6 N已知轨道AB的长度L2.0 m，半径OC和竖直方向的夹角37，圆形轨道的半径R0.5 m(空气阻力可忽略，重力加速度g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)，求：(1)滑块运动到C点时速度VC的大小；(2)B、C两点的高度差h及水平距离x；(3)水平外力作用在滑块上的时间t. 10.(2015北京西城区二模22)（16分）如图所示为竖直放置的四分之一圆弧轨道，O点是其圆心，半径R=0.8m，OA水平、OB竖直。轨道底端距水平地面的高度h=0.8m。从轨道顶端A由静止释放一个质量m=0.1kg的小球，小球到达轨道底端B时

28、，恰好与静止在B点的另一个相同的小球发生碰撞，碰后它们粘在一起水平飞出，落地点C与B点之间的水平距离x=0.4m。忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：（1）两球从B点飞出时的速度大小v2；（2）碰撞前瞬间入射小球的速度大小v1；（3）从A到B的过程中小球克服阻力做的功Wf。11.(2015北京朝阳二练22)（16分）如图所示，竖直平面内的半圆形轨道下端与水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点。小滑块（可视为质点）沿水平面向左滑动，经过A点时的速度vA=6.0m/s。已知半圆形轨道光滑，半径R=0.40m，滑块与水平面间的动摩擦因数 = 0.50，A、B两点间的距离l=1.

29、10m。取重力加速度g =10m/s2。求：（1）滑块运动到B点时速度的大小vB；（2）滑块运动到C点时速度的大小vC；（3）滑块从C点水平飞出后，落地点与B点间的距离x。12.（2015南平综测20）(15分)如图所示，光滑的水平面AB与半径R=0.4m的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切，D点为半圆轨道最高点，A点的右侧连接一粗糙的水平面。用细线连接甲、乙两物体，中问夹一轻质压缩弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴接，甲的质量朋=4kg，乙的质量=5kg，甲、乙均静止。若固定乙，烧断细线，甲离开弹簧后经过B点进入半圆轨道，过D点时对轨道的压力恰好为零。取g=10m/s2，甲、乙两物体均可看作质点，求

30、：(1)甲离开弹簧后经过B点时的速度的大小；(2)在弹簧压缩量相同的情况下，若固定甲，烧断细线，乙物体离开弹簧后从A点进入动摩擦因子=0.4的粗糙水平面，则乙物体在粗糙水平面运动的位移S。13.(2015肇庆三测35)(18分)如下图所示，质量为3kg的长木板B放在光滑的水平面上，右端与半径R=1m的粗糙的圆弧相切，左端上方放一质量为1kg物块C，物块C与长木板B间的动摩擦因数为0.2现将一质量为1kg的物体A从距圆弧上端h=5m处静止释放，沿着圆弧到达水平轨道与B碰撞后粘在一起运动，再经1s物块C刚好运动到B的右端且不会掉下取g=10m/s求：（1）物体A刚进入圆弧时对轨道的压力；（2）长木板B的长度；（3）物体A经过圆弧时克服阻力所做的功专题3 功与能第2讲 功能关系、能量守恒（B卷）一选择题1.(2015扬州开学考试1)自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图所示为一个盛水袋，某人从侧面缓慢推袋壁使它变形。则水的势能（ ）A增大 B变小C不变 D不能确定2.(2015广东七校三联16）质量相等的物体A、B