2022届高中物理功和能重点知识点大全.pdf

1 (每日一练每日一练)2022)2022 届高中物理功和能重点知识点大全届高中物理功和能重点知识点大全 单选题 1、如图所示，在水平地面上方固定一水平平台，平台上表面距地面的高度H=2.2m，倾角=37的斜面体固定在平台上，斜面底端B与平台平滑连接。将一内壁光滑圆管弯成半径R=0.80m 的半圆，固定在平台右端并和平台上表面相切于C点，C、D为细管两端点且在同一竖直线上。一轻质弹簧上端固定在斜面顶端，一质量m=1.0kg 的小物块在外力作用下缓慢压缩弹簧下端至A点，此时弹簧的弹性势能Ep=2.8J，AB长L=2.0m。现撤去外力，小物块从A点由静止释放，脱离弹簧后的小物块继续沿斜面下滑，经光滑平台BC，从C 点进入细管，由D点水平飞出。已知小物块与斜面间动摩擦因数=0.80，小物块可视为质点，不计空气阻力及细管内径大小，重力加速度g取 10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。通过调整细管长度改变半圆半径R的大小，其他条件保持不变，欲使从细管下端水平飞出的小物块落地点到D点得水平距离最大，求此时R的大小及小物块落地点到D点的水平距离。（）AR=0.5m，x=2.4mBR=0.4m，x=2.8m CR=0.4m，x=2.4mDR=0.5m，x=2.8m 答案：A 2 解析：小物块从A点到C点的过程，由动能定理可得 弹+sin cos=122 0 弹簧弹力做功数值等于弹簧弹性势能的变化量数值，故 弹=2.8J 解得小物块达到C点速度为=2m/s 小物块从C点到D点的过程，由机械能守恒得 2=122122 从D点飞出后，小物块做平抛运动，故 =2=122 联立解得 =(2 4)(2+4)因此，根据数学知识可知，当 2 4=2+4 即 =0.5m 时，水平位移最大，且最大值为=2.4m 3 故选 A。2、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 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；4 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 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。3、下列说法正确的是（）A如果物体所受合力为零，则合力对物体做的功一定为零 B如果合力对物体所做的功为零，则合力一定为零 C物体在合力作用下做变速运动，动能一定发生变化 5 D物体的动能不变，所受合力一定为零 答案：A 解析：A由功的定义可知，物体所受合力为零，则合力对物体做的功一定为零，A 正确；B合力做的功为零，合力不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，合力做功等于零，合力不等于零，B 错误；C物体做匀速圆周运动，是变速运动，动能不变，C 错误；D物体做匀速圆周运动，动能不变，合力不等于零，D 错误。故选 A。4、在亚运会男篮比赛中，周琦持球暴扣，篮球在空中运行过程中（）A篮球的机械能守恒 B篮球的速度大小保持不变 C篮球受到的作用力为重力、空气阻力 D篮球受到的作用力为重力、空气阻力、周琦对篮球的作用力 答案：D 解析：BCD篮球受到的作用力为重力、空气阻力、周琦对篮球的作用力，故 D 正确，BC 错误；A除了重力之外，还有空气阻力和周琦对篮球的作用力对篮球做功，所以篮球机械能不守恒，故 A 错误。故选 D。5、如图所示，弹簧下面挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，弹簧在弹性限度内，则物体在振动过程中（）6 A弹簧的最大弹性势能等于 2mgA B弹簧的弹性势能和物体动能总和不变 C物体在最低点时的加速度大小应为 2g D物体在最低点时的弹力大小应为mg 答案：A 解析：A因物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，此时弹簧弹力等于零，物体的重力 mg=F回=kA 当物体在最低点时，弹簧的弹性势能最大等于 2mgA，故 A 正确；B由能量守恒知，弹簧的弹性势能和物体的动能、重力势能三者的总和不变，故 B 错误；C在最低点，由 F回=mg=ma 故 C 错误；D在最低点，由 F弹mg=F回 得 F弹=2mg 7 故 D 错误。故选 A。6、如图所示，在水平地面上方固定一水平平台，平台上表面距地面的高度H=2.2m，倾角=37的斜面体固定在平台上，斜面底端B与平台平滑连接。将一内壁光滑血管弯成半径R=0.80m 的半圆，固定在平台右端并和平台上表面相切于C点，C、D 为细管两端点且在同一竖直线上。一轻质弹簧上端固定在斜面顶端，一质量m=1.0kg 的小物块在外力作用下缓慢压缩弹簧下端至A点，此时弹簧的弹性势能Ep=2.8J，AB长L=2.0m。现撤去外力，小物块从A点由静止释放，脱离弹簧后的小物块继续沿斜面下滑，经光滑平台BC，从C 点进入细管，由D点水平飞出。已知小物块与斜面间动摩擦因数=0.80，小物块可视为质点，不计空气阻力及细管内径大小，重力加速度g取 10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求小物块到达D点时细管内壁对小物块的支持力大小；（）A42NB45NC48ND55N 答案：D 解析：小物块从A点到C点的过程，由动能定理可得 弹+sin cos=122 0 弹簧弹力做功数值等于弹簧弹性势能的变化量数值，故 弹=2.8J 解得小物块达到C点速度为=2m/s 8 小物块从C点到D点的过程，由机械能守恒得 2=122122 在D点，以小物块为研究对象，由牛顿第二定律可得 N =2 解得细管内壁对小物块的支持力为 N=55N 故选 D。7、关于功和能，下列说法正确的是（）A功就是能，功可以转化为能 B做功越多，物体的能越大 C能量转化中，做的功越多，能量转化越多 D功是矢量，所以有正负 答案：C 解析：A功是能量转化的量度，不是同一个概念，故 A 错误；B做功越多，物体能量转化越多，不是物体的能量越多，故 B 错误；C能量转化中，做的功越多，能量转化越多，故 C 正确；D功是标量，正负号表示能量的增减，故 D 错误。故选 C。多选题 8、提高汽车运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数（设阻力与汽车运动速率的平方成正比，即f=kv2，k是阻力因数）。当发动机的额定功率为P0时，汽车运动的最大速率为m，如果要使汽车运动的速率增大到2m，则下列办法可行的是（）9 A阻力因数不变，使发动机额定功率增大到 4P0 B阻力因数不变，使发动机额定功率增大到 8P0 C发动机额定功率不变，使阻力因数减小到4 D发动机额定功率不变，使阻力因数减小到8 答案：BD 解析：根据题意，有 0=m=m2 m=m3 解得 =0m3 AB如果阻力因数不变，当汽车运动的速率增大到2m，阻力为 1=(2m)2 发动机的额定功率需要增大到 =1 2m=80 选项 B 正确，A 错误；C D.如果发动机额定功率不变，当汽车运动的速率增大到2m，阻力应为 2=02m=m32m=m22 令 2=(2m)2 即 10 m22=(2m)2 解得=8 即应使阻力因数减小到8，选项 D 正确，C 错误；故选 BD。9、一足够长的粗糙斜面固定在水平地面上，可视为质点的物块从斜面底端以某一初速度冲上斜面。取地面为重力势能零势能面，不计空气阻力。下图中可能正确反映物块从向上滑动到返回底端的过程中，其动能Ek和重力势能Ep随物块滑动路程x变化关系的是（）AB CD 答案：AC 解析：AB上滑时由动能定理 11 k=k0(sin+cos)下滑时 k=(sin cos)由于斜面是粗糙的，存在摩擦阻力，所以物体上升到最高点再返回的过程中有能量的损失，故动能会减小，选项 B 错误，A 正确；CD重力势能在上升时随路程的增大而增大，下降时随路程的增大而逐渐减小，选项 C 正确，D 错误。故选 AC。10、下列过程中，可能实现的是（）A水的温度自动下降时释放的内能全部转化为机械能 B在粗糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能，使物体温度升高 C利用不同深度的海水温度不同来制造一种机器，把海水的内能转化为机械能 D静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能可以转化为物体的动能，使物体运动起来 答案：BC 解析：A机械能可以全部转化为内能，而内能不可能全部转化为机械能，则知水温度自动下降时释放的内能不可能全部转化为机械能，故 A 错误；B在粗糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能，使物体温度升高，故 B 正确；C利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，符合热力学第二定律，所以能够实现，故 C 正确；D一切与热现象有关的物理过程是有方向性的，可知静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能不能转化为物体的动能，使物体运动起来，故 D 错误。故选 BC。12 填空题 11、重力所做的功（1）重力所做的功WG=_，h指初位置与末位置的高度差。（2）重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的_有关，而跟物体_无关。答案：mgh 解析：略 12、判断下列说法的正误。（1）由公式=知，做功越多，功率越大。()（2）力对物体做功越快，力的功率一定越大。()（3）汽车爬坡时常常需要换高速挡。()（4）沿水平方向运动的物体，速度越大，重力做功的功率越大。()答案：错 对 错 错 解析：略 13、甲、乙是两个完全相同的网球。如图所示，在同一高度同时以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出，不计空气阻力。抛出时两球机械_（选填“相等”或“不相等”）；落地时甲球的速度_（选填“大于”、“小于”、或“等于”）乙球的速度。13 答案：相等 等于 解析：1抛出时甲乙两球质量相等，速度相等，故动能相等；又因高度相等，故重力势能相等，机械能包括动能和势能，所以抛出时甲球的机械能等于乙球的机械能。2不计空气阻力，机械能是守恒的；甲、乙抛出时的质量相同，高度相同，重力势能相同，速度相同，动能相同，机械能相同，由于机械能守恒，所以到达落地时，重力势能相同，动能相同，速度相同。