2024届高考物理第一轮复习： 功和能
试卷更新日期：2023-09-03 类型：一轮复习
一、选择题
-
1. 两个互成的力分别对物体做了和的功，则这两力的合力做功为（ ）A、 B、 C、 D、2. 如图所示，一个箱子在与水平方向成α角的恒力F作用下，由静止开始，沿水平面向右运动了一段距离x ， 所用时间为t ， 在此过程中，恒力F对箱子做功的平均功率为( )
A、 B、 C、 D、3. 一电动小车在平直的路面上从静止开始运动，经过时间t前进距离x。若小车保持牵引力恒定，电动机的功率达到额定功率P时速度为v，小车的质量为m，所受阻力恒为f，那么这段时间内（ ）A、小车受到的牵引力为 B、电动机对小车所做的功为 C、电动机对小车所做的功为 D、小车做加速度逐渐减小的加速运动4. 下列公式书写正确的是（ ）A、功 B、动能 C、线速度 D、角速度5. 如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力随时间变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，则下列选项正确的是（ ）
A、时刻小球动能最大 B、时刻小球动能最大 C、这段时间内，小球的动能先增加后减少 D、这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能6. 如图所示，小球滑离水平桌面到落地前，它的机械能E、动能 ， 重力势能 ， 速率v随下降高度h的变化关系，不计空气阻力，取水平地面为零势能面，正确的是（ ）
A、
B、
C、
D、
7. 质量为m的物体（可看作质点）从倾角θ＝37°的斜面顶端由静止下滑至斜面底端。已知斜面高为h ， 物体下滑的加速度大小为。在此过程中（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（ ）
A、物体重力势能增加mgh B、物体动能增加mgh C、物体机械能减少mgh D、摩擦力做功8. 如图所示是一种新型节能路灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能路灯的设计解释合理的是（ ）
A、太阳能电池板将太阳能转化为电能 B、小风扇是用来给太阳能电池板散热的 C、小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能 D、蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能9. 关于能源，下列说法正确的是（ ）A、根据能量守恒定律，我们不需要节约能源 B、化石能源、水能和风能都是不可再生的能源 C、华龙一号（核电技术电站）工作时，它能把核能转化为电能 D、能量的转化、转移没有方向性10. 关于动量下列说法正确的是（ ）A、一个物体不可能具有机械能而无动量 B、一个物体可能具有机械能而无动量 C、一个物体可能具有动能而无动量 D、一个物体可能具有动量而无动能11. 如图所示，是一条罐头生产线的部分示意图，电动机带动传送带以恒定的速率沿顺时针方向运动。机器手臂将一瓶罐头无初速地放到传送带底端，一段时间后罐头与传送带共速，然后匀速向上运动。在罐头随传送带匀速向上运动的过程中（ ）
A、罐头的机械能守恒 B、罐头受到的摩擦力方向沿传送带向下 C、罐头受到的摩擦力对它做正功 D、罐头受到的支持力对它做正功12. 如图所示，在边长为的正方形竖直平面内固定一光滑四分之一圆环，点固定一光滑轻质小滑轮。质量均为的小球用不可伸长的细线连接，穿在环上位于A点，细线搭在滑轮上，现将小球由静止释放，重力加速度为 ， 不计空气阻力，在环上运动过程中，下列描述正确的是（ ）
A、两小球组成的系统的机械能先减小后增大 B、细线的拉力对两球做功的功率大小始终相等 C、的最大动能为 D、运动到点时的速度为13. 一物体在竖直向上的恒力作用下，由静止开始向上运动，在某一高度时撤去该力，不计空气阻力，则在整个上升过程中，物体的机械能E、动能、重力势能随时间t或位移x变化的关系图像可能正确的是（ ）A、
B、
C、
D、
二、多项选择题
-
14. 如图所示，三小球a、b、c的质量都是m ， 都放于光滑的水平面上，小球b、c与水平轻弹簧相连且静止，小球a以速度v0冲向小球b ， 碰后与小球b黏在一起运动。在整个运动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A、三球与弹簧组成的系统总动量守恒，总机械能不守恒 B、三球与弹簧组成的系统总动量守恒，总机械能也守恒 C、当小球b、c速度相等时，弹簧弹性势能最大 D、当弹簧第一次恢复原长时，小球c的动能一定最大，小球b的动能一定不为零15. 如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带M和N，传送带M、N做匀速直线运动的速度大小分别为0.6m/s、0.8m/s，方向均已在图中标出，一小煤块（视为质点）离开传送带M前已经与传送带M的速度相同，并平稳地传送到传送带N上。小煤块的质量为1kg，与传送带N的动摩擦因数为0.2，取重力加速度大小 ， 传送带N的宽度足够大。下列说法正确的是（ ）
A、小煤块传送到传送带N前的瞬间，相对传送带N的速度大小为1.4m/s B、小煤块传送到传送带N上后，经0.5s与传送带N保持相对静止 C、小煤块在传送带N上滑动的划痕是直线，其长度为0.25m D、小煤块在传送带N上滑动的过程中，因摩擦产生的热量为1J16. 如图甲所示，一根轻弹簧放在倾角为的光滑斜面上，弹簧下端与斜面底端的固定挡板连接，质量为1kg的物块从斜面上的P点由静止释放，物块从与弹簧接触后加速度的大小与弹簧的压缩量x关系如图乙所示，开始时P点到弹簧上端距离为40cm，重力加速度为 ， 则（ ）
A、斜面的倾角 B、弹簧的劲度系数为100N/m C、物块与弹簧接触后，弹簧弹性势能与物块重力势能之和先增大后减小 D、物块向下运动的最大速度为17. 如图所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中（ ）
A、弹簧的弹性势能不断增加 B、弹簧的弹性势能不断减少 C、小球和弹簧组成的系统机械能不断减少 D、小球和弹簧组成的系统机械能保持不变18. 如图所示，水平光滑轨道的宽度和弹簧自然长度均为d． m2的左边有一固定挡板，m1由图示位置静止释放．当m1与m2第一次相距最近时m1速度为v1 ， 在以后的运动过程中
A、m1的最小速度可能是0 B、m1的最小速度可能是v1 C、m2的最大速度可能是v1 D、m2的最大速度可能是v1三、非选择题
-
19. 如图所示，用F=8N的水平拉力，使物体从A点由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动到达B点，已知物体的质量为2千克，AB过程所用时间为2秒。求：
(1)、拉力F在此过程中所做的功；(2)、AB过程中力F做功平均功率为多大？20. 在学校组织的趣味运动会上，某科技小组为大家提供了一个寓学于乐的游戏。如图所示，轨道模型中A点左侧的水平面光滑，右侧AE及EF由同种材料制成，AE长L=1m，小球与AE、EF的动摩擦因数均为μ=0.3，其余轨道阻力不计。足够长的倾斜轨道EF与水平面的夹角为37°，ABCDA'是与A、A’点相切的半径R=0.2m的竖直圆形光滑轨道（A、A'相互靠近且错开，ABC 是圆管，圆管的直径略大于小球的直径且远小于圆轨道半径）。现将一质量m=0.2kg的小球放在P点，用弹簧装置将小球从静止弹出使其沿着轨道运动，运动过程中小球始终不能脱离轨道，不考虑AE与EF连接处的能量损失，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
(1)、 当弹簧的弹性势能Ep=0.6J，求小球运动到圆心等高处B点时对轨道压力的大小；(2)、 当弹簧的弹性势能Ep=2J，判断小球最终停止的位置；(3)、 若弹性势能可在0到2J范围内任意调节，在保证小球始终不脱离轨道的情况下，讨论小球运动过程中上升的最大高度h和弹性势能Ep之间的关系。21. 如图所示，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD ， 管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，轻弹簧下端固定，上端恰好与管口D端齐平，质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑，进入管口C端时与管壁间恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为Ep ， 已知小球与BC间的动摩擦因数μ＝0.5求：
(1)、小球达到B点时的速度大小vB；(2)、水平面BC的长度s；(3)、在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm。22. 如图，在固定光滑水平平台上有一个质量为的物块（可视为质点）压缩弹簧后被锁扣K（图中未画出）锁住，弹簧储存的弹性势能为。现打开锁扣K，物块与弹簧分离后，以一定的水平速度向左滑离平台末端A点，并恰好从B点沿切线方向进入半径为的粗糙竖直圆弧轨道BC，B点和圆心O的连线与水平方向的夹角为 ， 下端点C为圆弧轨道的最低点且与光滑水平面上的木板上表面相切，木板长度为L。距离木板右端处有一个侧面具有黏性的长度为的固定台阶，台阶上表面与木板上表面齐平。物块经过C点后滑上木板，木板运动到台阶处将与台阶牢固粘连。A、B两点的高度差为 ， 木板的质量为 ， 物块经过C点时所受圆弧轨道的支持力大小为 ， 物块与木板间的动摩擦因数为 ， 物块与台阶间的动摩擦因数为 ， 重力加速度大小取 ， ， 。求：
(1)、弹簧储存的弹性势能；(2)、物块从B点运动到C点的过程中克服摩擦力所做的功；(3)、若物块能停在台阶上，求木板长度L的取值范围。23. 小王将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由水平轨道 AB、 竖直小圆 轨道BCDB'、 水平轨道B'F、 竖直大圆轨道FGHF 和水平轨道FI 平滑连接而成，其中B 和B'、F和F 相互靠近且错开，FGH 部分是圆管轨道，轨道EF 段粗糙，其余均光滑。已知轨道 BCDB '半径Ri=0.1m 和FGHF '的半径R=0.2m， 轨道EF 长度L=1m， 轨 道FI 足够长。 一 质量m=0.1kg小滑块被压缩的轻弹簧锁定在A 处，滑块的尺寸略小于圆管的直径，将锁定 装置解除可把滑块弹出，滑块与轨道EF 间动摩擦因数μ=0.2，弹簧的形变始终在弹性限度 内。
(1)、若压缩的弹簧具有的弹性势能Ep=0.05J，求滑块通过小圆轨道最低点B 时速度大小和 · 轨道对其弹力的大小；(2)、能使滑块到达E 处，求弹簧弹性势能的最小值；(3)、要使滑块始终没有脱离轨道，求弹簧弹性势能的取值范围。24. 某实验小组用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。光电门1、光电门2固定在铁架台上，两光电门分别与数字计时器连接。当地的重力加速度为g。
(1)、实验前先用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径为d=cm；(2)、让小球从光电门1正上方某位置由静止释放，小球通过光电门1和光电门2时，小球的挡光时间分别为t1、t2 ， 则小球通过光电门1时的速度大小为v1=（用物理量的符号表示）；要验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量是（写出物理量的名称和符号）；(3)、改变小球在光电门1上方释放的位置，重复实验多次，测得多组通过光电门1和光电门2的挡光时间t1、t2 ， 作 - 图象，如果图象的斜率为 ， 图线与纵轴的交点为（用题目中相关物理量符号表示），则机械能守恒定律得到验证。