专题二 第1讲 功和能（课时作业）-2022高考物理【优化探究】二轮专题复习（新教材新高考）

[A组　基础性训练] 1. (2021·广东省执信中学高三模拟)荡秋千是广大人民非常喜欢的一项运动，既能强身健体，还能娱乐身心。如图所示，随着站立在秋千踏板上的人不断地下蹲和起立，秋千可越荡越高。如果不计秋千绳索的质量，忽略空气阻力和秋千轴间摩擦的影响，则下列说法正确的是(　　) A．不计空气阻力，荡秋千的过程中人与踏板机械能守恒 B．不计空气阻力，在秋千越荡越高的过程中，人所做的功等于踏板机械能的增加 C．秋千板以相同的速度经过最低点时，人在站立状态下比下蹲状态下秋千绳的拉力大 D．秋千向下摆动过程中人的身体需要从直立到下蹲，上升过程中人的身体需要从下蹲到直立 解析：不计空气阻力，荡秋千的过程中，秋千越荡越高，则机械能越来越大，即人与踏板机械能不守恒，选项A错误。不计空气阻力，在秋千越荡越高的过程中，人所做的功等于踏板和人机械能的增加，选项B错误。秋千板以相同的速度经过最低点时，根据T－mg＝m，可得T＝mg＋m，因人在站立状态下重心的位置较高，重心所在位置的线速度较小，则人在站立状态下比下蹲状态下秋千绳的拉力小，C错误。秋千向下摆动过程中人的身体需要从直立到下蹲，降低重心；上升过程中人的身体需要从下蹲到直立，升高重心，选项D正确。 答案：D 2. (2021·湖南邵阳一模)一质量m＝2 kg的物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段时间内的速度随时间变化情况如图所示，已知物块与水平面间的动摩擦因数为0.5。则拉力的功率最大值是(　　) A．30 W　　　　　　　 B．50 W C．60 W D．120 W 解析：当速度达到5 m/s时，拉力的功率最大，在前5 s物体的加速度为1 m/s2，摩擦力为f＝μmg＝10 N， 由牛顿第二定律可知F－f＝ma，解得F＝12 N。根据P＝Fv，可得Pmax＝60 W，故选C。 答案：C 3.发光弹力玩具球因其弹性好，与地面碰撞时没有能量损失而深受小朋友喜爱。如图，某次将这种弹力小球从某一位置水平抛出，小球落地后反弹越过其右侧的竖直挡板，不计空气阻力，则小球越过挡板时(　　) A．速度一定沿水平方向 B．速度一定沿斜向上方向 C．机械能一定与抛出时相等 D．动能一定小于抛出时的动能 解析：因为初速度不确定，若越过其右侧的竖直挡板时，高度小于初始高度，速度不可能水平，如果在上升阶段，则速度斜向上方向，如果在下降阶段，则速度斜向下方向，故A、B错误；因为只有重力做功，机械能守恒一定与抛出时相等，故C正确；若高度小于初始高度，重力做正功，故动能增大，故D错误。 答案：C 4. (2021·浙江温州二模)如图所示，质量为m的物体静止在水平地面上，物体上面连接一轻弹簧，用手拉着弹簧上端将物体缓慢提高h，若不计物体动能的改变，则物体重力势能的变化ΔEp和手对弹簧的拉力做的功W分别是(　　) A．ΔEp＝mgh、W＝mgh B．ΔEp>mgh、W＝mgh C．ΔEp＝mgh、W>mgh D．ΔEp>mgh、W>mgh 解析：重力势能的变化量等于克服重力所做的功，即ΔEp＝－WG＝－(－mgh)＝mgh 物体缓缓提高说明速度不变，所以物体动能不发生变化ΔE弹＝WF＋WG＝WF－mgh>0 则手的拉力做的功W＞mgh，故选C。 答案：C 5. (2020·江苏卷)如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中，物块的动能Ek与水平位移x关系的图像是(　　) 解析：设斜面的倾角为θ，小物块滑至斜面某处(发生的水平位移为x)时的末动能为Ek，由动能定理得mgxtan θ－μ1mgcos θ＝Ek－0，即mgxtan θ－μ1mgx＝Ek－0，故小物块沿斜面下滑时Ek与x成正比；当小物块在水平地面上运动时，可逆向看作初速度为零的加速运动，由动能定理得μ2mgx＝Ek，即Ek与x也成正比，故A正确。 答案：A 6．(2021·河北衡水中学四调)如图甲所示，在公元1267～1273年闻名于世的“襄阳炮”其实是一种大型抛石机。将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物。发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示。将一质量m＝80 kg的可视为质点的石块装在长L＝ m的长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面成α＝30°。松开后，长臂转至竖直位置时，石块被水平抛出，落在水平地面上。石块落地点与O点的水平距离s＝100 m。忽略长臂、短臂和石袋的质量，不计空气阻力和所有摩擦，g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) 　 A．石块水平抛出时的初速度为25 m/s B．重物重力势能的减少量等于石块机械能的增加量 C．石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功为1.6×10