2020年高考物理二輪復習 專題檢測試題第4講 能量觀點在力學中的應用

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1、第4講　能量觀點在力學中的應用 1．一物體在豎直平面內做勻速圓周運動，下列物理量一定不會發(fā)生變化的是(　　) A．向心力 B．向心加速度 C．動能 D．機械能 2．(雙選，2020年廣州高三調研)用起重機提升貨物，貨物上升過程中的v－t圖象如圖2－1－10所示．在t＝3 s到t＝5 s內，重力對貨物做的功為W1、繩索拉力對貨物做的功為W2、貨物所受合力做的功為W3，則(　　) A．W1＞0 B．W2＜0 C．W2＞0 D．W3＜0 圖2－1－10 　　　圖2－1－11 3．(雙選)如圖2－1－11所示，斜面體置于光滑水平地面上，光滑斜面上有一物體由靜止沿

2、斜面下滑，在物體下滑過程中，下列說法正確的是(　　) A．物體的重力勢能減少，動能增加 B．斜面體的機械能不變 C．斜面體對物體的作用力垂直于接觸面，不對物體做功 D．物體和斜面體組成的系統(tǒng)機械能守恒 4．(2020年上海卷)如圖2－1－12所示，可視為質點的小球A、B用不可伸長的細軟輕線連接，跨過固定在地面上半徑為R的光滑圓柱，A的質量為B的兩倍．當B位于地面時，A恰與圓柱軸心等高．將A由靜止釋放，B上升的最大高度是(　　) 圖2－1－12 A．2R B. C. D. 5．(雙選，珠海2020屆高三摸底)如圖2－1－13所示，在半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道的頂

3、端a點，質量為m的物塊(可視為質點)由靜止開始下滑，經圓弧最低點b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點與水平軌道平滑相接，物塊最終滑至c點停止．若物塊與水平面間的動摩擦因數為μ，下列說法正確的是(　　) 圖2－1－13 A．物塊滑到b點時的速度為 B．物塊滑到b點時對b點的壓力是2mg C．c點與b點的距離為 D．整個過程中物塊的機械能損失了mgR 6．(雙選，2020年廣東四校聯(lián)考)物體沿直線運動的v－t關系如圖2－1－14所示，已知在第1 s內合外力對物體做的功為W，則(　　) 圖2－1－14 A．從第1 s末到第3 s末合外力做功為4W B．從第3 s末到第5 s末合

4、外力做功為－2W C．從第5 s末到第7 s末合外力做功為W D．從第3 s末到第4 s末合外力做功為－0.75W 7．(雙選，2020年上海卷)如圖2－1－15所示，位于水平面上的物體在水平恒力F1的作用下，做速度為v1的勻速運動；若作用力變?yōu)樾毕蛏系暮懔2，物體做速度為v2的勻速運動，且F1與F2功率相同．則可能有(　　) 圖2－1－15 A．F2＝F1，v1＞v2 B．F2＝F1，v1＜v2 C．F2＞F1，v1＞v2 D．F2＜F1，v1＜v2 8．(2020年海南卷)一質量為1 kg的質點靜止于光滑水平面上，從t＝0時起，第1 s內受到2 N的水平外力作用

5、，第2 s內受到同方向的1 N的外力作用．下列判斷正確的是(　　) A．0～2 s內外力的平均功率是 W B．第2 s內外力所做的功是 J C．第2 s末外力的瞬時功率最大 D．第1 s內與第2 s內質點動能增加量的比值是 9．(雙選，2020年佛山一中月考)如圖2－1－16所示，由電動機帶動的水平傳送帶以速度v＝2.0 m/s勻速運行，A端上方靠近傳送帶的料斗中裝有煤，打開閥門，煤以流量Q＝50 kg/s落到傳送帶上，煤與傳送帶達到共同速度后被運至B端，在運送煤的過程中，下列說法正確的是(　　) 圖2－1－16 A．電動機應增加的功率為100 W B．電動機應增加的功率為

6、200 W C．在一分鐘內因煤與傳送帶摩擦產生的熱為6.0×103 J D．在一分鐘內因煤與傳送帶摩擦產生的熱為1.2×104 J 10．(2020年深圳一模)汽車以額定功率在平直公路上勻速行駛，在t1時刻突然使汽車的功率減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2時刻汽車又開始做勻速直線運動(設汽車所受阻力不變)，則在t1～t2時間內(　　) A．汽車的加速度保持不變 B．汽車的加速度逐漸減小 C．汽車的速度先減小后增大 D．汽車的速度先增大后減小 11．一半徑R＝1 m的四分之一圓弧導軌與水平導軌相連，從圓弧導軌頂端A靜止釋放一個質量m＝20 g的木塊，測得其滑至底端B的速度vB

7、＝3 m/s，以后又沿水平導軌滑行l(wèi)＝3 m而停止在C點，如圖2－1－17所示，求： (1)圓弧導軌摩擦力的功； (2)BC段導軌摩擦力所做的功以及滑動摩擦系數．(取g＝10 m/s2) 圖2－1－17 12．如圖2－1－18所示，在水平桌面的邊角處有一輕質光滑的定滑輪K，一條不可伸長的輕繩繞過K分別與A、B相連，A、B的質量分別為mA、mB，開始時系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)用一水平恒力F拉物體A，使物體B上升．已知當B上升距離h時，B的速度為v.求此過程中物體A克服摩擦力所做的功．重力加速度為g. 圖2－1－18

8、 1．C 2．CD　解析： t＝3 s到t＝5 s，貨物上升，重力與速度方向相反，則W1＜0；繩索拉力方向向上，與位移方向相同，所以W2＞0；t＝3 s到t＝5 s貨物減速上升，動能減小，合外力做負功，即W3＜0，C、D正確． 3．AD　4.C 5．CD　解析：設滑到b點時的速度為v，由機械能守恒得mgR＝mv2，解得v＝.設對b點的壓力為F，由牛頓第二定律有F－mg＝，解得F＝3mg，A、B錯．從b點滑至c點過程中由動能定理得－μmgx＝0－mv2，所以x＝.到c點時動能為零，整個過程中物塊的機械能損失了mgR，C、D對． 6．CD　7.BD 8．D　解析：由動量定理求出1 s末

9、、2 s末速度分別為v1＝2 m/s、v2＝3 m/s，故合外力做功W＝mv＝4.5 J，功率為P＝＝ W＝1.5 W．1 s末、2 s末功率分別為4 W、3 W，第1 s內與第2 s內動能增加量分別為mv＝2 J、mv－mv＝2.5 J，比值為4∶5. 9．BC　解析：煤落到傳送帶上后勻加速運動，由0增加到v＝2.0 m/s，平均速度為1.0 m/s，所以在煤的加速時間內，傳送帶運動的位移等于煤運動位移的兩倍．所以，摩擦力對電動機做的負功是摩擦力對煤做的正功的兩倍．對煤，功率為P，則P＝＝＝，代入數據得P＝100 W，電動機增加的功率應是P電＝2P＝200 W，A錯、B對；在一分鐘內因煤與

10、傳送帶摩擦產生的熱Q熱＝(P電－P)t，代入數據得Q熱＝6.0×103 J，C對，D錯． 10．B　解析：當汽車勻速運動時P＝Fv＝fv，汽車功率突然減小一半，則牽引力減小一半，故汽車做減速運動，由P＝Fv知牽引力變大，汽車做加速度變小的減速運動，當牽引力等于阻力時，汽車再次做勻速運動，故B正確． 11．解：(1)對AB段應用功能定理有 mgR＋Wf1＝mv 所以Wf1＝mv－mgR Wf1＝－0.11 J. (2)對BC段應用功能定理，有 Wf2＝0－mv 解得Wf2＝－0.09 J 又因Wf2＝μmglcos 180° 解得μ＝0.15. 12．解：在此過程中，B的重力勢能的增加量為mBgh，A、B的動能增加量為(mA＋mB)v2，恒力F所做的功為Fh，用W表示A克服摩擦力所做的功，根據功能關系有 Fh－W＝(mA＋mB)v2＋mBgh 解得W＝Fh－(mA＋mB)v2－mBgh.