2021高考物理(山东专用)二轮训练-专题二-功和能2-5-Word版含解析.docx
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1、专题二 功和能第5讲功能关系在力学中的应用一、选择题(共9小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确)1如图2516甲所示,电梯中将重物放在压力传感器上,电梯竖直向上运行,传感器测出支持力F随高度h变化的图象如图乙所示,则04 m的这一过程支持力对重物做的总功为()图2516A135 J B160 J C180 J D200 J解析支持力对重物做的总功为W总401 J452 J501 J180 J只有选项C正确答案C2(2022安徽卷,15)如图2517所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN是通过椭圆中心O 点的水平线已知一小球从M点动身,初速率为
2、v0,沿管道MPN运动,到N点的速率为v1,所需时间为t1;若该小球仍由M点以初速率v0动身,而沿管道MQN运动,到N点的速率为v2,所需时间为t2.则()图2517Av1v2 ,t1t2 Bv1v2,t1t2Cv1v2,t1t2 Dv1v2,t1t2解析由机械能守恒定律得,小球两次到达N点速率相同,即v1v2,画出小球由MPN及由MQN的速率时间图象如右图中、所示则图线与坐标轴所围成的“面积”表示小球的路程,两次的路程相等,故t1t2,选项A正确答案A3(2022长春调研)如图2518所示,水平地面上固定一个光滑轨道ABC,该轨道由两个半径均为R的圆弧、平滑连接而成,O1、O2分别为两段圆弧
3、所对应的圆心,O1O2的连线竖直,现将一质量为m的小球(可视为质点)由轨道上A点静止释放,则小球落地点到A点的水平距离为()图2518A2R B.R C3R D.R解析由题意结合机械能守恒定律,可得小球下滑至其次个四分之一圆轨道顶端时的速度大小为v,方向水平向右在其次个四分之一圆轨道顶端的临界速度v0,由于vv0,所以小球将做平抛运动,结合平抛运动规律,可得小球落地点到A点的水平距离为3R,所以选项C正确答案C4(2022广东卷,16)如图2519所示,是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中和为楔块,和为垫板, 楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦,在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中()图2519
4、A缓冲器的机械能守恒 B摩擦力做功消耗机械能 C垫板的动能全部转化为内能 D弹簧的弹性势能全部转化为动能解析由于楔块与弹簧盒、垫板间有摩擦力,即摩擦力做负功,则机械能转化为内能,故A错误,B正确;垫板动能转化为内能和弹性势能,故C错误;而弹簧弹性势能也转化为动能和内能,故D错误答案B5(2022山东齐鲁名校联测)如图2520所示为与水平地面夹角为的斜面,从斜面底端a向上有三个等间距点b1、b2和b3,即ab1b1b2b2b3.小滑块P以初速度v0从a动身,沿斜面对上运动若斜面与滑块间无摩擦,则滑块到达b3位置刚好停下,而后下滑若斜面ab1部分与滑块间有摩擦,其余部分与滑块间无摩擦,则滑块上滑到
5、b2位置刚好停下,而后下滑,此后滑块()图2520A下滑到b1位置时速度大小等于v0B下滑到b1位置时速度大小等于v0C回到a端时速度大小等于v0D回到a端时速度大小等于v0解析设每段距离为x,则斜面与滑块间无摩擦时,滑块从a到b3有,mgsin 3xmv,有摩擦力时,滑块从b2到b1有,mgsin xmv,则v1v0,选项A正确;有摩擦力时,滑块从a到b2有,mgsin 2xfxmv,则fmgsin ,滑块从b1到a做匀速直线运动,选项C正确答案AC6(2022贵州六校联考)一个质量为m的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角30的斜面,其加速度为g,该物体在斜面上上升的最大高度为h,则此过程
6、中正确的是()A动能增加mghB重力做负功mghC机械能损失了mghD物体克服摩擦力做功mgh解析假设物体受到的摩擦力为Ff,依据牛顿其次定律可得Ffmgsin 30ma,将ag代入求得Ffmg.当此物体在斜面上上升的最大高度为h时,依据动能定理可得,物体动能增加为负值,选项A错误;物体竖直上上升度h时,重力做负功mgh,选项B正确;机械能的损失等于物体克服摩擦力做的功,为mgh,选项C错误;物体克服摩擦力做功mgh,选项D正确答案BD7(2022合肥模拟)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t0时速率为1 m/s.从今刻开头在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力F,力F和滑块的速度v随时间的变化
7、规律分别如图2521甲和乙所示,则(两图取同一正方向,取重力加速度g10 m/s2)()图2521A滑块的质量为0.5 kgB滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.5C第1 s内摩擦力对滑块做功为1 JD第2 s内力F的平均功率为1.5 W解析由图甲得F11 N,F23 N,由图乙知2 s内滑块的加速度不变,即为a m/s21 m/s2,依据牛顿其次定律有F1fma,F2fma,而fmg,解得f1 N,0.05,m2 kg,选项A、B均错误;由vt图象面积法得第1 s内滑块的位移s1(1)1 m0.5 m,第1 s内摩擦力对滑块做功为W1f|s1|0.5 J,选项C错误;第2 s内力F的平均功率为
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