卷04 功和能-【小题小卷】冲刺2022年高考物理小题限时集训

专题04功和能 难度：★★★☆☆ 建议用时： 30分钟 正确率 ： /30 1.如图所示，质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向左运动一段距离l.在此过程中，小车受到的阻力大小恒为Ff，重力加速度为g，则(　　) A．拉力对小车做功为Flcos α B．支持力对小车做功为Flsin α C．阻力对小车做功为－Ffl D．重力对小车做功为mgl 【答案】C 【解析】根据恒力做功的公式W＝Flcos θ，其中θ为力与位移的夹角，所以拉力对小车做功为W＝Flsin α，选项A错误；支持力、重力不做功，选项B、D错误；阻力对小车做功为Wf＝－Ffl，选项C正确 2．若做匀速直线运动的列车受到的阻力与其速率的二次方成正比，则当列车的速率提升为原来的3倍时，其发动机的输出功率变为原来的(　　) A．27倍 B．9倍 C．3 倍 D．倍 【答案】A 【解析】列车受到的阻力与其速率的二次方成正比f＝kv2，列车做匀速直线运动，牵引力和阻力相等F＝f，输出功率P＝Fv＝kv3，所以当列车速率提升为原来的3倍时，功率提升为原来的27倍，A正确。 3．如图所示，风洞飞行体验可以实现高速风力将人吹起，通过改变风力大小或人体受风面积可以控制人体上升或下降。若一质量m＝70 kg的游客，从离地高度h1＝0.5 m的悬浮状态向上运动，到达高度h2＝2.5 m处时再次悬浮，下列说法正确的是(　　) A．此过程中人的机械能增加了约1400 J B．若人悬浮时减小受风面积，将会向上运动 C．上升过程中，人先处于失重状态，后处于超重状态 D．人处于悬浮状态时，为风洞提供动力的电动机不需要做功 【答案】A 【解析】此过程中人的机械能增量即为重力势能的增量，约为，A正确；若人悬浮时减小受风面积，则受到的风力减小，将会向下运动，B错误；上升过程中，先加速后减速，所以先超重后失重，C错误；人处于悬浮状态时，因为需要持续吹风，所以为风洞提供动力的电动机需要做功，D错误。 4．如图所示，轻质弹簧长为L，竖直固定在地面上，质量为m的小球，在离地面高度为H处，由静止开始下落，正好落在弹簧上，使弹簧的最大压缩量为x，在下落过程中，小球受到的空气阻力为F阻，则弹簧在最短时具有的弹性势能为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】设弹力对小球做功为W，则小球从开始下落到弹簧达到最大压缩量的过程中，对小球应用动能定理得 解得 根据弹力做功与弹性势能的关系可知，弹簧在压缩最短时具有的弹性势能为 故选A。 5．如图所示，一质量m＝1 kg的小物块（可视为质点）从高H＝12 m处的A点由静止沿光滑的圆弧轨道AB滑下，进入半径r＝4 m竖直圆环轨道，与圆环轨道的动摩擦因数处处相同，当到达圆环轨道的顶点C时，小物块对圆环轨道的压力恰好为零。之后小物块继续沿CFB滑下，进入光滑轨道BD，且到达高度为h的D点时速度为零，g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　) A．小物块在圆环最高点时的速度为2 m/s B．小物块在圆环最高点时的速度为 m/s C．h的值可能为6.5 m D．h的值可能为8.5 m 【答案】AD 【解析】小物块在圆环最高点时有，解得vC＝2 m/s，所以A正确，B错误；BEC过程克服摩擦力做的功为W1＝mg(H－2r)－mvC2＝20 J，CFB过程克服摩擦力做的功为W2，因该过程小物块与轨道的平均压力小于BEC过程，则摩擦力也小，则有0＜W2＜W1，CFBD过程，由动能定理得－mg(h－2r)－W2＝－mvC2，解以上各式得8 m＜h＜10 m，所以D正确，C错误。 6.如图所示，质量为1 kg的滑块在倾角为30°的斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点开始压缩轻弹簧，到c点时达到最大速度，到d点(图中未画出)开始弹回，返回b点离开弹簧，恰能再回到a点．若bc＝0.1 m，弹簧弹性势能的最大值为8 J，g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　) A．轻弹簧的劲度系数是50 N/m B．从d点到b点滑块克服重力做功8 J C．滑块的动能最大值为8 J D．从d点到c点弹簧的弹力对滑块做功8 J 【答案】A 【解析】整个过程中，滑块从a点由静止释放后还能回到a点，说明系统机械能守恒，即斜面是光滑的．滑块到c点时速度最大，则此时所受合力为零，由平衡条件和胡克定律有：kxbc＝mgsin 30°，解得：k＝50 N/m，A项正确；滑块由d点到b点的过程中，弹簧弹性势能一部分转化为重力势能，一部分转化为动能，故从d点到b点滑块克服重力做功小于8 J，B项错误；滑块由d点到c点过程中，滑块与弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧弹性势能一部分转化为重力势能，一部分转化