2020版高考物理二轮复习 专题二 功和能 动量和能量 专题突破练5 动能定理 机械能守恒定律 功能关系的应用

2020版高考物理二轮复习 专题二 功和能 动量和能量 专题突破练5 动能定理 机械能守恒定律 功能关系的应用

专题突破练5　动能定理　机械能守恒定律　功能关系的应用 ‎(时间:45分钟　满分:100分)‎ 一、选择题(共11小题,每小题6分,共66分。在每小题给出的四个选项中,第1~5小题只有一个选项符合题目要求,第6~11小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)‎ ‎1.(2018山东济宁期末)一物体被竖直上抛,已知抛起的初速度与回到抛出点时的速度的大小之比为k,物体在运动过程中所受的空气阻力大小不变,则空气阻力与重力之比为(　　)‎ A.k B.‎ C. D.‎ ‎2.‎ ‎(2018江苏淮安、宿迁期中质检)如图所示,x轴在水平地面上,y轴在竖直方向。图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个质量相等小球a、b和c的运动轨迹。小球a从(0,‎2L)抛出,落在(‎2L,0)处;小球b、c从(L,0)抛出,分别落在(‎2L,0)和(L,0)处。不计空气阻力,下列说法正确的是(　　)‎ A.b的初速度是a的初速度的两倍 B.b的初速度是a的初速度的倍 C.b的动能增量是c的动能增量的两倍 D.a的动能增量是c的动能增量的倍 ‎3.‎ ‎(2018江苏徐州考前打靶)如图所示,在投球游戏中,小红坐在可升降的椅子上,向正前方的圆桶水平抛出篮球。已知某次抛出点的实际高度为‎2.0 m,桶的高度为‎0.4 m,桶到抛出点的水平距离为‎1.6 m,篮球恰好落入桶内,篮球质量为‎500 g,小红对篮球做功约为(　　)‎ 7‎ A.0.2‎‎ J B.2 J C.20 J D.200 J ‎4.(2018四川攀枝花一模)一辆汽车在平直公路上匀速行驶,在t1时刻突然将汽车的功率减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻汽车又开始匀速行驶。若汽车所受阻力保持不变,则从t1到t2的过程中,汽车的(　　)‎ A.速度增加,加速度减小 B.速度减小,加速度增加 C.速度减小,加速度减小 D.速度增加,加速度增加 ‎5.‎ ‎(2018河南南阳期末)如图所示,固定在竖直平面内的圆管形轨道的外轨光滑,内轨粗糙。一小球从轨道的最低点以初速度v0向右运动,球的直径略小于圆管的直径,球运动的轨道半径为R,空气阻力不计,重力加速度大小为g,下列说法一定正确的是(　　)‎ A.若v0<2,小球运动过程中机械能不可能守恒 B.若v0=3,小球运动过程中机械能守恒 C.若v0<,小球不可能到达最高点 D.若v0=2,小球恰好能到达最高点 ‎6.‎ ‎(2018山东临沂期中)如图所示,竖直平面内放一直角杆,杆的水平部分粗糙,杆的竖直部分光滑,两部分各套有质量均为‎1 kg的小球A和B,A、B间用细绳相连,A与水平杆之间的动摩擦因数μ=0.2,初始A、B均处于静止状态,已知:OA=‎3 m,OB=‎4 m。若A球在水平拉力F的作用下向右缓慢地移动‎1 m(g取‎10 m/s2),那么该过程中(　　)‎ A.小球A受到的摩擦力大小为7.5 N B.小球B上升的距离为‎1 m C.拉力F做功为12 J D.拉力F做功为14 J ‎7.‎ ‎(2018山东泰安期中)一物体在竖直方向的升降机中,由静止开始竖直向上做直线运动,运动过程中小球的机械能E与其上升高度h关系的图象如图所示,其中0~h1过程的图线为曲线,h1~h2过程中的图线为直线。下列说法正确的是(　　)‎ A.0~h1过程中,升降机对小球的支持力一定做正功 B.0~h1过程中,小球的动能一定在增加 C.h1~h2过程中,小球的动能可能不变 D.h1~h2过程中,小球重力势能可能不变 ‎8.‎ 7‎ ‎(2018陕西西安一中一模)一赛车在平直赛道上以恒定功率加速,其功率为200 kW,设所受到的阻力不变,加速度a和速度的倒数的关系如图所示,则赛车 (　　)‎ A.做匀加速直线运动 B.质量为‎500 kg C.所受阻力大小为2 000 N D.速度大小为‎50 m/s时牵引力大小为3 000 N ‎9.‎ ‎(2017河南中原联考)如图所示,一个质量为‎2m的甲球和一个质量为m的乙球,用长度为2R的轻杆连接,两个球都被限制在半径为R的光滑圆形竖直轨道上,轨道固定于水平地面。初始时刻,轻杆竖直,且质量为‎2m的甲球在上方。此时,受扰动两球开始运动,重力加速度为g,则下列说法正确的是(　　)‎ A.甲球下滑过程中减少的机械能总等于乙球增加的机械能 B.甲球下滑过程中减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能 C.整个运动过程中甲球的最大速度为 D.甲球运动到最低点前,轻杆对乙球一直做正功 ‎10.(2018四川攀枝花统考)物体由地面以120 J的初动能竖直向上抛出,当它从抛出至上升到某一点A的过程中,动能减少40 J,机械能减少10 J。设空气阻力大小不变,以地面为零势能面,则物体(　　)‎ A.落回到地面时机械能为70 J B.到达最高点时机械能为90 J C.从最高点落回地面的过程中重力做功为60 J D.从抛出到落回地面的过程中克服摩擦力做功为60 J ‎11.‎ ‎(2018江苏南京、盐城一模)如图所示,光滑细杆上套有两个质量均为m的小球,两球之间用轻质弹簧相连,弹簧原长为L,用长为‎2L的细线连结两球。现将质量为M的物块用光滑的钩子挂在细线上,从细线绷直开始释放,物块向下运动。则物块(　　)‎ A.运动到最低点时,小球的动能为零 B.速度最大时,弹簧的弹性势能最大 C.速度最大时,杆对两球的支持力为(M+‎2m)g D.运动到最低点时,杆对两球的支持力小于(M+‎2m)g 二、计算题(本题共2个小题,共34分)‎ 7‎ ‎12.(16分)(2018江苏徐州抽测)如图所示,轻质弹簧一端固定在墙壁上的O点,另一端自由伸长到A点,OA之间的水平面光滑。固定曲面在B处与水平面平滑连接。AB之间的距离s=‎1 m。质量m=‎0.2 kg的小物块开始时静止在水平面上的B点,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4。现给物块一个水平向左v0=‎5 m/s的初速度,g取‎10 m/s2。‎ ‎(1)求弹簧被压缩到最短时所具有的弹性势能Ep;‎ ‎(2)求物块返回B点时的速度大小;‎ ‎(3)若物块能冲上曲面的最大高度h=‎0.2 m,求木块沿曲面上滑过程所产生的热量。‎ ‎13.(18分)‎ 如图所示,左侧竖直墙面上固定半径为R=‎0.3 m的光滑半圆环,右侧竖直墙面上与圆环的圆心O等高处固定一光滑直杆。质量为ma=‎100 g的小球a套在半圆环上,质量为mb=‎36 g的滑块b套在直杆上,二者之间用长为L=‎0.4 m的轻杆通过两铰链连接。现将a从圆环的最高处由静止释放,使a沿圆环自由下滑,不计一切摩擦,a、b均视为质点,重力加速度g取‎10 m/s2。求:‎ ‎(1)小球a滑到与圆心O等高的P点时的向心力大小;‎ ‎(2)小球a从P点下滑至杆与圆环相切的Q点的过程中,杆对滑块b做的功。‎ 7‎ 专题突破练5　动能定理机械能守恒定律　功能关系的应用 一、选择题(共11小题,每小题6分,共66分。在每小题给出的四个选项中,第1~5小题只有一个选项符合题目要求,第6~11小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)‎ ‎1.C　解析 设物体的质量为m,空气阻力大小为f,上升的最大高度为h,根据动能定理得,上升过程:-(mg+f)h=0-,下降过程:(mg-f)h=mv2,由题意知:=k,联立解得:,故选C。‎ ‎2.B　解析 a、b的水平位移相同,但运动时间不同,根据t=可知,根据v0=可知,故A错误,B正确;bc的竖直位移相同,根据动能定理ΔEk=mgh可知,b的动能增量等于c的动能增量,选项C错误;a的竖直位移等于c的2倍,根据动能定理可知,a的动能增量等于c的2倍,选项D错误;故选B。‎ ‎3.B　解析 篮球做平抛运动,因为恰好落入桶中,故在水平方向上有x=v0t,即在竖直方向上有h=gt2,人对篮球做的功等于篮球抛出时具有的动能,W=mv2,故联立解得W=2 J,B正确。‎ ‎4.C　解析 t1时刻之前功率为P,由于做匀速直线运动,所以牵引力F等于阻力f,当汽车的功率突然减小一半,由于速度来不及变化,根据P=Fv知,此时牵引力减小为原来的一半,则F'=

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