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1 (每日一练每日一练)()(文末附答案文末附答案)人教版人教版 20222022 年高中物理功和能基本知识过关训练年高中物理功和能基本知识过关训练 单选题 1、把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力大小恒为Ff，则在从物体被抛出到落回抛出点的全过程中（）A重力所做的功为mgh B空气阻力所做的功为零 C空气阻力做的功为 2Ffh D物体克服空气阻力做的功为 2Ffh 2、如图所示质量为 1kg 的滑块从半径为 50cm 的半圆形轨道的边缘A点滑向底端B，此过程中，摩擦力做功为3J。若滑块与轨道间的动摩擦因数为 0.2，则在B点时滑块受到摩擦力的大小为（重力加速度 g 取 10m/s2）（）A3.6NB2NC2.6ND2.4N 3、“打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量让撇出去的石头在水面上弹跳数次。如图所示，游戏者在地面上以速度0抛出质量为m的石头，抛出后石头落到比抛出点低h的水平面上。若以抛出点为零势能点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）2 A抛出后石头落到水平面时的势能为mgh B抛出后石头落到水平面时重力对石头做的功为mgh C抛出后石头落到水平面上的机械能为1202 D抛出后石头落到水平面上的动能为1202 4、如图所示，光滑的小滑轮 D（可视为质点）固定，质量均为m的物体 A 和 B 用轻弹簧连接，一根不可伸长的轻绳一端与物体 A 连接，另一端跨过定滑轮与质量为M的小环 C 连接。小环 C 穿过竖直固定的光滑均匀细杆，小环 C 位于R处时，绳与细杆的夹角为，此时物体 B 与地面刚好无压力。图中SD水平，位置R和Q之间高度差为h，R和Q关于S对称。现让小环从R处由静止释放，环下落过程中绳始终处于拉直状态，环到达Q处时获得最大速度。在小环从R处下落到Q处的过程中，下列说法正确的是（）A小环 C 机械能最大的位置在S点下方 B弹簧弹力和地面支持力对物体 B 的冲量和为零 C小环 C 的最大动能为2+cos2 D小环 C 到达位置Q时，物体 A 的加速度大小为|cos|5、如图所示，内壁光滑、质量为m的管形圆轨道，竖直放置在光滑水平地面上，恰好处在左、右两固定光滑挡板M、Q之间，圆轨道半径为R，质量为m的小球能在管内运动，小球可视为质点，管的内径忽略不计当小3 球运动到轨道最高点时，圆轨道对地面的压力刚好为零，下列判断正确的是（）A圆轨道对地面的最大压力大小为 8mg B圆轨道对挡板M、Q的压力总为零 C小球运动的最小速度为 D小球运动到圆轨道最右端时，圆轨道对挡板Q的压力大小为 5mg 6、热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把耗散的能量重新收集、重新加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是（）A能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了 B能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了 C能量耗散表明，能量守恒定律具有一不定期的局限性 D能量不可能耗散，能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性 7、如图所示，一根足够长的圆管竖直固定在地面上，管内有一劲度系数为k10 N/m 的轻质弹簧，弹簧上端连有质量可以忽略的活塞，下端连有质量为m0.1 kg 的小球（小球直径小于管径），已知活塞与管壁间的最大静摩擦力Ff1.4 N，弹簧从自然长度开始伸长x的过程中平均弹力为F12kx，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g10 m/s2。当弹簧处于自然长度时由静止释放小球，在小球第一次运动到最低点的过程中（）4 A小球先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动直到静止 B弹簧的最大伸长量为 0.24 m C当小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能为 0.098 J D活塞克服摩擦力做的功为 0.105 J 多选题 8、下列关于能量转化的说法，正确的是（）A能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用 B在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的 C各种形式的能量在转化时，总能量可增可减 D各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的 9、疫情期间，居家隔离时各种家庭游戏轮番上演，小明家举行餐桌“冰壶”比赛。如图所示，选取两个质量不同的易拉罐，把易拉罐B放在离餐桌左侧中心五分之一处，将易拉罐A从左侧桌边中心以某一初速度快速推出，两易拉罐沿纵向发生弹性碰撞，最终两易拉罐都恰好停在桌边。若已知餐桌长为L，易拉罐与桌面间的动摩擦因数为，以下说法正确的是（）A两个易拉罐质量之比A:B=1:3 B全过程两个易拉罐与桌面间因摩擦产生的内能之比A:B=1:4 C易拉罐A的初速度为2 5 D碰后两个易拉罐在桌面上运动的时间之比A:B=1:4 10、如图所示，质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。现用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成 角的位置。在此过程中，拉力F做的功为（）A若拉力为恒力，则拉力F做的功为sin B若拉力为恒力，则拉力F为做的功为(1 cos)C若缓慢拉动小球，则拉力F为做的功为sin D若缓慢拉动小球，则拉力F为做的功为(1 cos)填空题 11、在平直公路上，汽车由静止开始作匀加速运动，当速度达到m后立即关闭发动机直到停止，运动过程的 图像如图所示，设汽车的牵引力为F，摩擦力为f，全过程中牵引力做功1，克服摩擦力做功2，则:=_，1:2=_。12、“套圈”是许多人喜爱的一种中国传统游戏。如图所示，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度先后水平抛出完全相同的小圆环，且小圆环都恰好套中前方同一个物体。不计空气阻力，将小圆环的运动视为平抛运动。平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的_运动。设大人抛出的圆环在空中运动时间为t1，大人对圆环做的功为W1；小孩抛出的圆环在空中运动时间为t2，小孩对圆环做的功为W2，则：t1_t2（选填“大于”或“小于”），W1_W2（选填“大于”或“小于”）。6 7 人教版 2022 年高中物理功和能_014 参考答案 1、答案：D 解析：A物体被抛出到落回抛出点的全过程中，初、末位置相同，高度差为零，所以重力做功为零，故 A 错误；BCD在上升的过程中，空气阻力做功为Ffh，在下降的过程中，空气阻力做功为Ffh，则整个过程中空气阻力做功为2Ffh，即物体克服空气阻力做的功为 2Ffh，故 BC 错误，D 正确。故选 D。2、答案：A 解析：由A到B过程，由动能定理可得 f=122 在B点由牛顿第二定律得 =2 滑块受到的滑动摩擦力为 fF 解得 f3.6N 故选 A。3、答案：C 解析：8 A以抛出点为零势能点，水平面低于抛出点h，所以石头在水平面上时的重力势能为mgh，A 错误；B抛出点与水平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对石头做功为mgh，B 错误；C整个过程机械能守恒，以抛出点为零势能点，抛出时的机械能为1202，所以石头在水平面时的机械能也为1202，C 正确；D根据动能定理得 =k21202 可得石头在水平面上的动能 k2=1202+D 错误。故选 C。4、答案：C 解析：A小环 C 下落过程受重力、杆的支持力和细线的拉力，非重力做功等于机械能的变化量。到位置S前的过程中，非重力做正功，机械能增加。经过S的过程，非重力做负功，机械能减小。因此，小环 C 的机械能先增加再减小，下落到位置S时，小环 C 的机械能最大，故 A 错误；B小环从R处下落到Q处的过程中，物体 B 始终静止在地面上，动量变化量为零，因此物体 B 所受合力的冲量为零，即重力、弹簧弹力和地面对物体 B 的支持力的冲量和为零，则弹簧弹力和地面对物体的支持力的冲量和与重力冲量等大反向，由于此过程重力冲量不为零，故 B 错误；C环在Q时动能最大。环在R和Q时，弹簧长度相同，弹性势能相同。Q和 A 通过细线相连，沿着绳子的分速度相等（如图 1 所示），故 9 cos=A 故 A 与环的动能之比为 kAk=12A2122=cos2 对小环和 A 的系统 =kA+k 联立可得小环 C 的最大动能=2+cos2 故 C 正确；D环在R和Q时，弹簧长度相同，B 对地面的压力为零，说明弹簧处于伸长状态且弹力等于物体 B 的重力mg。环在Q位置，环速度最大，说明受力平衡，受重力、支持力和拉力，根据平衡条件，有 Tcos=Mg 对 A 有 T-mg-F=ma 对 B 有 F=mg 联立可得为 =cos 2 故 D 错误。故选 C。10 小提示：5、答案：A 解析：C当小球运动到最高点时，圆轨道对地面的压力为零，可知小球对圆轨道的弹力等于圆轨道的重力，根据牛顿第二定律得 +=12 又 Nmg 解得小球在最高点的速度 1=2 该速度为小球运动的最小速度，故 C 错误；A根据动能定理得 2=12221212 根据牛顿第二定律得 =2 解得轨道对小球的最大支持力 11 N7mg 由平衡条件及牛顿第三定律可知，圆轨道对地面的最大压力为 8mg，故 A 正确；B在小球运动的过程中，圆轨道对挡板的一侧有力的作用，所以对挡板M、N的压力不为零，故 B 错误；D小球运动到圆轨道最右端时，根据动能定理得 =12321212 根据牛顿第二定律得=32 解得 N4mg 由平衡条件及牛顿第三定律可知，此时圆轨道对挡板Q的压力大小为 4mg，故 D 错误。故选 A。6、答案：B 解析：AC能量虽然有耗散但总的能量是守恒的在转化的过程中总量不会减少，故 AC 错误；B能量耗散表明在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但是在可利用的品质上降低了，故 B 正确；D根据热力学定律可知，宏观自然过程自发进行是有其方向性，能量耗散就是从能量转化的角度反映了这种方向性，故 D 错误；故选 C。7、答案：C 解析：12 AB小球的重力为 Gmg1 N 当弹簧的弹力等于小球的重力时有 kx0mg 得 x00.10 m 小球开始向下运动的过程中弹簧逐渐变长，弹簧的弹力增大，开始时小球的重力大于弹簧的弹力，小球向下做加速运动，加速度随弹簧长度的增大而减小；当弹簧的弹力大于重力时，小球开始做减速运动，加速度随弹簧长度的增大而增大，小球做加速度增大的减速运动；当弹簧的弹力等于活塞受到的最大静摩擦力时，活塞开始运动，弹簧不再增长；弹簧最长时有 kxmFf 所以 xm0.14 m 所以小球在开始下降的 0.1 m 内做加速运动，在 0.1 m 到 0.14 m 内做减速运动，在弹簧伸长 0.14 m 时，小球仍然有向下的速度，此后小球继续向下运动，由于活塞受到的摩擦力不变，所以小球做加速度不变的减速运动，直到小球到达最低点。由以上分析可知，A、B 错误；C小球到达最低点时弹簧的弹性势能等于克服弹力做的功，即=122=0.098J C 正确；D小球下降 0.14 m 时，有 13 =122 小球继续下降的过程中弹簧的长度不变，所以弹簧弹力不做功，重力和摩擦力做功，则 =0 122，W克fFfx 联立解得 W克f0.147 J 故 D 错误。故选 C。8、答案：AB 解析：A能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，A 正确；B在能源的利用过程中，能量的总量并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的，B 正确；CD在自然界的能量仍然是守恒的，CD 错误。故选 AB。9、答案：BC 解析：A设易拉罐A与B碰撞前的速度为v，碰撞后两易拉罐的速度分别为A和，碰撞过程中易拉罐A和易拉罐B组成的系统动量守恒、能量守恒，有 A=AA+BB 12A2=12AA2+12BB2 14 两易拉罐都恰好停在桌边，根据能量守恒有 12AA2=A5 12BB2=B45 联立解得 B=23 A=3 B=2A 即 A:B=1:2 故 A 错误；B全过程易拉罐A与桌面间因摩擦产生的内能 A=2A5 易拉罐B与桌面间因摩擦产生的内能 B=B45 则 A:B=1:4 故 B 正确；C设易拉罐A的初速度为0，由速度位移公式 15 2 02=25 解得 2=185 解得 0=2 故 C 正确；D碰后易拉罐在桌面上运动的时间 A=A B=B 则碰后两个易拉罐在桌面上运动时间之比 A:B=1:2 故 D 错误。故选 BC。10、答案：AD 解析：ABF为恒力时，根据功的定义可得，拉力做功 =sin A 正确，B 错误；CD当F缓慢地将小球拉离到与竖直方向成角的位置过程中，拉力F为变力，小球的速率不变，动能不变，16 由动能定理可得 =0 而上升的高度 =(1 cos)因此拉力做的功为=(1 cos)C 错误，D 正确。故选 AD。11、答案：4:1 1:1 解析：1 2对汽车全过程由动能定理可知 1 2=0 则有 1=2 由图像可知牵引力做功的位移与克服摩擦力做功的位移比为 12=14 则:=4:1 12、答案：自由落体 大于 小于 解析：17 1平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。2根据竖直方向的自由落体运动有 =122 由于小孩抛出的高度低，所以小孩抛出的圆环在空中运动时间为t2小，即t1大于t2。3平抛运动水平方向做匀速直线运动，有 =由于两人抛出的圆环水平位移相等，小孩抛出的圆环在空中运动时间为t2小，所以小孩抛出的圆环水平速度v2大。抛出过程根据动能定理有 =122 可知W2大，即W1小于W2。