功和能量历年高考试题 4页

练习：功和能量 ‎（上海理综）1．高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运动 员机械能的转换关系是（ ）。‎ A．动能减少，重力势能减少 B．动能减少，重力势能增加 C．动能增加，重力势能减少 D．动能增加，重力势能增加 ‎（上海理综）2．如图是位于锦江乐园的摩天轮，高度为108m，直径是98m。一质量为 ‎50kg 的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25min。如果以地面为零势能面，则他到达最高处时的（取g=10m/s2）（ ）。‎ A．重力势能为5.4×104J，角速度为0.2rad/s B．重力势能为4.9×104J，角速度为0.2rad/s C．重力势能为5.4×104J，角速度为4.2×10-3rad/s D．重力势能为4.9×104J，角速度为4.2×10-3rad/s ‎（上海理综）3．太阳能是清洁的新能源，为了环保，我们要减少使用像煤炭这样的常 规能源而大力开发新能源。划分下列能源的类别，把编号填入相应的表格。‎ ① 油 ②地热能③核能④天然气⑤风能 ⑥潮汐能 类别 编号 新能源 常规能源 ‎（上海理综）4．纯电动概念车E1 是中国馆的镇馆之宝之一。若E1 概念车的总质量为 ‎920kg，在16s 内从静止加速到100km/h（即27.8m/s），受到恒定的阻力为1500N，假设它 做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力 N。当E1 概念车以最高时速120km/h（即33.3m/s）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为 kW。‎ ‎（上海物理）5.如图，固定于竖直面内的粗糙斜杆，在水平方向夹角为300，质量为m 的小球套在杆上，在大小不变的拉力作用下，小球沿杆由底端匀速运动到顶端，为使拉力做功最小，拉力F 与杆的夹角a=____，拉力大小F=_____。‎ ‎（上海物理）6.（10 分）如图，ABC 和ABD 为两个光滑固定轨道，A、B、E 在同一水平面，C、D、E 在同一竖直线上，D 点距水平面的高度h，C 点高度为2h，一滑块从A 点以初速度v0 分别沿两轨道滑行到C 或D 处后水平抛出。‎ ‎（1）求滑块落到水平面时，落点与E 点间的距离Sc 和Dd .‎ ‎（2）为实现Sc ＜ Dd ， v0 应满足什么条件？‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（上海物理）7.（12 分）倾角θ = 37度，质量M=5kg 的粗糙斜面位于水平地面上，质量m=2kg的木块置于斜面顶端，从静止开始匀加速下滑，经t=2s 到达底端，运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止（sin 37度 = 0.6,cos37度 = 0.8, g取10m / s2），求：‎ ‎（1）地面对斜面的摩擦力大小与方向；‎ ‎（2）地面对斜面的支持力大小 ‎（3）通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（江苏卷）8.如图所示，平直木板AB 倾斜放置，板上的P 点距A 端较近，小物块与木 板间的动摩擦因数由A 到B 逐渐减小，先让物块从A 由静止开始滑到B。然后，将A 着地，‎ 抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B 由静止开始滑到A。上述两过程相比 较，下列说法中一定正确的有 A．物块经过P 点的动能，前一过程较小 B．物块从顶端滑到P 点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少 C．物块滑到底端的速度，前一过程较大 D．物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长 ‎（福建卷）9.（20 分）如图所示，物体A 放在足够长的木板B 上，木板B 静止于水平 面。t=0 时，电动机通过水平细绳以恒力F 拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB=1.0m/s2‎ 的匀加速直线运动。已知A 的质量mA 和B 的质量mg 均为2.0kg,A、B 之间的动摩擦因数 μ1 =0.05，B 与水平面之间的动摩擦因数μ2 =0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g 取10m/s2。求：‎ ‎（1）物体A 刚运动时的加速度aA ‎（2）t=1.0s 时，电动机的输出功率P；‎ ‎（3）若t=1.0s 时，将电动机的输出功率立即调整为P`=5W，并在以后的运动过程中始终保 持这一功率不变，t=3.8s 时物体A 的速度为1.2m/s。则在t=1.0s 到t=3.8s 这段时间内木板B的位移为多少？‎ ‎（福建卷）10. [物理选修3-5]（6 分）如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度v0 ，则 。（填选项前的字母）‎ A．小木块和木箱最终都将静止 B．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动 C．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动 D．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动 ‎（广东卷）11.（18 分）‎ 如图 15 所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab 段水平，bcde 段光滑，cde 段是 以O 为圆心、R 为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块A 和B 紧靠在一起，静止于b 处，‎ A 的质量是B 的3 倍。两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右始终沿轨道运动。B 到d点时速度沿水平方向，此时轨道对B 的支持力大小等于B 所受重力的3/4. A 与ab段的动摩擦因数为μ，重力加速度g，求：‎ ‎（1）物块B 在d 点的速度大小；‎ ‎（2）物块A 滑行的距离s。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（山东卷）12．（15 分）如图所示、四分之一圆轨道OA 与水平轨道AB 相切，它们与另一 水平轨道CD 在同一竖直面内，圆轨道OA 的半径R=0．45m，水平轨道AB 长S1＝3m，OA 与AB 均光滑。一滑块从O 点由静止释放，当滑块经过A 点时，静止在CD 上的小车在F=1．6N 的水平恒力作用下启动，运动一段时间后撤去F。当小车在CD 上运动了S2＝3．28m 时速度v=2．4m/s，此时滑块恰好落入小车中。已知小车质量M=0．2kg，与CD 间的动摩擦因数μ ＝0.4。（取g=10m/ s2）求：‎ ‎（1）恒力F 的作用时间t．‎ ‎（2）AB 与CD 的高度差h。‎ ‎（北京卷）13．（16 分）如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从Ｏ点水平飞出，经 过3.0ｓ落到斜坡上的Ａ点。已知Ｏ点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ ＝37°，运动员的质量m=50kg.不计空气阻力。（取sin37°=0.60，cos37°=0.80；g 取10m/s2）求：‎ ‎（1）A 点与O点的距离大小；‎ ‎（2）运动员离开O点时的速度大小；‎ ‎（3）运动员落到A点时的动能。‎ ‎（浙江卷）14. （16分）在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发，沿着动摩擦因数为滑μ的道向下运动到B点后水平滑出，最后落在水池中。设滑道的水平距离为L，B点的高度h可由运动员自由调节（取g=10m/s2）。求：‎ ‎（1）运动员到达B点的速度与高度h的关系；‎ ‎（2）运动员要达到最大水平运动距离，B点的高度h应调为多大？对应的最大水平距离SBH为多少？‎ ‎（3）若图中H＝4m，L＝5m，动摩擦因数μ＝0.2，则水平运动距离要达到7m，h值应为多少？‎ ‎（四川卷）15．(16 分)质量为M 的拖拉机拉着耙来耙地，由静止开始做匀加速直线运动，‎ 在时间t 内前进的距离为s。耙地时，拖拉机受到的牵引力恒为F，受到地面的阻力为自重的 k 倍，耙所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变。求：‎ ‎(1)拖拉机的加速度大小。‎ ‎(2)拖拉机对连接杆的拉力大小。‎ ‎(3)时间t内拖拉机对耙做的功。‎ ‎（安徽卷）16.(20 分)如图，ABD 为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB 段是水平的，BD 段 为半径R=0.2m 的半圆，两段轨道相切于B 点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小E=5.0×1000V/m。一不带电的绝缘小球甲，以速度υ0 沿水平轨道向右运动，与静止在B 点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10（-2）kg，乙所带电荷量q=2.0×10（-5）C，g 取10m/s2。(水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移)。求：‎ ‎（1） 甲乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点D，求乙在轨道上的首次落点到B 点的 距离；‎ ‎（2）在满足(1)的条件下。求的甲的速度υ0；‎ ‎（3）若甲仍以速度υ0 向右运动，增大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上的首次落点到B 点的距离范围。‎