2022屆高中物理功和能基礎(chǔ)知識(shí)題庫(kù)

（每日一練）2022屆高中物理功和能基礎(chǔ)知識(shí)題庫(kù)

單選題

1、如圖所示，一傾角為30。的斜面固定在水平地面上，一質(zhì)量為材的物塊A放在斜面上恰好不下滑。將一不

可伸長(zhǎng)的輕繩一端連接A,另一端跨過(guò)光滑定滑輪后與一輕彈簧相連，輕彈簧下端拴接質(zhì)量為加的重物B.開(kāi)

始時(shí)彈簧恰處于原長(zhǎng)，將B由靜止釋放，當(dāng)B下降到最低點(diǎn)時(shí)（未著地），A恰好不上滑。下列說(shuō)法不正確的

是（）

A.松4加

B.B下落一半距離時(shí)有最大速度

C.B下落過(guò)程中A、B及彈簧組成的系統(tǒng)械能守恒

D.在B從釋放位置運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)程中，B克服彈簧彈力做的功等于B機(jī)械能的減少量

答案：A

解析：

A.設(shè)A受到的最大靜摩擦力為心,當(dāng)A恰好不下滑時(shí)

/max=MgsinJ

當(dāng)B下降到最低點(diǎn)時(shí)，A恰好不上滑，彈簧彈力

F=Mgsin。+啟1ax=2Mgsin9=Mg

開(kāi)始時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，由靜止釋放B,B受到向下的重力mg和向上的彈力Ax,彈力小于重力，B做加速度減

小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)=時(shí)，B速度最大，B繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，mg<kx,B做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B下

滑到最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性，此時(shí)彈簧形變量為2x,彈力為

F=2kx—2mg

所以

Mg—2mg

則M=2m,故A錯(cuò)誤，符合題意；

B.B下落一半距離時(shí)，彈簧的彈力為F=mg,B的合力為0,則B的速度最大，故B正確，不符合題意；

C.B下落過(guò)程中，對(duì)于A、B及彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧的彈力做功，則系統(tǒng)的械能守恒，故C正確,

不符合題意；

D.根據(jù)功能關(guān)系，除重力以外的力對(duì)物體做功，等于物體機(jī)械能的變化，則在B從釋放位置運(yùn)動(dòng)到速度最大

的過(guò)程中，B克服彈簧彈力做的功等于B機(jī)械能的減少量，故D正確，不符合題意。

故選Ao

2、如圖所示，輕桿一端與一質(zhì)量為卬的小球相連，另一端連在光滑固定軸上，輕桿可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為心下列說(shuō)法正確的是（）

I輕'、

:桿；

A.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的任何位置對(duì)輕桿的作用力都不可能為0

2

B.當(dāng)輕桿運(yùn)動(dòng)到水平位置時(shí)，輕桿對(duì)小球的拉力大小不可能等于儂

C.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)輕桿的拉力可能等于4磔，

D.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)輕桿的拉力一定不小于6/砥

答案：B

解析：

A.小球在輕桿的作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)時(shí)，若只有重力提供向心力，則小球?qū)p桿的作用力為0,故A

錯(cuò)誤；

B.假設(shè)當(dāng)輕桿運(yùn)動(dòng)到水平位置時(shí)，輕桿對(duì)小球的拉力等于重力，則有

V2

mg=rn—

此時(shí)小球的動(dòng)能為

121

-mv—-mgr

由機(jī)械能守恒定律可知，小球不可能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，不能完成完整的圓周運(yùn)動(dòng)，假設(shè)不成立，B正確；

CD.若小球恰能完成完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則在最高點(diǎn)時(shí)，小球的速度為0,在最低點(diǎn)時(shí)，由機(jī)械能守恒得小球的

動(dòng)能為

Ek—2mgr

由

V2

F—mg=m—=4mg

得

F=Smg

由牛頓第三定律，可知小球?qū)p桿的作用力最小為5/唱故CD錯(cuò)誤。

3

故選B。

3、下列說(shuō)法正確的是（）

A.如果物體所受合力為零，則合力對(duì)物體做的功一定為零

B.如果合力對(duì)物體所做的功為零，則合力一定為零

C.物體在合力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一定發(fā)生變化

D,物體的動(dòng)能不變，所受合力一定為零

答案：A

解析：

A.由功的定義可知，物體所受合力為零，則合力對(duì)物體做的功一定為零，A正確；

B.合力做的功為零，合力不一定為零，例如做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，合力做功等于零，合力不等于零，B錯(cuò)

誤；

C.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，是變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，C錯(cuò)誤；

D.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，合力不等于零，D錯(cuò)誤。

故選A。

4、如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，以彈簧上端位置為坐標(biāo)原點(diǎn)。，沿豎直向

下建立坐標(biāo)軸。工現(xiàn)將質(zhì)量為0的小球從原點(diǎn)。正上方高度分處由靜止釋放，在小球落到彈簧上向下運(yùn)動(dòng)到最

低點(diǎn)的過(guò)程中，小球所受彈力廠的大小隨x（x表示小球的位置坐標(biāo)）的變化關(guān)系如圖乙所示。若不計(jì)小球與

彈簧接觸時(shí)的機(jī)械能損失，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是

（）

4

A.當(dāng)x=x0時(shí)，小球的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和最大

B.小球動(dòng)能的最大值為mg/i+吟

C.當(dāng)》=2出時(shí)，小球的速度大于/9

D.小球在最低點(diǎn)的加速度大小等于g

答案：B

解析：

A.當(dāng)x=x0時(shí)，彈簧彈力等于重力大小，小球的加速度為零，動(dòng)能最大,由機(jī)械能守恒定律可知小球的重力

勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和最小，A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)x=與時(shí)，由9-X圖像可知彈力做的功

1

WF=--mgx0

由釋放到動(dòng)能最大的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得

1

mg(h+x0)--mgx0=Ekm

可得

Ekm=mgh+-mgx0

B正確；

C.當(dāng)》=2出時(shí)，由尸-x圖像可知彈力做的功

5

WF—-2mgx0

由動(dòng)能定理可得

1

2

mg(h+2x0)+WF=-mv

解得小球的速度大小

v-y]2gh

C錯(cuò)誤；

D.小球在x=2x0位置會(huì)繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)而壓縮彈簧，小球在最低點(diǎn)時(shí)x>2%0,有

F>2mg

由牛頓第二定律可知小球在最低點(diǎn)

F—mg=ma

則

a>g

D錯(cuò)誤。

故選Bo

5、如圖所示，一傳送帶的上表面以〃向右做勻速運(yùn)動(dòng)，其右側(cè)平臺(tái)上有一質(zhì)量為卬的物體以初速度。向左沖

上傳動(dòng)帶。若傳送帶足夠長(zhǎng)，并且%>?則物體在返回平臺(tái)的瞬間，其動(dòng)能與剛離開(kāi)平臺(tái)瞬間相比，變化了

()

A.OB.|mvoC.|mvf-|mvoD.|mvf+|mv1

答案：A

6

解析：

物塊以速度?；蟼魉蛶Ш螅诨瑒?dòng)摩擦力作用下向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直至速度為零，此后在滑動(dòng)摩擦力

作用下向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，由于%>?傳送帶足夠長(zhǎng)，所以根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，物體在返回平臺(tái)的瞬間速度大

小為九則物體動(dòng)能的變化量為

1,1,

=-mv^--mv^=O

故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A。

6、隨著航天技術(shù)的發(fā)展，人類(lèi)已經(jīng)有能力到太空去探索未知天體。假設(shè)某宇宙飛船繞一行星在其表面附近做

勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知運(yùn)行周期為？，航天員在離該行星表面附近方處自由釋放一小球，測(cè)得其落到行星表如圖

甲所示，置于水平地面上質(zhì)量為/"的物體，在豎直拉力尸作用下，由靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能瓦與距地面高

度方的關(guān)系圖象如圖乙所示，已知重力加速度為g,空氣阻力不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）

A.在0~"過(guò)程中，尸大小始終為mg

B.在0~兒和九~2兒過(guò)程中，尸做功之比為2：1

C.在0~2為過(guò)程中，物體的機(jī)械能不斷增加

D.在2加~3.5兒過(guò)程中，物體的機(jī)械能不斷減少

答案：C

解析：

7

A.在0~d過(guò)程中，叫一九圖象為一段直線，由動(dòng)能定理得

（F-mg）h0=mgh0-0

故

F=2mg

故A錯(cuò)誤；

B.由A可知，在。?生過(guò)程中，尸做功為在廄?2九（）過(guò)程中，由動(dòng)能定理可知

-mgh0=l.SmghQ-mgh0

解得

Wp=1.5mgh0

因此在0?生和生?2%過(guò)程中，尸做功之比為4:3,故B錯(cuò)誤；

C.在0?2生過(guò)程中，尸一直做正功，故物體的機(jī)械能不斷增加，故C正確；

D.在2%?3.5廄過(guò)程中，由動(dòng)能定理得

W'f—1.5mgh.o=0—1.5mgh0

則

W'F=0

故尸做功為0,物體的機(jī)械能保持不變，故D錯(cuò)誤。

故選Co

7、如圖所示，長(zhǎng)為/的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定在。點(diǎn)，。點(diǎn)離地高度為〃另一端系一質(zhì)量為〃的小球，將細(xì)繩拉

至水平，由靜止釋放小球，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩剛好被拉斷，小球水平飛出。若忽略空氣阻力，則（）

8

〃/〃/〃/

c、，

77777777777777777777

A.細(xì)繩所能承受的最大拉力F=2mg

B.改變繩長(zhǎng)4則人越大小球落地時(shí)的速度越大

C.改變繩長(zhǎng)工,當(dāng)L=?時(shí)，小球平拋過(guò)程中的水平位移最大

D.當(dāng)L=2時(shí)，小球在下落過(guò)程中重力的最大功率為mg西百

答案：C

解析：

A.下擺過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有

1

mgL=-mv7

解得

V=J2gL

細(xì)繩拉力和重力的合力提供向心力，故

V2

F—mg=Tn—

Lt

解得

F-3mg

故A錯(cuò)誤；

B.對(duì)運(yùn)動(dòng)全過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有

9

2

mgH=-mv1

解得

V1=，2gH

與繩長(zhǎng)/無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C.對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)，有

x=vt,H—L=^gt2

聯(lián)立得到

x=2A/I-y/H-L

故當(dāng)

VL=Vw-z,

即L=5時(shí)，X最大。故C正確；

D.重力的瞬時(shí)功率等于重力與豎直方向分速度的乘積，落地的瞬時(shí)速度最大，為

l?m=y[2gH

故任意位置的速度的豎直分量均小于演無(wú)故小球在下落過(guò)程中重力的最大功率一定小于mg頻瓦。故D錯(cuò)

、D

i天。

故選C。

多選題

8、一足夠長(zhǎng)的粗糙斜面固定在水平地面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從斜面底端以某一初速度沖上斜面。取地面為

重力勢(shì)能零勢(shì)能面，不計(jì)空氣阻力。下圖中可能正確反映物塊從向上滑動(dòng)到返回底端的過(guò)程中，其動(dòng)能區(qū)和重

力勢(shì)能與隨物塊滑動(dòng)路程x變化關(guān)系的是（）

10

答案：AC

解析：

AB.上滑時(shí)由動(dòng)能定理

Ek=Ek?！?mgsind+nmgcosdyx

下滑時(shí)

Ek=(mgsin?！猵ngcos8)x

由于斜面是粗糙的，存在摩擦阻力，所以物體上升到最高點(diǎn)再返回的過(guò)程中有能量的損失，故動(dòng)能會(huì)減小，選

項(xiàng)B錯(cuò)誤，A正確；

CD.重力勢(shì)能在上升時(shí)隨路程的增大而增大，下降時(shí)隨路程的增大而逐漸減小，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。

故選AC。

9、下列哪些現(xiàn)象屬于能量耗散(

11

A.利用水能發(fā)電轉(zhuǎn)變成電能

B.電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能

C.電能通過(guò)電燈中的電阻絲放出熱量和光能

D.火爐把房間的溫度升高

答案：CD

解析：

AB.水力發(fā)電、化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，電能可以利用，不屬于能量耗散，AB錯(cuò)誤；

CD.可再一步進(jìn)行利用，直到都轉(zhuǎn)變成不可回收的內(nèi)能，就是能量耗散了，CD正確；

故選CD。

10、下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的說(shuō)法，正確的是（