2022届高考物理二轮复习专题练习 ：功和能 WORD版含答案.docx

1、功和能一、单选题1如图，一长为的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为的小球一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度匀速转动，当杆与水平方向成60时，拉力的功率为ABCD2中国制造的某一型号泵车如图所示，表中列出了其部分技术参数。已知混凝土密度为，假设泵车的泵送系统以的输送量给高处输送混凝土，则每小时泵送系统对混凝土做的功至少为（）发动机最大输出功率（）332最大输送高度（m）63整车满载质量（）最大输送量（）180ABCD3如图，一半圆形碗的边缘上装有一定滑轮，滑轮两边通过一不可伸长的轻质细线挂着两个小物体，质量分别为m1、m2, m1m2。现让m1从靠近定滑轮处由静止开始沿碗内壁

2、下滑。设碗固定不动，其内壁光滑、半径为R。则m1滑到碗最低点时的速度为（）A B C D 4如图所示，两个物体与水平地面的动摩擦因数相等，它们的质量也相等，在左图用力F1拉物体在右图用力F2推物体F1与F2跟水平面的夹角均为两个物体都做匀速直线运动，通过相同的位移设F1和F2对物体所做的功为W1和W2下面表示中正确的是（ ）AW1=W2BW1W2DF1和F2大小关系不确定，所以无法判断5如图所示，光滑轨道MO和ON底端对接且2，M、N两点高度相同。小球自M 点由静止自由滚下，忽略小球经过O点时的机械能损失，以v、s、a、Ek分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。下列图像中能正

3、确反映小球自M点到N点运动过程的是（）A BCD6伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点如果在E或F处钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的M点这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小A只与斜面的倾角有关B只与斜面的长度有关C只与下滑的高度有关D只与物体的质量有关7北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，关于其中的静止轨道卫星，下列判断正确的是（）A其发射速度需大于11.2km/s，绕行速度小于B其反射的电磁波信号

4、可以直接传播到北极点和南极点C若不加以干预，在空间阻力的作用下，其动能可能增大D若要回收该卫星，需使其点火加速二、多选题8如图，将质量为2.5m的重物系在轻绳的一端，放在倾角为=53的固定光滑斜面上，轻绳的另一端系一质量为m的环，轻绳绕过光滑轻小定滑轮，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为d。杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离为d处。轻绳绷直，系重物段轻绳与斜面平行，不计一切摩擦阻力，轻绳、杆、斜面足够长，sin53=0.8，cos53=0.6，重力加速度为g。现将环从A处由静止释放，下列说法正确的是（）A环从A点释放时，环的加速度大小为0.8gB环下降到最低点前，

5、轻绳对重物一直做正功C环下降到达最大速度时，环下降的高度为D环到达B处时，环的速度大小为9如图甲所示，特殊材料制成的水平长直轨道上，静止着一质量为m的物体，物体在轨道上运动时，受到的阻力大小与其速度成正比，即f=kv（k为常量，大小未知）。从t=0时刻起，物体在一水平恒定拉力作用下，开始向右运动，其加速度a随速度v的变化规律如图乙所示（图乙中的v0和a0均为已知量）。已知物块经过时间t0达到最大速度，则下列说法正确的是（）A该拉力的大小为ma0B常量k的大小为C在物体从开始运动到速度最大的过程中，阻力的冲量为D在物体从开始运动到速度最大的过程中，该拉力对物体做的功为10如图所示，粗细均匀的光滑

6、直杆竖直固定，物块A套在光滑杆上可自由滑动，绕过光滑定滑轮的细绳端连接在物块A上，另一端竖直悬挂着物块B，开始时锁定物块A，细线与竖直杆的夹角为，解除物块A的锁定，物块B由静止向下运动，当细绳与杆垂直时，物块A的速度刚好为零，物块B下降的最大高度为，重力加速度为g，sin37=0.6，cos37=0.8，则（）A物块A到最高点时，物块B的速度最大B物块A向上运动过程中机械能一直增大C物块A、B的质量之比为D当细绳与竖直杆间的夹角为时，物块A的速度大小为11质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s。下列说法正确的是（）A小车克

7、服重力所做的功是mghB合力对小车做的功是C推力对小车做的功是Fs-mghD阻力对小车做的功是+mgh-Fs三、填空题12如图所示，在光滑水平面上，一质量为4kg的物体在斜向下F=12N的恒定推力作用下沿水平方向移动了6m的位移，则此推力对该物体做的功为_J。 13电动车所需能量由它所携带的蓄电池供给。如图为某类电动车与汽油车性能的比较。通常车用电动机的质量是汽油机的4倍或5倍。为促进电动车的推广使用，在技术上主要应对电动车的_、_等部件加以改进。给电动车蓄电池充电的能量实际上来自于发电站。一般发电站燃烧燃料所释放出来的能量仅30%转化为电能，在向用户输送及充电过程中又损失了20%，这意味着使

8、用电动车时能量转化的总数率约为_%。14均匀铁链全长为L，质量为m，其中一半平放在光滑水平桌面上，其余悬垂于桌边，如图所示，此时链条的重力势能为_，如果由图示位置无初速释放铁链，直到当铁链刚挂直，此时速度大小为_（重力加速度为g，桌面高度大于链条长度，取桌面所在平面为零势能面）四、解答题15节水喷灌系统主要应用在农场、体育场、大型公园等需要大范围喷洒的场所节水喷灌系统的应用，有效地提高了水资源的利用率，达到了节水的效果如图所示为某农庄灌溉工程的示意图，地面与水面的距离为H=17.2m用水泵从水池抽水（抽水过程中H保持不变），水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向喷出，水落地的位置到管口的水平

9、距离为x=4.8m设管口横截面上各处水的速度都相同龙头离地面高h=1.8 m，水管横截面积为S=4cm2，水的密度为=1.0103 kg/m3，重力加速度为g =10m/s2，不计空气阻力求：（1）水从管口射出时的速度大小（2）水落地时的速度大小和方向（3）不计额外功的损失，水泵输出的功率P16如图所示，水平传送带足够长，向右前进的速度v=4m/s，与倾角为37的斜面的底端P平滑连接，将一质量m=2kg的小物块从A点静止释放。已知A、P的距离L=8m，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为、，取重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求物块(1)第1次滑过P点时的速

10、度大小v1；(2)第1次在传送带上往返运动的时间t；(3)从释放到最终停止运动，与斜面间摩擦产生的热量Q。17如图所示，三个质量均为m的小物块A、B、C，放置在水平地面上，A紧靠竖直墙壁，一劲度系数为k的轻弹簧将A、B连接，C紧靠B，开始时弹簧处于原长，A、B、C均静止。现给C施加一水平向左、大小为F的恒力，使B、C一起向左运动，当速度为零时，立即撤去恒力，一段时间后A离开墙壁，最终三物块都停止运动。已知A、B、C与地面间的滑动摩擦力大小均为f，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内。（弹簧的弹性势能可表示为：，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）（1）求B、C向左移动的最大距离和

11、B、C分离时B的动能；（2）为保证A能离开墙壁，求恒力的最小值；（3）若三物块都停止时B、C间的距离为，从B、C分离到B停止运动的整个过程，B克服弹簧弹力做的功为W，通过推导比较W与的大小；（4）若，请在所给坐标系中，画出C向右运动过程中加速度a随位移x变化的图像，并在坐标轴上标出开始运动和停止运动时的a、x值（用f、k、m表示），不要求推导过程。以撤去F时C的位置为坐标原点，水平向右为正方向。参考答案：1C【解析】【详解】试题分析：先求拉力F的大小根据力矩平衡，解得；再求速度；再求力与速度的夹角=30，所以功率考点：力矩的平衡条件；线速度、角速度和周期、转速；功率、平均功率和瞬时功率【名师点

12、睛】本题主要考查了力矩的平衡条件、线速度、角速度和周期、转速、功率、平均功率和瞬时功率属于难度较大的题目本题要先根据力矩平衡条件求出拉力F的大小，再根据瞬时功率表达式求拉力的功率2C【详解】泵车的泵送系统以的输送量给高处输送混凝土，每小时泵送系统对混凝土做的功故选C。3D【详解】设m1到达最低点时，m2的速度为v，m1的速度沿绳子方向的分速度等于m2的速度则到达最低点时m1的速度根据系统机械能守恒有又联立两式解得故选D。4B【详解】试题分析：两物体都做匀速直线运动，合力为零，在水平方向上有解得，所以根据功的定义可得，位移相同，所以，B正确；考点：考查了共点力平衡条件，功的计算5A【解析】【详解

13、】A小球到达N点时速度应为0，故在两轨道上运动的时间应存在2t1t2关系，故选项A正确；B位移是指由初位置指向末位置的有向线段，小球离开M点后一直未回到M点，故选项B错误；C由于不计小球机械能的损失，因此小球在运动过程中只受重力mg和轨道的支持力N作用，设轨道倾角分别为1和2，运动的加速度分别为：a1gsin1a2gsin2设M、N点距地面高为h，由几何关系有：sin1sin2又由于ON2MO所以有a12a2且大小分别恒定，故选项C错误；D动能Ek显然速度大小与时间成线性关系，动能应与时间成二次函数关系，故选项D错误。故选A。6C【解析】【详解】伽利略的理想斜面和摆球实验，斜面上的小球和摆线上

14、的小球好像“记得”起自己的起始高度，实质是动能与势能的转化过程中，总能量不变物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，高度越大，初始的势能越大转化后的末动能也就越大，速度越大，故ABD错误，C正确故C正确7C【详解】A由于该卫星是地球卫星，其发射速度需大于7.9km/s，小于11.2km/s，A错误；B该题研究的是静止轨道卫星，即同步卫星，该卫星在赤道的上空，无法直接传播到北极点和南极点，B错误；C在空间阻力的作用下，该卫星将从高轨道运行到底轨道，运行过程中万有引力做正功，空间阻力做负功，可能会出现万有引力做的正功大于空间阻力做的负功，从而导致其动能可能增大，C正确；D若要回收该卫星

15、，需使其减速，D错误。故选C。8BD【详解】A释放时，环在竖直方向上只受到重力mg，则环的加速度大小为选项A错误；B环下降到最低点的过程中，环和滑轮之间的绳子长度一直在增加，则滑轮和重物之间的绳子长度一直在减小，即绳子对重物一直做正功，选项B正确；C环到最大速度时，竖直方向加速度为0，此时环和重物所受合外力都为0。则对重物在平行于斜面方向有对环在竖直方向有解得故所以环下降的高度选项C错误；D到B时，由几何关系知故设重物到B时上升高度为h，则设到B时环的速度为v，则重物的速度为，则根据环和重物组成的系统机械能守恒有解得选项D正确。故选BD。9ACD【详解】AB由牛顿第二定律解得由图像知：v=0时

16、，a=a0，即所以有v=v0时，a=0，即解得故A正确，B错误；C由图像知：物体速度增大，加速度减小，当加速度为零时，速度达到最大v0，以后物体做匀速运动，由动量定理得合力冲量为解得故C正确；D取的过程，速度变化量为可得则在物体从开始运动到速度最大时间为t0的过程中，有解得物体的位移为则拉力所做功为故D正确；故选ACD。10BC【详解】A物块A到最高点时，细绳与杆垂直，因此B的速度也为零，A错误；B物块A向上运动过程中，细绳对物块A的拉力一直做正功，因此物块A的机械能一直增大，B正确；C设滑轮到杆的距离为d，则有解得物块A上升的高度为根据机械能守恒定律解得C正确；D当细绳与竖直杆间的夹角为时，

17、物块A上升的高度物块B下降的高度设此时物块A的速度大小为，则物块B的速度大小为根据机械能守恒定律有解得D错误。故选BC。11ABD【详解】A根据功的公式有故克服重力做功是mgh，故A正确；B对小车从A运动到B的过程中运用动能定理得故B正确；C由动能定理得所以推力对小车做的功是故C错误；D推力做的功为结合C选项分析可得，阻力对小车做的功为故D正确。故选ABD。1236J【解析】【详解】根据功的公式得13 蓄电池 电动机 16.814 【详解】平放在光滑水平桌面上的一半铁链的重力势能为0，悬挂在桌下面的一半铁链的重心距离桌面的距离为，其重力势能为所以此时链条的重力势能为。从无初速释放铁链，到铁链刚

18、挂直，整个过程机械能守恒。铁链刚挂直时，其重力势能为根据机械能守恒解得15（1）v0=8m/s（2）水落地时的速度大小为10m/s，方向与水平方向成37角斜向下（3）P=710.4W【详解】（1）水射出后，做平抛运动，故在竖直方向水平方向：解得：（2）竖直方向：，水平方向：水落地时：，tan=解得：，水落地时的速度大小为10m/s，方向与水平方向成37角斜向下（3）设t时间内从管口喷出的水体积为V，的质量为m，则有：，设t时间内水泵对水做的功为W，则有：水泵输出的功率： 解得：16(1)8m/s；(2)9s；(3)48J【详解】(1)由动能定理得解得(2)由牛顿第二定律得物块与传送带共速时，由

19、速度公式得解得匀速运动阶段的时间为第1次在传送带上往返运动的时间(3)由分析可知，物块第一次离开传送带以后，每次再到达传送带和离开传送带的速度大小相等，物块最终停止在P点，则根据能量守恒有17（1）、；（2）；（3）；（4）【详解】（1）从开始到B、C向左移动到最大距离的过程中，以B、C和弹簧为研究对象，由功能关系得弹簧恢复原长时B、C分离，从弹簧最短到B、C分离，以B、C和弹簧为研究对象，由能量守恒得联立方程解得（2）当A刚要离开墙时，设弹簧得伸长量为，以A为研究对象，由平衡条件得若A刚要离开墙壁时B得速度恰好等于零，这种情况下恒力为最小值，从弹簧恢复原长到A刚要离开墙得过程中，以B和弹簧为

20、研究对象，由能量守恒得结合第（1）问结果可知根据题意舍去，所以恒力得最小值为（3）从B、C分离到B停止运动，设B的路程为，C的位移为，以B为研究对象，由动能定理得以C为研究对象，由动能定理得由B、C得运动关系得联立可知（4）小物块B、C向左运动过程中，由动能定理得解得撤去恒力瞬间弹簧弹力为则坐标原点的加速度为之后C开始向右运动过程（B、C系统未脱离弹簧）加速度为可知加速度随位移为线性关系，随着弹簧逐渐恢复原长，减小，减小，弹簧恢复原长时，B和C分离，之后C只受地面的滑动摩擦力，加速度为负号表示C的加速度方向水平向左；从撤去恒力之后到弹簧恢复原长，以B、C为研究对象，由动能定理得脱离弹簧瞬间后C速度为，之后C受到滑动摩擦力减速至0，由能量守恒得解得脱离弹簧后，C运动的距离为则C最后停止的位移为所以C向右运动的图象为