2015年高考物理真题分项解析专题06功和能

【2015·上海·23】1．如图，汽车在平直路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的绳保持水平。当牵引轮船的绳与水平方向成角时，轮船速度为v，绳的拉力对船做功的功率为P，此时绳对船的拉力为__________。若汽车还受到恒定阻力f，则汽车发动机的输出功率为__________。1．【答案】cosvP；Pfvcos【学优高考网考点定位】功率；速度的合成与分解【名师点睛】本题重点是掌握运动的合成与分解，功率的计算。重点理解：因为绳不可伸长，沿绳方向的速度大小相等。【2015·海南·3】2．假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（）A．4倍B．2倍C．3倍D．2倍2．【答案】D【学优高考网考点定位】功率的计算。【方法技巧】本题的关键是知道当阻力等于牵引力时，速度最大，然后根据公式PFv计算。【2015·四川·1】3．在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小A．一样大B．水平抛的最大C．斜向上抛的最大D．斜向下抛的最大3．【答案】A[来源:gkstk.Com]【考点定位】抛体运动特点、动能定理（或机械能守恒定律）的理解与应用。【名师点睛】本题首先要能从三个小球做平抛、斜上抛、斜下抛的不同运动形式中分析出其共同特性——即仅在重力作用下运动，其次根据其共同特性选择相应物理规律稍作分析，得出小球速率的变化与其质量无关，问题便能迎刃而解。【方法技巧】（1）在物理学中要善于运用假设法，对未知的物理量、物理条件、物理情境等可先一一进行假设，通过假设后便可选择合适物理规律分析、求解；（2）在分析曲线运动时，培养优先考虑能量观念求解的习惯。【规律总结】落体运动中，物体的速率变化与其质量无关。【2015·全国新课标Ⅱ·17】4．一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是[来源:学优高考网gkstk]4．【答案】A【学优高考网考点定位】机车起动问题【方法技巧】本题主要是机车起动问题，不过本题是两次恒定功率启动问题。但实质是一样的。【2015·全国新课标Ⅱ·21】5．如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则[来源:学优高考网gkstk]A．a落地前，轻杆对b一直做正功B．a落地时速度大小为C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg5．【答案】BD【学优高考网考点定位】机械能守恒定律；运动的合成与分解【方法技巧】本题主要是理解a、b两物体沿杆的分速度相等：sincosbavv；b的速度最大，此时杆对b作用力为0，也是本题的一大考点的。【2015·全国新课标Ⅰ·17】6．如图所示，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中客服摩擦力所做的功。则A．mgRW21，质点恰好可以到达Q点B．mgRW21，质点不能到达Q点C．mgRW21，质点到达Q后，继续上升一段距离D．mgRW21，质点到达Q后，继续上升一段距离6．【答案】C【学优高考网考点定位】功能关系【方法技巧】动能定理分析摩擦力做功是基础，对于滑动摩擦力一定要注意压力的变化，最大的误区是根据对称性误认为左右两部分摩擦力做功相等。【2015·浙江·18】7．我国科学教正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为4310kg，设起飞过程中发动机的推力恒为51.010N；弹射器有效作用长度为100m，推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20％，则A．弹射器的推力大小为61.110NB．弹射器对舰载机所做的功为81.110JC．弹射器对舰载机做功的平均功率为78.810WD．舰载机在弹射过程中的加速度大小为232m/s7．【答案】ABD【学优高考网考点定位】动能定理，牛顿第二定律，运动学公式，功率和功的计算【方法技巧】在运用动能定理解题时，一定要弄清楚过程中有哪些力做功，做什么功？特别需要注意重力做功和路径无关，只和始末位置高度有关，摩擦力、阻力做功和路径有关。【2015·天津·5】8．如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中A．圆环的机械能守恒B．弹簧弹性势能变化了3mgLC．圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变8．【答案】B考点：系统机械能守恒[来源:学优高考网gkstk]【名师点睛】本题属于系统机械能守恒的定性分析、定量计算问题，此类问题中一是注意机械能守恒的系统性，二是注意从能量守恒定律的高度上分析可以使得问题简化，三是注意在能量转化过程中涉及的动力学分析（受力和运动）。【2015·北京·18】9．“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是（）A．绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小C．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大D．人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力9．【答案】A【考点定位】牛顿运动定律、动量定理、功能关系。【规律总结】涉及运动中的位移问题，优先选择动能定理；涉及运动的时间问题，优选选择动量定理；涉及运动的加速度和匀变速直线运动，选择牛顿第二定律和运动学公式。【2015·江苏·9】10．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC=h。圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A；弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则圆环（）A．下滑过程中，加速度一直减小B．下滑过程中，克服摩擦力做功为241mvC．在C处，弹簧的弹性势能为mghmv241D．上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度[来源:gkstk.Com]10．【答案】BD【学优高考网考点】能量守恒、动能定理【方法技巧】本题涉及到受力分析、运动过程、能量变化的分析，由运动分析受力，由经过B处的速度最大，得到加速度等于零，因为物体是在变力作用下的非匀变速运动，故一定是利用能的观点解决问题，即由能量守恒得到摩擦力做功以及弹性势能的大小，本题综合性较强，难度较大。