第28课时 功和功率 练习卷-2027届高考物理一轮复习
2026-09-18
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摘要:
**基本信息**
聚焦功和功率核心概念,通过生活情境与科技实例构建从基础到综合的训练体系,强化能量观念与科学推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|功与势能|4题(如乒乓球轨迹分析)|结合运动过程判断做功正负及势能变化|重力做功与路径无关→势能变化量等于重力做功负值|
|功率计算|5题(如喷泉喷头/外骨骼机器人)|实际场景中瞬时功率与平均功率计算|功率公式P=Fv结合运动学公式→功率与力、速度的动态关系|
|功能关系|6题(如滑块斜面运动/传送带)|多过程功与能转化分析|动能定理→合外力做功等于动能变化量;摩擦生热与相对位移关联|
|综合模型|5题(如弹簧系统/链条悬挂)|复杂系统中力功功率综合应用|模型建构→科学推理→能量守恒与转化的系统性分析|
内容正文:
功和功率
一、单选题
1.在2026年世界乒乓球团体锦标赛中,我国乒乓球队男队、女队双双卫冕成功。比赛中,乒乓球从水平台位置1经最高点位置2落到球台位置3,运动轨迹如图所示,则( )
A.从位置1到位置2乒乓球的重力做正功
B.从位置2到位置3乒乓球的重力做负功
C.从位置1到位置2乒乓球的重力势能增大
D.从位置1到位置3乒乓球的重力势能减小
【答案】C
【详解】AC.从位置1到位置2乒乓球的高度增加,则重力做负功,乒乓球的重力势能增大,A错误,C正确;
B.从位置2到位置3乒乓球的高度降低,则重力做正功,B错误;
D.从位置1到位置3乒乓球的高度先增加后减小,则重力势能先增加后减小,D错误。
故选C。
2.滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑,到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄,频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比,图甲中滑块( )
A.受到的合力较小 B.经过A点的动能较小
C.在A、B之间的运动时间较短 D.在A、B之间克服摩擦力做的功较小
【答案】C
【详解】A.频闪照片时间间隔相同,图甲相邻相等时间间隔内发生的位移差大,根据匀变速直线运动的推论,可知图甲中滑块加速度大,根据牛顿第二定律可知图甲中滑块受到的合力较大,故A错误;
B.设斜面倾角为,动摩擦因数为,上滑阶段根据牛顿第二定律有
下滑阶段根据牛顿第二定律有
可知上滑阶段阶段加速度大于下滑阶段加速度,图甲为上滑阶段,从图甲中的A点到图乙中的A点,先上升后下降,重力不做功,摩擦力做负功,根据动能定理可知图甲经过A点的动能较大,故B错误;
C.由逆向思维,由于图甲中滑块加速度大,根据
可知图甲在A、B之间的运动时间较短,故C正确;
D.由于无论上滑或下滑均受到滑动摩擦力大小相等,故图甲和图乙在A、B之间克服摩擦力做的功相等,故D错误。
故选C。
3.一个音乐喷泉喷头出水口的横截面积为,喷水速度约为10m/s,水的密度为kg/m3,则该喷头喷水的功率约为( )
A.10W B.20W C.100W D.200W
【答案】C
【详解】设时间内从喷头流出的水的质量为
喷头喷水的功率等于时间内喷出的水的动能增加量,即
联立解得
故选C。
4.如图所示,一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m,加速度大小为a,物体和桌面之间的动摩擦因数为,重力加速度为g,在物体移动距离为x的过程中( )
A.摩擦力做功大小与F方向无关 B.合力做功大小与F方向有关
C.F为水平方向时,F做功为 D.F做功的最小值为
【答案】D
【详解】A.设力F与水平方向的夹角为θ,则摩擦力为
摩擦力的功
即摩擦力的功与F的方向有关,选项A错误;
B.合力功
可知合力功与力F方向无关,选项B错误;
C.当力F水平时,则
力F做功为
选项C错误;
D.因合外力功为max大小一定,而合外力的功等于力F与摩擦力f做功的代数和,而当时,摩擦力f=0,则此时摩擦力做功为零,此时力F做功最小,最小值为max,选项D正确。
故选D。
5.《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下:两个半径均为R的水轮,以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布,单位长度上有n个,与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水,其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g,则筒车对灌入稻田的水做功的功率为( )
A. B. C. D.nmgωRH
【答案】B
【详解】由题知,水筒在筒车上均匀排布,单位长度上有n个,且每个水筒离开水面时装有质量为m的水、其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田,则水轮转一圈灌入农田的水的总质量为
m总 = 2πRnm × 60% = 1.2πRnm
则水轮转一圈灌入稻田的水克服重力做的功
W = 1.2πRnmgH
则筒车对灌入稻田的水做功的功率为
联立有
故选B。
6.“外骨骼机器人”是一种能增强运动能力的可穿戴装置。如图所示,在倾角为的斜坡上,某同学最多能拉着质量为的物体以恒定速度沿斜坡向上运动;穿戴“外骨骼机器人”后,最多能拉着质量为的物体仍以相同的速度沿斜坡向上运动,绳子始终平行于斜坡,物体与斜坡之间的动摩擦因数为,重力加速度大小为,则该同学穿戴装置后,拉力的功率增加了( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】该同学拉着物体沿斜坡向上匀速运动时,拉力的功率等于物体克服重力与摩擦力做功的功率,则穿戴装置前有
穿戴装置后有
所以拉力的功率的增加量为
故选A。
7.如图所示,固定的光滑曲面和光滑斜面高度相同,质量相同的小物块A、B同时从斜面和曲面的顶端由静止释放,同时到达底端。下滑过程中( )
A.重力对A物块做的功大于对B物块做的功
B.支持力对A物块做的功大于对B物块做的功
C.重力对A、B物块做功的平均功率相等
D.到达底端时A、B物块重力的功率相等
【答案】C
【详解】A.重力做功与路径无关,与首末位置的高度差有关,物块A、B下落高度差相同,质量相同,则重力做功相同,故A错误;
B.物块A、B的支持力与运动方向垂直,支持力不做功,故B错误;
C.物块A、B同时到达底端,重力做功相等,运动时间相等,可知重力做功的平均功率相等,故C正确;
D.根据机械能守恒定律得,物块A、B到达底端的速度大小相等,是速度方向与水平方向的夹角,重力的功率,曲面底端切线与水平方向夹角未知,二者重力功率大小无法比较,故D错误;
故选C。
8.急行跳远起源于古希腊奥林匹克运动。如图所示,急行跳远由助跑、起跳、腾空与落地等动作组成,空气阻力不能忽略,下列说法正确的是( )
A.助跑加速过程,地面对运动员做正功,运动员的动能增加
B.蹬地起跳过程,地面对运动员做正功,运动员的重力势能增加
C.从起跳到最高点过程,运动员重力势能的增加量小于其动能的减少量
D.从空中最高点到落地瞬间,运动员克服空气阻力做的功等于重力势能的减少量
【答案】C
【详解】A.助跑加速过程中,运动员脚与地面接触处相对地面静止,地面对运动员的支持力和静摩擦力的作用点均没有发生位移,因此地面对运动员不做功;运动员消耗体内化学能,使动能增加,故A错误;
B.蹬地起跳过程中,脚与地面接触处没有发生位移,地面对运动员不做功;运动员重力势能的增加来源于体内化学能的转化,故B错误;
C.从起跳到最高点过程中,设运动员动能的减少量为,重力势能的增加量为,克服空气阻力做的功为,根据功能关系有
由于,所以,故C正确;
D.从空中最高点到落地瞬间,设重力势能的减少量为,动能的增加量为,克服空气阻力做的功为,根据功能关系有
解得
因此运动员克服空气阻力做的功小于重力势能的减少量,故D错误。
故选C。
9.在某次用电钻给一固定物体钻孔时,钻头所受的阻力与运动时间的关系和钻头所受的阻力与运动位移的关系都成正比,即和,其图像分别为图甲和图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电钻向前做匀加速运动 B.在时间内阻力的冲量大小为
C.在位移内摩擦产生的热量为 D.在时间内电钻前进的位移为
【答案】D
【详解】A.题意可知,,联立可得,即,位移与时间成正比,说明电钻做匀速直线运动,故A错误;
B.在图像中,图线与时间轴围成的面积表示冲量,所以在 时间内阻力的冲量大小为,故B错误;
C.在图像中,图线与位移轴围成的面积表示克服阻力做的功,即产生的热量,所以在位移内摩擦产生的热量为,故C错误;
D.由 可知,在 时间内电钻前进的位移为,故D正确。
故选D。
二、多选题
10.人们用滑道从高处向低处运送货物.如图所示,可看作质点的货物从圆弧滑道顶端点静止释放,沿滑道运动到圆弧末端点时速度大小为。已知货物质量为,滑道高度为,且过点的切线水平,重力加速度取。关于货物从点运动到点的过程,下列说法正确的有( )
A.重力做的功为 B.克服阻力做的功为
C.经过点时向心加速度大小为 D.经过点时对轨道的压力大小为
【答案】BCD
【详解】A.重力做的功为
A错误;
B.下滑过程据动能定理可得
代入数据解得,克服阻力做的功为
B正确;
C.经过点时向心加速度大小为
C正确;
D.经过点时,据牛顿第二定律可得
解得货物受到的支持力大小为
据牛顿第三定律可知,货物对轨道的压力大小为,D正确。
故选BCD。
11.一棵苹果树上有一个质量为0.3 kg的熟透了的苹果P,该苹果从树上A处先落到地面C处,最后滚入沟底D处。A、B、C、D、E水平面之间竖直距离如图所示。以地面C为零势能面,g取10 m/s2,则该苹果从A处落下的过程中,下列说法正确的是( )
A.苹果下落到B处过程,重力势能变化量为2.1 J
B.苹果下落到C处时,重力势能为6.6 J
C.苹果下落到D处过程,重力做功为15.6 J
D.苹果下落到D处时,重力势能为-9 J
【答案】CD
【详解】A.苹果由处到处下降高度,由重力势能变化和重力做功的关系得,故A错误;
B.以为零势能面,苹果在处的重力势能为,故B错误;
C.苹果由处到处的竖直下降高度为
由重力做功公式得,故C正确;
D.以为零势能面,处高度,由重力势能的定义得,故D正确。
故选CD。
12.人类从事滑雪活动已有数千年历史,滑雪爱好者可在雪场上轻松、愉快地滑行,饱享滑雪运动的乐趣。一名滑雪爱好者以1 m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下,山坡的倾角为30°。若人与滑板的总质量为60 kg,受到的总阻力为60 N,重力加速度g大小取10 m/s2,则( )
A.滑雪者加速度的大小为4 m/s2
B.滑雪者加速度的大小为3 m/s2
C.3 s内滑雪者下滑位移的大小为21 m
D.3 s末人与滑板总重力的瞬时功率为3 900 W
【答案】ACD
【详解】AB.由牛顿第二定律知
解得加速度的大小为,故A正确,B错误;
C.由运动学公式,解得3s内滑雪者下滑位移的大小为,故C正确;
D.由运动学公式知3 s末人与滑板的速度大小
重力的瞬时功率
联立解得瞬时功率为,故D正确。
故选ACD。
13.如图所示,原长为l的轻质弹簧,一端固定在O点,另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上,与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点与O点的距离均为l,P点到O点的距离为,OP与杆垂直。当小球置于杆上P点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。小球以某一初速度从M点向下运动到N点,在此过程中,弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为
B.小球在P点下方处的加速度大小为
C.从M点到N点的运动过程中,小球受到的摩擦力先变小再变大
D.从M点到P点和从P点到N点的运动过程中,小球受到的摩擦力做功相同
【答案】AD
【详解】A.小球在P点受力平衡,则有,,
联立解得,A正确;
C.在PM之间任取一点A,令AO与MN之间的夹角为,则此时弹簧的弹力为
小球受到的摩擦力为
化简得
在MP之间增大在PN减变小,即摩擦力先变大后变小,C错误;
D.根据对称性可知在任意关于P点对称的点摩擦力大小相等,因此由对称性可知M到P和P到N摩擦力做功大小相等;D正确;
B.小球运动到P点下方时,此时摩擦力大小为
由牛顿第二定律
联立解得,B错误。
故选AD。
14.质量为的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动,F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小取。则( )
A.时物块的动能为零
B.时物块回到初始位置
C.时物块的动量为
D.时间内F对物块所做的功为
【答案】AD
【详解】物块与地面间的摩擦力为
AC.对物块从s内由动量定理可知
即
得
3s时物块的动量为
设3s后经过时间t物块的速度减为0,由动量定理可得
即
解得
所以物块在4s时速度减为0,则此时物块的动能也为0,故A正确,C错误;
B.s物块发生的位移为x1,由动能定理可得
即
得
过程中,对物块由动能定理可得
即
得
物块开始反向运动,物块的加速度大小为
发生的位移为
即6s时物块没有回到初始位置,故B错误;
D.物块在6s时的速度大小为
拉力所做的功为
故D正确。
故选AD。
15.一起重机将质量为m的集装箱由静止匀加速竖直向上提升,加速度为a,重力加速度为g,不计空气阻力,匀加速时间为t,则( )
A.匀加速的最大速度为
B.集装箱的机械能增加
C.起重机的最大输出功率为
D.起重机对集装箱的作用力为
【答案】AC
【详解】A.匀加速的最大速度,A正确;
B.集装箱的动能增加量为
集装箱上升的高度
重力势能的增加量为
集装箱的机械能增加,B错误;
CD.对集装箱进行受力分析,集装箱受到重力mg和起重机的拉力F,根据牛顿第二定律
可得起重机对集装箱的作用力
起重机的最大输出功率为,C正确,D错误。
故选AC。
16.放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用,其速度—时间图像和拉力的功率—时间图像分别如图a、b所示,则以下说法正确的是( )
A.1 s末物体加速度的大小为3 m/s2 B.2 s末拉力大小为5 N
C.2~6 s时间内拉力不做功 D.0~6 s时间内拉力所做的功为70 J
【答案】ABD
【详解】A.速度—时间图像中直线的斜率表示加速度,由加速度定义得
且图线在内为直线,在内图线斜率恒定,因此末加速度大小仍为,故A正确;
B.由功率推导式
拉力与速度同向时夹角为零于是
再结合图像读数在时,图b中,图a中,所以,故B正确;
CD.功率—时间图线与时间轴围成的面积表示该段功
在内,所以,该段功为正
在内,功率恒为,所以,该段功为正
0~6 s时间内总功为,故C错误,D正确。
故选ABD。
17.在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v,重力加速度为g,则此时( )
A.物块B的质量满足
B.物块A的加速度为
C.拉力做功的瞬时功率为
D.此过程中,弹簧弹性势能的增量为
【答案】BD
【详解】A.初始时系统处于静止状态,弹簧处于压缩状态,弹簧弹力大小等于A的重力沿斜面向下的分力,即
当B刚离开C时,弹簧处于伸长状态,弹簧的弹力大小等于B的重力沿斜面向下的分力,即
根据题意可得
所以,故A错误;
B.当B刚离开C时,对A,根据牛顿第二定律可得
联立解得物块A加速度为,故B正确;
C.拉力的瞬时功率为,故C错误;
D.根据功能关系可得,弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量,即,故D正确。
故选BD。
18.某物流园用一水平浅色传送带传送货物,如图甲所示。将质量m=10 kg的黑色货物(可视为质点)在A处放在静止的传送带上,然后启动传送带开始顺时针运动,其运动的v-t图像如图乙所示,货物恰好被传送到B处。已知货物与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,取g=10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.货物由A处运动到B处的位移为48 m
B.货物在水平浅色传送带上留下的痕迹长度为12 m
C.货物与水平浅色传送带因摩擦产生的热量为160 J
D.货物运动的最大速度为8 m/s
【答案】BC
【详解】A.规定向右为正,货物滑动时加速度大小为,在内,传送带速度由增至,货物速度为。在后传送带以减速,货物仍以加速;时两者速度差为,相对加速度大小为,所以共速时刻为
共速的速度为,共速后货物受向左的滑动摩擦力,速度再经减为,因此货物速度—时间图线先由匀增至,再匀减至。货物位移等于速度—时间图线与时间轴围成的面积,,故A错误;
B.在内,两者相对滑动路程由两条速度—时间图线间的面积给出,,在内相对滑动方向反向,
后段滑动使痕迹沿前段痕迹回移,没有超出先前的范围,痕迹长度仍为,故B正确;
C.滑动摩擦力大小为
相对滑动总路程为
因此摩擦生热为,故C正确;
D.货物的最大速度出现在与传送带共速时,为,故D错误。
故选BC。
19.电梯的渐进式安全钳系统常利用“楔形结构”来进行紧急制动(图甲)。如图所示(图乙)为该装置的简化原理模型图,该装置将其置于水平工作台上,由A、B两部分组成。A固定在水平桌面上,可移动部分B的质量为,其上下表面均为直角三角形,其顶角大小为,与、与桌面之间的动摩擦因数均为。现用垂直于外侧面的水平推力推B,使其在桌面上沿楔形接触面的尖端发生滑动。重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.当B沿接触面匀速滑动时,的大小为
B.当沿接触面匀速滑动时,受到摩擦力大小为
C.当沿接触面以速度匀速滑动时,的功率为
D.当沿接触面匀速滑动时,对做功为
【答案】BD
【详解】AB.对B做水平面内受力分析:推力与运动方向夹角为;A对B的弹力垂直接触面;A对B的摩擦力沿接触面与运动反向;桌面摩擦力与运动反向。
垂直运动方向:
沿运动方向匀速:
解得,,
故A错误,B正确;
C.的功率为,故C错误;
D.弹力垂直接触面不做功,滑动时,对做功为,故D正确。
故选BD。
20.如图所示,质量为m的柔软均匀细链条悬挂在水平天花板上A、B两点,天花板对A、B两点作用力大小均为,链条最低点C到天花板距离为h。用竖直向上的力缓慢将链条最低点C推至刚好与天花板接触,重力加速度为g,则( )
A.此时C点所受推力F大小为 B.此时天花板对A点作用力大小仍为
C.此过程中推力做功小于 D.此过程中天花板对A点作用力与水平方向夹角变大
【答案】AC
【详解】ABD.设两悬点A、B之间的距离为d,链条的总长度为L,由题可知链条A、B两点与天花板的夹角θ相等,链条自然悬挂时,θ的大小由L,d的长度关系决定,缓慢用力推到C点时,L,d均变为原来的一半,相对关系没变,所以θ不变。链条自然悬挂时,根据平衡条件可得
同理推至C点时,对左边链条则有
受力分析可知
同理对右边链条分析则有
此时C点受到推力的大小为,故A正确,BD错误;
C.由以上解析可知C点所受推力F大小为,若上移过程中推力大小恒为,则推力做功
实际上在C点上移过程中,推力变大,此过程中推力做功小于,故C正确。
故选AC。
答案第10页,共12页
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功和功率
一、单选题
1.在2026年世界乒乓球团体锦标赛中,我国乒乓球队男队、女队双双卫冕成功。比赛中,乒乓球从水平台位置1经最高点位置2落到球台位置3,运动轨迹如图所示,则( )
A.从位置1到位置2乒乓球的重力做正功
B.从位置2到位置3乒乓球的重力做负功
C.从位置1到位置2乒乓球的重力势能增大
D.从位置1到位置3乒乓球的重力势能减小
2.滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑,到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄,频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比,图甲中滑块( )
A.受到的合力较小 B.经过A点的动能较小
C.在A、B之间的运动时间较短 D.在A、B之间克服摩擦力做的功较小
3.一个音乐喷泉喷头出水口的横截面积为,喷水速度约为10m/s,水的密度为kg/m3,则该喷头喷水的功率约为( )
A.10W B.20W C.100W D.200W
4.如图所示,一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m,加速度大小为a,物体和桌面之间的动摩擦因数为,重力加速度为g,在物体移动距离为x的过程中( )
A.摩擦力做功大小与F方向无关 B.合力做功大小与F方向有关
C.F为水平方向时,F做功为 D.F做功的最小值为
5.《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下:两个半径均为R的水轮,以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布,单位长度上有n个,与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水,其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g,则筒车对灌入稻田的水做功的功率为( )
A. B. C. D.nmgωRH
6.“外骨骼机器人”是一种能增强运动能力的可穿戴装置。如图所示,在倾角为的斜坡上,某同学最多能拉着质量为的物体以恒定速度沿斜坡向上运动;穿戴“外骨骼机器人”后,最多能拉着质量为的物体仍以相同的速度沿斜坡向上运动,绳子始终平行于斜坡,物体与斜坡之间的动摩擦因数为,重力加速度大小为,则该同学穿戴装置后,拉力的功率增加了( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,固定的光滑曲面和光滑斜面高度相同,质量相同的小物块A、B同时从斜面和曲面的顶端由静止释放,同时到达底端。下滑过程中( )
A.重力对A物块做的功大于对B物块做的功
B.支持力对A物块做的功大于对B物块做的功
C.重力对A、B物块做功的平均功率相等
D.到达底端时A、B物块重力的功率相等
8.急行跳远起源于古希腊奥林匹克运动。如图所示,急行跳远由助跑、起跳、腾空与落地等动作组成,空气阻力不能忽略,下列说法正确的是( )
A.助跑加速过程,地面对运动员做正功,运动员的动能增加
B.蹬地起跳过程,地面对运动员做正功,运动员的重力势能增加
C.从起跳到最高点过程,运动员重力势能的增加量小于其动能的减少量
D.从空中最高点到落地瞬间,运动员克服空气阻力做的功等于重力势能的减少量
9.在某次用电钻给一固定物体钻孔时,钻头所受的阻力与运动时间的关系和钻头所受的阻力与运动位移的关系都成正比,即和,其图像分别为图甲和图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电钻向前做匀加速运动 B.在时间内阻力的冲量大小为
C.在位移内摩擦产生的热量为 D.在时间内电钻前进的位移为
二、多选题
10.人们用滑道从高处向低处运送货物.如图所示,可看作质点的货物从圆弧滑道顶端点静止释放,沿滑道运动到圆弧末端点时速度大小为。已知货物质量为,滑道高度为,且过点的切线水平,重力加速度取。关于货物从点运动到点的过程,下列说法正确的有( )
A.重力做的功为 B.克服阻力做的功为
C.经过点时向心加速度大小为 D.经过点时对轨道的压力大小为
11.一棵苹果树上有一个质量为0.3 kg的熟透了的苹果P,该苹果从树上A处先落到地面C处,最后滚入沟底D处。A、B、C、D、E水平面之间竖直距离如图所示。以地面C为零势能面,g取10 m/s2,则该苹果从A处落下的过程中,下列说法正确的是( )
A.苹果下落到B处过程,重力势能变化量为2.1 J
B.苹果下落到C处时,重力势能为6.6 J
C.苹果下落到D处过程,重力做功为15.6 J
D.苹果下落到D处时,重力势能为-9 J
12.人类从事滑雪活动已有数千年历史,滑雪爱好者可在雪场上轻松、愉快地滑行,饱享滑雪运动的乐趣。一名滑雪爱好者以1 m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下,山坡的倾角为30°。若人与滑板的总质量为60 kg,受到的总阻力为60 N,重力加速度g大小取10 m/s2,则( )
A.滑雪者加速度的大小为4 m/s2
B.滑雪者加速度的大小为3 m/s2
C.3 s内滑雪者下滑位移的大小为21 m
D.3 s末人与滑板总重力的瞬时功率为3 900 W
13.如图所示,原长为l的轻质弹簧,一端固定在O点,另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上,与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点与O点的距离均为l,P点到O点的距离为,OP与杆垂直。当小球置于杆上P点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。小球以某一初速度从M点向下运动到N点,在此过程中,弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为
B.小球在P点下方处的加速度大小为
C.从M点到N点的运动过程中,小球受到的摩擦力先变小再变大
D.从M点到P点和从P点到N点的运动过程中,小球受到的摩擦力做功相同
14.质量为的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动,F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小取。则( )
A.时物块的动能为零
B.时物块回到初始位置
C.时物块的动量为
D.时间内F对物块所做的功为
15.一起重机将质量为m的集装箱由静止匀加速竖直向上提升,加速度为a,重力加速度为g,不计空气阻力,匀加速时间为t,则( )
A.匀加速的最大速度为
B.集装箱的机械能增加
C.起重机的最大输出功率为
D.起重机对集装箱的作用力为
16.放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用,其速度—时间图像和拉力的功率—时间图像分别如图a、b所示,则以下说法正确的是( )
A.1 s末物体加速度的大小为3 m/s2 B.2 s末拉力大小为5 N
C.2~6 s时间内拉力不做功 D.0~6 s时间内拉力所做的功为70 J
17.在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v,重力加速度为g,则此时( )
A.物块B的质量满足
B.物块A的加速度为
C.拉力做功的瞬时功率为
D.此过程中,弹簧弹性势能的增量为
18.某物流园用一水平浅色传送带传送货物,如图甲所示。将质量m=10 kg的黑色货物(可视为质点)在A处放在静止的传送带上,然后启动传送带开始顺时针运动,其运动的v-t图像如图乙所示,货物恰好被传送到B处。已知货物与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,取g=10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.货物由A处运动到B处的位移为48 m
B.货物在水平浅色传送带上留下的痕迹长度为12 m
C.货物与水平浅色传送带因摩擦产生的热量为160 J
D.货物运动的最大速度为8 m/s
19.电梯的渐进式安全钳系统常利用“楔形结构”来进行紧急制动(图甲)。如图所示(图乙)为该装置的简化原理模型图,该装置将其置于水平工作台上,由A、B两部分组成。A固定在水平桌面上,可移动部分B的质量为,其上下表面均为直角三角形,其顶角大小为,与、与桌面之间的动摩擦因数均为。现用垂直于外侧面的水平推力推B,使其在桌面上沿楔形接触面的尖端发生滑动。重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.当B沿接触面匀速滑动时,的大小为
B.当沿接触面匀速滑动时,受到摩擦力大小为
C.当沿接触面以速度匀速滑动时,的功率为
D.当沿接触面匀速滑动时,对做功为
20.如图所示,质量为m的柔软均匀细链条悬挂在水平天花板上A、B两点,天花板对A、B两点作用力大小均为,链条最低点C到天花板距离为h。用竖直向上的力缓慢将链条最低点C推至刚好与天花板接触,重力加速度为g,则( )
A.此时C点所受推力F大小为 B.此时天花板对A点作用力大小仍为
C.此过程中推力做功小于 D.此过程中天花板对A点作用力与水平方向夹角变大
答案第10页,共12页
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