上海高三一模功能关系汇编（含答案）.docx

1、功能关系汇编1.在深井里的同一点以相同的初动能将两个质量不同的物体竖直向上抛向井口，选取地面为零势能面，不计空气阻力，在它们各自达到最大高度时，下列说法中正确的是（A）质量大的物体势能一定大 （B）质量小的物体势能一定大（C）两个物体的势能一定相等 （D）两个物体的势能可能相等1-12. 将甲、乙两物体从地面同时竖直上抛，甲的质量为m，初速度为v；乙的质量为2m，初速度为 若不计空气阻力，以地面为重力势能的参考平面，则（ ） A、甲比乙先到达最高点 B、甲和乙在最高点的重力势能相等 C、落回地面时，甲的动能比乙的小 D、落回地面时，甲的动能比乙的大1-2. 一个人站在距地面为h的阳台上，以相同

2、的速率v0分别沿竖直向上、水平、竖直向下抛出a，b，c三个质量相同的小球，不计空气阻力则它们（ ） A、落地时的动能相同 B、落地时的动能大小是EkcEkbEka C、从抛出到落地重力势能的减少量不同 D、落地瞬时重力做功的功率相同1-36. 如图所示，质量相同的A、B两物体分别从静止开始落下两口井甲和乙，已知甲井比乙井深，以地面为零势能面，则两物体落到井底时，它们的重力势能 、 的关系是（） A、 B、 C、 D、无法比较1-4. 质量相同的两个物体，分别在地球表面（不计空气阻力）和月球表面以相同的初速度竖直上抛比较两种情况，下列说法中正确的有（ ） A、物体在地球表面时的惯性比物体在月球表

3、面时的惯性大 B、在上升过程中，它们重力势能变化量不相等 C、在上升到最高点的过程中，它们克服重力做的功相等 D、落回抛出点时，重力做功的瞬时功率相等解析：A、质量是物体惯性大小的唯一的量度，两个物体的质量相同，所以它们的惯性的大小也相同，所以A错误B、在整个过程中物体的机械能守恒，在整个上升过程中，它们的重力势能变化量等于物体的初动能的大小，而物体的初动能的大小是相同的，所以它们的重力势能变化量相等，所以B错误C、由动能定理可知，重力做的功等于物体动能的变化，物体的初动能的大小是相同的，所以重力对它们做的功相等，所以C正确D、由于在抛出时物体的初速度的大小相同，根据机械能守恒可知回到地面时的

4、速度的大小也相同，但是在地球和月球上时物体的重力的大小不同，所以重力做功的瞬时功率不相等，所以D错误故选C1-5. 将一物体竖直向上抛出，物体向上运动过程中所受到的空气阻力大小恒定若以地面为零势能参考面，则在物体从抛出直至落回地面的过程中，物体机械能E与物体距地面的高度h的关系图象（Eh）是（图中h0为上抛的最大高度）（） A、 B、 C、 D、2. 如图甲所示，质量为m1kg的物体置于倾角为37固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t11s时撤去拉力，物体运动的部分vt图像如图乙，试求：（1）物体与斜面间的摩擦力f； （2）前1s内拉力F的平均功率；2-1. 如图甲所示，质量为1.0

5、 kg的物体置于固定斜面上，斜面的倾角37，对物体施以平行于斜面向上的拉力F ， 物体运动的Ft图象如图乙(规定沿斜面向上的方向为正方向，g10 m/s2 ， sin 370.6，cos 370.8)，物体与斜面间的动摩擦因数 ，试求：（1）、01 s内物体运动位移的大小； （2）、1 s后物体继续沿斜面上滑的距离 2-2 6. 质量m=1kg的物体置于倾角=37的足够长固定斜面上，对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间t1=1s后撤去恒力，物体运动的部分vt图象如图乙所示，取g=10m/s2 ， 试求：（1）、物体沿斜面上滑过程中的两个加速度 （2）、恒力F的大小和斜面与物体间的动摩擦因

6、数u （3）、物体t=4s时的速度v 3.一辆汽车质量m1103kg，在水平路面上由静止开始做直线运动，所受阻力恒定不变，牵引力F与车速的倒数的关系如图所示，则汽车在BC段的运动为_。若发动机的最大牵引力为3103N，最大输出功率Pm2104W，图中的v2为汽车的最大速度，则汽车在图示的ABC运动过程中，当速度v10m/s时，发动机的瞬时输出功率P_W。4.我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示，质量m60kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始，在无助力的情况下以加速度a3.6m/s2匀加速滑下，到达B点时速度vB24m/s，A与B的竖直高度差H48m

7、。为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台D点之间用一段弯曲滑道BCD衔接，B与C点的高度差h5m，C与D点的高度差h4m，忽略BCD上的摩擦。求：（1）运动员离开起跳台时的速度vD；（2）AB段的倾斜角度；（3）运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；（4）实际上，BCD段上的摩擦力，以及运动过程中的空气阻力是不可避免的。运动员为了能在离开跳台后，跳得更高，如果你是教练员，请用学习过的物理知识指导运动员（至少提出两点意见）。4-1. 我国将于2022年举办冬奥运会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，如图所示，质量m=60kg的运动员从长直轨道AB的A处由静止开始以加速度a=3.6m/s2

8、匀加速下滑，到达助滑道末端B时速度vB=24m/s，A与B的竖直高度差H=48m为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧，助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5m，运动员在B、C间运动时阻力做功W=1530J，取g=10m/s2 （1）、求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小； （2）、若运动员能承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大 5.如图，光滑水平面AB和粗糙斜面BC平滑连接，斜面倾角为53，ABBC3.75m。质量为m2kg的小物块在与水平面成53角的恒力F20N作用下，从A点由静止开始

9、沿ABC运动到C点。（取sin530.8，cos530.6，g10 m/s2）求：（1）物块从A点运动到B点所用的时间t1；（2）若物块在AB和BC上运动的时间之比为21，求物块与斜面间的动摩擦因数；ACB5353F（3）若斜面光滑，改变恒力的大小（方向不变），仍能使物体沿ABC运动到C，求力F的取值范围。5-14. 足够长光滑斜面BC的倾角=53，小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接，一质量m=2kg的小物块静止于A点现在AB段对小物块施加与水平方向成=53的恒力F作用，如图（a）所示，小物块在AB段运动的速度时间图像如图（b）所示，到达B点迅速撤去恒力

10、F（已知sin53=0.8，cos53=0.6）求：（1）、小物块所受到的恒力F； （2）、小物块从B点沿斜面向上运动，到返回B点所用的时间； （3）、小物块能否返回到A点？若能，计算小物块通过A点时的速度；若不能，计算小物块停止运动时离B点的距离 6.物体做竖直上抛运动：v表示物体的瞬时速度，a表示物体的加速度，t表示物体运动的时间，h代表其离抛出点的高度，Ek代表动能，Ep代表势能，以抛出点为零势能面。下列所示图像中，能正确反映各物理量之间关系的是（ ）v0tEP0hat0Ek0h(A)(B)(C)(D)6-1 . 设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为s现有四个不同物体的运动图象如图所

11、示，假设物体在t=0时的速度均为零，则其中表示物体做单向直线运动的图象是（ ） A、 B、 C、 D、6-2 . 如图所示，横坐标是时间，下面说法正确的是（ ）A、若纵坐标表示位移，图象中物体一定做匀速直线运动 B、若纵坐标表示速度，图象中物体一定做匀速直线运动C、若纵坐标表示位移，图象中直线的斜率就是物体的运动速度 D、若纵坐标表示速度，图象中直线的斜率就是物体的运动加速6-3 . 设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x现有四个不同物体的运动图象如图所示，物体C和D的初速度均为零，则其中表示物体做单向直线运动的图象是（） A、 B、 C、 D、EDCBAH7.如图所示，AB（光滑）与CD

12、（粗糙）为两个对称斜面，斜面的倾角均为，其上部都足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面BEC的两端相切，一个物体在离切点B的高度为H处，以初速度v0沿斜面向下运动，物体与CD斜面的动摩擦因数为。（1）物体首次到达C点的速度大小；（2）物体沿斜面CD上升的最大高度h和时间t；（3）请描述物体从静止开始下滑的整个运动情况，并简要说明理由。8.某人在高h米的地方，斜向上抛出一质量为m的物体，物体到最高点的速度为v1，落地时的速度为v2，人对这个物体做的功为（ ）（A）mv22mv12（B）mv22（C）mv22mgh（D）mv12mgh9.如图，质量m2kg的物体静止于水平地面上的A处，已知A、B间距L

13、20m，物体与地面间的动摩擦因数0.5。（1）现用大小30N、沿水平方向的外力F拉此物体，物体将经过多少秒到达B处？ABLm（2）若用大小为30N，与水平方向成37的力F斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，则该力至少要做多少功？（cos3708，sin370.6，g10m/s2）解：(1)物体做匀加速运动由牛顿第二定律 (2)设F作用的最短时间为t，小车先以大小为a的加速度匀加速秒，撤去外力后，以大小为a，的加速度匀减速t秒到达B处，速度恰为0，由牛顿定律 由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有 9-1 . 如图，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、

14、B间距L=20m用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0=2s拉至B处（已知cos37=0.8，sin37=0.6取g=10m/s2）（1）、求物体与地面间的动摩擦因数； （2）、用大小为30N，与水平方向成37的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t 9-2 . 如图所示，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处现用大小F=30N的水平拉力拉此物体，经t0=2s拉至B处已知A、B间距L=20m，求：（1）、物体与地面间的动摩擦因数； （2）、为了使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求力F作用的最短时间t； （3）、有些同学觉得：要使物体从

15、A处由静止开始运动并能到达B处，力F的大小和最短作用时间t之间存在一定的关系例如甲同学猜想：力F越大，所用时间t越短请你用所学物理知识找到Ft之间定量的关系 abcLLhh10.如图，由同种材料制成的三个斜面a、b、c，底边长分别为L、L、2L，高度分别为2h、h、h。现将一可视为质点的物块分别从三个斜面的顶端由静止释放，在物块沿斜面下滑到底端的过程中，下述可能正确的是（ ）（A）物块运动的加速度aaabac（B）物块运动的时间tctatb（C）物块到达底端时的动能Eka2Ekb4Ekc（D）物块损失的机械能Ec2Eb2EaA、设任一斜面的倾角为，斜面的长度为S根据牛顿第二定律得：mgsinm

16、gcos=ma，得 a=gsingcos，则可能有aaabac故A正确B、由S=得 t=，则可能有 tctatb故B正确C、对物体在任一斜面上滑动的过程，由动能定理得：mgSsinmgcosS=Ek，式中Ssin等于斜面的高度，Scos等于斜面底边的长度则 Eka=mg2hmgL=2mghmgL，Ekb=mghmgL，Ekc=mghmg2L=mgh2mgL，由数学知识可知，不可能有：Eka=2Ekb=4Ekc故C错误D、根据功能关系知，物块损失的机械能等于克服摩擦力做功，则有 E=mgcosS，Scos等于斜面底边的长度因此有 Ec=2mgL， Eb=mgL， Ea=mgL，所以 Ec=2 E

17、b=2 Ea故D正确10-1如图所示有三个斜面a，b，c，底边分别为L，L，2L，高度分别为2h，h，h，同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同，这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端的三种情况相比较，下列说法正确的是A物体损失的机械能Ec=2Eb=4Ea B因摩擦产生的热量2Qa=2Qb=QcC物体到达底端的动能Eka=2Ekb=2Ekkc D物体运动的时间4ta=2tb=tc 10-2. 如图所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为30、45、60，斜面的表面情况都一样完全相同的物体（可视为质点）A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中（ ）A、物体A克服摩擦力做的功最多

18、B、物体B克服摩擦力做的功最多 C、物体C克服摩擦力做的功最多D、三物体克服摩擦力做的功一样多10-3. 水平地面上有两个固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙，底边长分别为L1、L2 ， 且L1L2 ， 如图所示两个完全相同的小滑块A、B（可视为质点）与两个斜面间的动摩擦因数相同，将小滑块A、B分别从甲、乙两个斜面的顶端同时由静止开始释放，取地面所在的水平面为参考平面，则（ ）A、从顶端到底端的运动过程中，由于克服摩擦而产生的热量一定相同B、滑块A到达底端时的动能一定比滑块B到达底端时的动能大C、两个滑块从顶端运动到底端的过程中，重力对滑块A做功的平均功率比滑块B的大 D、两个滑块加速下滑的过程中

19、，到达同一高度时，机械能可能相同11.水平面上有质量不相等的a、b两物体，且mamb，水平推力F1、F2分别作用在a、b上。作用一段时间后撤去推力，撤去推力时两物体速度相等，它们的v-t图像如图，图中ABCD。则整个过程中（ ）（A）水平推力F1、F2大小可能相等（B）a的平均速度等于b的平均速度（C）a受到的摩擦力等于b受到的摩擦力（D）两物体受到的摩擦力做功一定相等11-2 物体A、B都静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB ， 与水平面间的动摩擦因数分别为A、B ， 用水平拉力F拉物体A、B ， 所得加速度a与拉力F关系图线如图中A、B所示，则（）A、AB ， mAmB B、AB

20、 ， mAmB C、可能有mAmB D、AB ， mAmB11-3 A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，先后撤去F1、F2后，两物体最终停下，它们的vt图象如图所示已知两物体与水平面间的滑动摩擦力大小相等则下列说法正确的是（ ）A、F1、F2大小之比为1：2 B、F1、F2对A做功之比为1：2 C、A，B质量之比为2：1 D、全过程中A，B克服摩擦力做功之比为2：112.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，忽略空气阻力，则两球到各自轨迹的最低点时一定具

21、有相同的（ ）（A）速度（B）动能（C）向心力（D）向心加速度答案：D12-1小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短将两球拉起在同一水平位置，使两绳均被水平拉直，如图所示将两球由静止释放在各自轨迹的最低点，则下列叙述正确的是（）A. P球的速度一定大于Q球的速度B. P球的动能一定小于Q球的动能C. P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D. P球的向心加速度一定等于Q球的向心加速度E. P球的机械能一定等于Q球的机械能13.如图所示，质量分布均匀的小球，质量为m，半径为R，倾角45的斜面体质量为M，放置在水平面上。在水平推力作用下，

22、使斜面体底角刚好与墙角接触，则静止时水平推力F的大小为_（不计一切摩擦，重力加速度为g）。若增大水平推力，则斜面体对小球的支持力将_（选填“增大”、“不变”或“减小”）。若撤去此推力小球会落地，则此过程中小球重力势能的变化量_13-1、如图所示，质量分布均匀的小球，质量为m、半径为R；倾角=45的斜面体，质量为M，放置在水平面上在水平推力作用下，使斜面体底角刚好与墙角接触撤去推力后小球和斜面体均做匀加速直线运动，直到小球恰好落地不计一切摩擦，重力加速度为g（1）求静止时，水平推力F的大小；（2）试判断在撤去水平推力的瞬间，小球和斜面体之间的弹力是保持不变、突然增大，还是突然减小，并证明在撤去水

23、平推力后，小球和斜面体做匀加速直线运动时加速度的大小相等；（3）求撤去水平推力后，球着地瞬间斜面体的速度大小13-2 . 如图所示，长为L的轻质细绳悬挂一个质量为m的小球，其下方有一个倾角为的光滑斜面体，放在光滑水平面上开始时小球刚好与斜面接触无压力，现在用水平力F缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面平行为止，对该过程中有关量的描述，正确的有( )A、小球受到的各个力均不做功 B、重力对小球做负功，斜面弹力对小球做正功 C、小球在该过程中机械能守恒D、推力F做的总功是mgL（1-cos）ABCab3014.如图所示，AB、AC两光滑细杆组成的直角支架固定在竖直平面内，AB与水平面的夹角为30，两

24、细杆上分别套有带孔的a、b两小球，在细线作用下处于静止状态，细线恰好水平。某时刻剪断细线，在两球下滑到底端的过程中，下列说法中正确的是（ ）（A）a、b两球重力做功相同（B）小球a受到的弹力等于小球b受到的弹力（C）a、b两球到底端时速度相同（D）小球a重力做功的平均功率大于小球b重力做功的平均功率14-1如图所示，AB、AC两光滑细杆组成的直角支架固定在竖直平面内，AB与水平面的夹角为30，两细杆上分别套有带孔的a、b两小球（可视为质点），在细线作用下处于静止状态，细线恰好水平某时刻剪断细线，在两球下滑到底端的过程中，下列结论中正确的是（）A. a、b两球到底端时速度相同B. a、b两球重力

25、做功之比为3：1C. 小球a受到的弹力等于小球b受到的弹力D. 小球a下滑的时间与小球b下滑的时间之比为：114-2如图所示，AB、AC两光滑细杆组成的直角支架固定在竖直平面内，AB与水平面的夹角为30，两细杆上分别套有带孔的a、b两小球，在细线作用下处于静止状态，细线恰好水平某时刻剪断细线，在两球下滑到底端的过程中，下列结论中正确的是Aa、b两球到底端时速度相同Ba、b两球重力做功相同C小球a下滑的时间大于小球b下滑的时间D小球a受到的弹力小于小球b受到的弹力【解析】试题分析：细线剪断后，两个小球均沿光滑细杆做匀加速直线运动，加速度。从释放点到达底端，重力做功为，高度相等，由于不知道两个小球

26、的质量关系，无法判断重力做功关系，选项B错。根据动能定理，根据高度相等可判断a、b两球到底端时速度大小相等但方向不同，选项A错。对小球沿斜面匀加速直线运动有，运动时间，小球a的倾斜角度小，运动时间长，选项C对。垂直细杆的方向没有运动，受力平衡，所以，不知道质量关系，无法判断两个小球受到的细杆弹力大小，选项D错。考点：功能关系8速度（m/s）10功率（103W）61615018151222时间（s）AB4515.一辆机动车在平直的公路上由静止启动做直线运动，图中图线A表示该车运动的速度和时间的关系，图线B表示车的功率和时间的关系。设车在运动过程中阻力不变，车在6s末前做匀加速运动，在16s末开始

27、匀速运动。可知车在运动过程中阻力为_N，车的质量为_kg。解：根据速度-时间图象可知，机动车先做匀加速运动，后做变加速运动，最后做匀速运动，最大速度vm=12m/s，0-6s内的加速度，根据图线B可以机车的额定功率P0=18000W，当牵引力等于阻力时，速度取到最大值，则阻力=，匀加速运动的牵引力F=，根据牛顿第二定律得：F-f=ma解得：m=562.5kg0-16s内的过程，根据动能定理得：Pt-fx=解得：x=129m故答案为：562.5，116.质量为m、初速度为零的物体，在变化不同的合外力作用下都通过位移x0。下列各种情况中合外力做功最多的是（ ）OFx(A)x0(B)OFxx0(C)

28、OFxx0(D)OFxx0F0F0F0F016-1. 下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系正确的是（ ） A、如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零 B、如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零 C、物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化D、物体的动能不变，所受合外力一定为零16-2 . 物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图所示，下列表述正确的是（ ）A、在01s内，物体做加速运动，合外力做正功 B、在13s内，物体做匀速运动，合外力做正功 C、在37s内，合外力做功为零 D、在05s内，速度变化量为零，合力的平均功率为零16-3 . 下列叙述中正

29、确的是（ ） A、滑动摩擦力总是对物体做负功，静摩擦力总是不做功 B、只要是恒力对物体做功，都与物体的运动路径无关，只与物体的初末位置有关 C、物体的动能变化量为零，一定是物体所受的合外力为零，或者是物体的位移为零D、外力对物体做功的代数和为零的过程中，物体必定处于静止或匀速直线运动状态16-4 . 下列说法中正确的是（ ） A、运动物体所受合外力不为零，合外力必做功，物体的动能肯定要变化 B、运动物体所受合外力为零，则物体的动能肯定不变 C、运动物体的动能保持不变，则该物体所受合外力一定为零 D、运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能肯定要变化16-5 . 关于运动物体所受

30、的合外力、合外力做的功、物体的动能变化三者之间的关系，下列说法正确的是（ ） A、运动物体所受的合外力不为零，合外力必做功，物体的动能肯定要变化 B、运动物体所受的合外力为零，则物体的动能肯定不变C、运动物体的动能保持不变，则该物体所受合外力一定为零 D、运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能一定要变化16-6 8. 下列叙述中正确的是（ ） A、恒力对物体做功，与物体的运动路径无关，而跟物体的初末位置有关 B、物体的动能不变化，物体所受的合外力一定为零 C、外力对物体做功的代数和为零，物体必定处于静止或匀速直线运动状态 D、滑动摩擦力总是对物体做负功，静摩擦力总是不做功16

31、-7 2. 关于力和运动的下列说法，正确的是（） A、物体在恒力作用下，它的速度可能不会发生变化 B、作用在物体上的合外力不为零，物体的即时加速度可能为零 C、撤去作用力后，运动物体由于惯性最终总要停下来 D、物体运动速度的方向总跟合外力的方向一致17.如图a所示，一根水平长杆固定不动，一个质量m1.2kg的小环静止套在杆上，环的直径略大于杆的截面直径。现用斜向上53的拉力F作用于小环。将F从零开始逐渐增大，小环静止一段时间后开始被拉动，得到小环的加速度a与拉力F的图像如图b所示，加速度在F达到15N后保持不变。（g10m/s2，sin530.8，cos530.6）求：a(m/s2)0 15

32、F(N)53F图a图b（1）F15N时长杆对小环的弹力大小，及小环加速度的大小。（2）F从0N增大到20N的过程中，F的最大功率240W，求小环在此过程的最大速度。（3）环和长杆的动摩擦因数。18.如图（a）所示，可视为质点的物块质量为m=2kg，置于水平地面上的A点，物块与水平地面间的动摩擦因数=0.25。在水平向右的力F作用下物块由静止开始运动，由A运动到B的过程中力F随位移x变化关系如图（b）所示，到达斜面底端B点后撤去力F，物块冲上足够长的光滑斜面。其中AB段长为L=5m，g取10m/s2。问：x/m2.5510F/No5图（b）15FAB图（a）（1）由A运动到B的过程中，物块克服摩擦力所做的功是多少？（2）物块由A运动到B所用的时间是多少？（3）不计物块在B处的动能损失，物块沿斜面上滑的最大高度是多少？