2015高考物理一輪復(fù)習(xí)題及答案解析-功和能.doc

選擇題專練卷(二)牛頓運(yùn)動(dòng)定律功和能一、單項(xiàng)選擇題1(2013新課標(biāo)全國卷)圖1是伽利略1604年做斜面實(shí)驗(yàn)時(shí)的一頁手稿照片，照片左上角的三列數(shù)據(jù)如下表。表中第二列是時(shí)間，第三列是物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離，第一列是伽利略在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)添加的。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，伽利略可以得出的結(jié)論是()圖1113242130932981645262558243661 1924971 6006482 104A物體具有慣性B斜面傾角一定時(shí)，加速度與質(zhì)量無關(guān)C物體運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間的平方成正比D物體運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度成正比2(2014西安摸底)如圖2所示，彈簧一端固定在墻上，另一端與物塊接觸但不連結(jié)，現(xiàn)利用該裝置研究物塊在粗糙水平面上滑行的距離s與彈簧壓縮量x的關(guān)系，測得數(shù)據(jù)如下表所示，由表中數(shù)據(jù)可以歸納出物塊滑動(dòng)的距離s跟彈簧壓縮量x之間的關(guān)系是(k為比例系數(shù))()圖2x/cm0.51.02.04.0s/cm52080320AskBskxCskx2 Dskx33完全相同的兩輛汽車，都拖著完全相同的拖車以相同的速度在平直公路上勻速齊頭并進(jìn)，某一時(shí)刻兩拖車同時(shí)與汽車脫離之后，甲汽車保持原來的牽引力繼續(xù)前進(jìn)，乙汽車保持原來的功率繼續(xù)前進(jìn)，則一段時(shí)間后(假設(shè)均未達(dá)到最大功率)()A甲車超前，乙車落后B乙車超前，甲車落后C它們?nèi)札R頭并進(jìn)D甲車先超過乙車，后乙車又超過甲車4(2014啟東模擬)在傾角為30的足夠長的斜面上，有一重10 N的物體，被平行于斜面的大小為8 N的恒力F推著沿斜面勻速上滑，如圖3所示，g取10 m/s2。物體所受最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。在推力F突然消失的瞬間()圖3A物體所受摩擦力方向立即與原來相反B物體的瞬時(shí)加速度為8 m/s2C物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于0.4D推力F消失后，物體將沿斜面上滑，最后靜止在斜面上5如圖4所示，質(zhì)量為4 kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上面。質(zhì)量為1 kg的物體B用細(xì)線懸掛起來，A、B緊挨在一起但A、B之間無壓力。某時(shí)刻將細(xì)線剪斷，則細(xì)線剪斷瞬間，B對A的壓力大小為(取g10 m/s2)()圖4A0 N B8 NC10 N D50 N6質(zhì)量為M的皮帶輪工件放置在水平桌面上。一細(xì)繩繞過皮帶輪的皮帶槽，一端系一質(zhì)量為m的重物，另一端固定在桌面上。如圖5所示，工件與桌面、繩之間以及繩與桌子邊緣之間的摩擦都忽略不計(jì)，則重物下落過程中，工件的加速度為()圖5A. B.C. D.7(2014江南十校摸底)如圖6所示，一高度為h的楔形物塊固定在水平地面上，質(zhì)量為m的物體由靜止開始從傾角分別為、的兩個(gè)光滑斜面的頂端滑下，則下列說法中正確的是()圖6A物體滑到斜面底端的速度相同B物體滑到斜面底端所用的時(shí)間相同C物體滑到斜面底端時(shí)重力所做功的功率相同D物體滑到斜面底端過程中重力所做的功相同8如果說美國暢銷全球的形象產(chǎn)品是可口可樂，那么，俄羅斯暢銷全球的形象產(chǎn)品則是AK47步槍(如圖7所示)，AK47步槍得到眾多軍人的極度崇拜，算得上是全球局部戰(zhàn)爭中使用人數(shù)最多的武器。若AK47步槍子彈的質(zhì)量m2103 kg，子彈在槍膛內(nèi)受到壓縮空氣推動(dòng)力F與子彈在槍膛內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t滿足F400105 t，子彈在槍膛內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)重力、所受阻力都忽略不計(jì)，子彈離開槍膛后，推力立即變?yōu)榱?，在水平射擊時(shí)，關(guān)于子彈在槍膛內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，下面說法正確的是()圖7A子彈離開槍膛時(shí)的速度為300 m/sB子彈離開槍膛時(shí)的速度為600 m/sC子彈在槍膛內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離為0.45 mD子彈在槍膛內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離為0.90 m9(2014南通測試)如圖8所示，置于足夠長斜面上的盒子A內(nèi)放有光滑球B，B恰與盒子前、后壁接觸，斜面光滑且固定于水平地面上，一輕質(zhì)彈簧的一端與固定在斜面上的木板P拴接，另一端與A相連。今用外力推A使彈簧處于壓縮狀態(tài)，然后由靜止釋放，則從釋放盒子直至其獲得最大速度的過程中()圖8A彈簧的彈性勢能一直減小直至為零BA對B做的功等于B動(dòng)能的增加量C彈簧彈性勢能的減小量等于A和B機(jī)械能的增加量DA所受重力和彈簧彈力做功的代數(shù)和小于A動(dòng)能的增加量10如圖9所示，長木板A放在光滑的水平地面上，物體B以水平速度沖上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，則從B沖到木板A上到相對木板A靜止的過程中，下述說法中正確的是()圖9A物體B動(dòng)能的減少量等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能B物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量C物體B損失的機(jī)械能等于木板A獲得的動(dòng)能D物體B克服摩擦力做的功等于木板A獲得的動(dòng)能與系統(tǒng)內(nèi)能的增加量之和二、多項(xiàng)選擇題11用一水平力F拉靜止在水平面上的物體，在F從0開始逐漸增大的過程中，加速度a隨外力F變化的圖像如圖10所示，g10 m/s2，則可以計(jì)算出()圖10A物體與水平面間的最大靜摩擦力BF為14 N時(shí)物體的速度C物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D物體的質(zhì)量12(2013廣東高考)如圖11，游樂場中，從高處A到水面B處有兩條長度相同的光滑軌道。甲、乙兩小孩沿不同軌道同時(shí)從A處自由滑向B處，下列說法正確的有()圖11A甲的切向加速度始終比乙的大B甲、乙在同一高度的速度大小相等C甲、乙在同一時(shí)刻總能到達(dá)同一高度D甲比乙先到達(dá)B處13(2014江蘇聯(lián)考)質(zhì)量為2103 kg，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為80 kW的汽車在平直公路上行駛；若汽車所受阻力大小恒為4103 N，則下列判斷中正確的有()A汽車的最大動(dòng)能是4105 JB汽車以加速度2 m/s2勻加速啟動(dòng)，啟動(dòng)后第2秒末時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際功率是32 kWC汽車以加速度2 m/s2做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)中，達(dá)到最大速度時(shí)摩擦力做功為4105 JD若汽車保持額定功率啟動(dòng)，則當(dāng)汽車速度為5 m/s時(shí)，其加速度為6 m/s214(2014杭州名校質(zhì)檢)如圖12所示，物體A、B通過細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體A、B的質(zhì)量分別為m、2m，開始時(shí)細(xì)繩伸直，用手托著物體A使彈簧處于原長且A與地面的距離為h，物體B靜止在地面上，放手后物體A下落，與地面即將接觸時(shí)速度恰為零，此時(shí)物體B對地面恰好無壓力，則下列說法中正確的是()圖12A此時(shí)物體A的加速度大小為g，方向豎直向上B此時(shí)彈簧的彈性勢能等于mghC此時(shí)物體B將向上運(yùn)動(dòng)D此過程中物體A的機(jī)械能減少量為mgh15(2014徐州模擬)在傾角為的固定光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，彈簧勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時(shí)，物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為d，速度為v。則此時(shí)()圖13A拉力做功的瞬時(shí)功率為Fvsin B物塊B滿足m2gsin kdC物塊A的加速度為D彈簧彈性勢能的增加量為Fdm1gdsin m1v216(2014通州模擬)如圖14所示，足夠長斜面傾角為30，固定于水平面上，用輕繩相連的木塊a、b在平行于斜面的恒定拉力作用下，沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)。途中輕繩斷裂，b由繩斷處繼續(xù)運(yùn)動(dòng)距離x后，撤去拉力。已知a的質(zhì)量為m，b的質(zhì)量為5m，a、b與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，不計(jì)繩的長度，以下說法正確的是()圖14A繩斷裂時(shí)，a的加速度為gB繩斷裂時(shí)，b的加速度為gCa與b間的最大距離為xDa與b間的最大距離為x答 案1選C由表可以看出第二列數(shù)據(jù)與第一列為二次方關(guān)系，而第三列數(shù)據(jù)與第一列在誤差范圍內(nèi)成正比，說明物體沿斜面通過的距離與時(shí)間的二次方成正比，故選項(xiàng)C正確。2選C根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以歸納出物塊滑動(dòng)的距離s跟彈簧壓縮量x之間的關(guān)系是skx2，選項(xiàng)C正確。3選A拖車與汽車脫離之前，牽引力大小等于摩擦力，脫離之后，汽車受到的摩擦力f減小，因?yàn)榧灼嚨臓恳保持不變，所以其將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，而乙汽車保持原來的功率不變做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)PFv可知，其牽引力會(huì)隨其速度的逐漸增大而減小，其加速度大小會(huì)從a逐漸減小，可見，甲車的速度較大，甲車超前，乙車落后。4選B由Fmgcos mgsin 可解得，C錯(cuò)誤；撤去F瞬間，物體仍向上運(yùn)動(dòng)，摩擦力的方向不變，此時(shí)F合Fma，a8 m/s2，B正確；A錯(cuò)誤；因mgsin mgcos ，故撤去F后，物體上滑到速度為零后，再向下加速下滑，D錯(cuò)誤。5選B細(xì)線剪斷瞬間，彈簧彈力不變，A和B整體受到的合外力等于物體B的重力，因此整體的加速度為ag，對于物體B：mBgFNmBa，所以A、B間作用力FNmB(ga)mBg8 N。6選C相等時(shí)間內(nèi)重物下落的距離是工件運(yùn)動(dòng)距離的2倍，因此，重物的加速度也是工件加速度的2倍，設(shè)繩子上的拉力為F，根據(jù)牛頓第二定律2，解得F，工件加速度a，所以C正確。7選D由機(jī)械能守恒定律，物體沿不同傾角的光滑斜面滑到斜面底端的速度大小相等，方向不相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物體滑到斜面底端所用的時(shí)間不相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體滑到斜面底端過程中重力所做的功相同，所用時(shí)間不同，物體滑到斜面底端時(shí)重力所做功的功率不相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。8選A子彈離開槍膛時(shí)，火藥推力為零，子彈的加速度等于0，t0時(shí)，子彈加速度a0m/s22105 m/s2，子彈在槍膛內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t3103 s。做出子彈的加速度時(shí)間圖像，a t圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積就表示子彈最終獲得的速度，因此子彈離開槍膛時(shí)的速度為m/s300 m/s，A正確，B錯(cuò)誤；子彈的加速度越來越小，不是勻加速運(yùn)動(dòng)，因此xt3103 m0.45 m是錯(cuò)誤的，子彈不是勻速運(yùn)動(dòng)，xvt3003103 m0.90 m同樣是錯(cuò)誤的，C、D錯(cuò)誤。9選C由于彈簧一直處于壓縮狀態(tài)，故彈性勢能一直減小，但沒有減為零，故A錯(cuò)誤；A對B做的功等于B機(jī)械能的增加量，大于B動(dòng)能的增加量，故B錯(cuò)誤；由于AB整體和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故彈簧彈性勢能的減小量等于A和B機(jī)械能的增加量，故C正確；對物體A，重力、支持力、彈簧彈力和B對A彈力的合力做的功等于動(dòng)能的增加量，故重力和彈簧彈力做功的代數(shù)和大于A動(dòng)能的增加量，故D錯(cuò)誤。10選D物體B以水平速度沖上A后，由于摩擦力作用，B減速運(yùn)動(dòng)，A加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)能量守恒定律，物體B動(dòng)能的減少量等于A增加的動(dòng)能和系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量之和，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理，物體B克服摩擦力做的功等于B損失的動(dòng)能，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由能量守恒定律可知，物體B損失的機(jī)械能等于木板A獲得的動(dòng)能與系統(tǒng)損失的機(jī)械能之和，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；摩擦力對物體B做的功等于B動(dòng)能的減少，摩擦力對木板A做的功等于A動(dòng)能的增加，由能量守恒定律，物體B克服摩擦力做的功等于木板A獲得的動(dòng)能與系統(tǒng)內(nèi)能的增加量之和，選項(xiàng)D正確。11選ACD由圖可知，物體所受最大靜摩擦力為7 N，A正確；由Fmgma，得：aFg，將F17 N，a10.5 m/s2，F(xiàn)214 N，a24 m/s2代入上式可得：m2 kg，0.3，故C、D正確，因物體做變加速運(yùn)動(dòng)，無法求出F為14 N時(shí)物體的速度，故B錯(cuò)誤。12選BD若切線的傾角為，則這時(shí)的加速度為gsin ，由于甲的軌道切線傾角并不是都比乙的大，因此A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)機(jī)械能守恒定律，mghmv2，在同一高度甲、乙的速度大小相等，B項(xiàng)正確；甲開始的切向加速度比乙的大，且這個(gè)加速度在豎直方向的分加速度也大，因此開始時(shí)甲在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)比乙在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)快，則C項(xiàng)錯(cuò)誤；從如圖所示的速率時(shí)間圖像可以判斷，甲先到達(dá)B點(diǎn)，D項(xiàng)正確。13選ABD汽車達(dá)到最大速度時(shí)，加速度為0，牽引力等于阻力，汽車功率PFvFfv，所以最大速度v20 m/s，對應(yīng)的動(dòng)能為4105 J，A項(xiàng)正確；汽車以加速度2 m/s2勻加速啟動(dòng)，牽引力FFfma8103 N，所以2 s末對應(yīng)的實(shí)際功率為PFat32 kW，能夠維持勻加速運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為t5 s，對應(yīng)的摩擦力做功為WFfFfxFfat2105 J，B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)汽車保持額定功率啟動(dòng)時(shí)有Ffma，解得其加速度為a6 m/s2，D項(xiàng)正確。14選ABD物體B對地面恰好無壓力說明彈簧中拉力為2mg，對物體A，由牛頓第二定律，2mgmgma，解得此時(shí)物體A的加速度大小為g，方向豎直向上，選項(xiàng)A正確。對AB和彈簧組成的系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律，此時(shí)彈簧的彈性勢能等于mgh，選項(xiàng)B正確。此時(shí)物體B處于靜止?fàn)顟B(tài)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由能量守恒定律，此過程中物體A的機(jī)械能減少量為mgh，選項(xiàng)D正確。15選CD靜止時(shí)彈簧的壓縮量為x1，當(dāng)B剛要離開C時(shí)，彈簧處于伸長狀態(tài)，x2，而dx1x2，故B錯(cuò)誤；由Fm1gsin kx2m1a可得：a，C正確；拉力做功的功率PFv，A錯(cuò)誤；由能量守恒可得：彈性勢能的增加量EpFdm1gdsin m1v2，D正確。16選BD繩斷前，a、b整體做勻速運(yùn)動(dòng)，拉力F等于整體重力沿斜面向下的分力和滑動(dòng)摩擦力之和，即F6mgsi