2013年高考二轮复习专题检测试题第4讲能量观点在力学中的应用

第1页共4页第4讲能量观点在力学中的应用1．一物体在竖直平面内做匀速圆周运动，下列物理量一定不会发生变化的是()A．向心力B．向心加速度C．动能D．机械能2．(双选，2011年广州高三调研)用起重机提升货物，货物上升过程中的v－t图象如图2－1－10所示．在t＝3s到t＝5s内，重力对货物做的功为W1、绳索拉力对货物做的功为W2、货物所受合力做的功为W3，则()A．W1＞0B．W2＜0C．W2＞0D．W3＜0图2－1－10图2－1－113．(双选)如图2－1－11所示，斜面体置于光滑水平地面上，光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是()A．物体的重力势能减少，动能增加B．斜面体的机械能不变C．斜面体对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功D．物体和斜面体组成的系统机械能守恒4．(2012年上海卷)如图2－1－12所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍．当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高．将A由静止释放，B上升的最大高度是()图2－1－12A．2RB.5R3C.4R3D.2R35．(双选，珠海2012届高三摸底)如图2－1－13所示，在半径为R的四分之一光滑圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止．若物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是()图2－1－13A．物块滑到b点时的速度为gRB．物块滑到b点时对b点的压力是2mgC．c点与b点的距离为RμD．整个过程中物块的机械能损失了mgR6．(双选，2011年广东四校联考)物体沿直线运动的v－t关系如图2－1－14所示，已知在第1s内合外力对物体做的功为W，则()第2页共4页图2－1－14A．从第1s末到第3s末合外力做功为4WB．从第3s末到第5s末合外力做功为－2WC．从第5s末到第7s末合外力做功为WD．从第3s末到第4s末合外力做功为－0.75W7．(双选，2012年上海卷)如图2－1－15所示，位于水平面上的物体在水平恒力F1的作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同．则可能有()图2－1－15A．F2＝F1，v1＞v2B．F2＝F1，v1＜v2C．F2＞F1，v1＞v2D．F2＜F1，v1＜v28．(2011年海南卷)一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时起，第1s内受到2N的水平外力作用，第2s内受到同方向的1N的外力作用．下列判断正确的是()A．0～2s内外力的平均功率是94WB．第2s内外力所做的功是54JC．第2s末外力的瞬时功率最大D．第1s内与第2s内质点动能增加量的比值是459．(双选，2011年佛山一中月考)如图2－1－16所示，由电动机带动的水平传送带以速度v＝2.0m/s匀速运行，A端上方靠近传送带的料斗中装有煤，打开阀门，煤以流量Q＝50kg/s落到传送带上，煤与传送带达到共同速度后被运至B端，在运送煤的过程中，下列说法正确的是()图2－1－16A．电动机应增加的功率为100WB．电动机应增加的功率为200WC．在一分钟内因煤与传送带摩擦产生的热为6.0×103JD．在一分钟内因煤与传送带摩擦产生的热为1.2×104J10．(2011年深圳一模)汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶，在t1时刻突然使汽车的功率减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻汽车又开始做匀速直线运动(设汽车所受阻力不变)，则在t1～t2时间内()A．汽车的加速度保持不变B．汽车的加速度逐渐减小C．汽车的速度先减小后增大D．汽车的速度先增大后减小11．一半径R＝1m的四分之一圆弧导轨与水平导轨相连，从圆弧导轨顶端A静止释放一个质量m＝20g的木块，测得其滑至底端B的速度vB＝3m/s，以后又沿水平导轨滑行l＝3m而停止在C点，如图2－1－17所示，求：第3页共4页(1)圆弧导轨摩擦力的功；(2)BC段导轨摩擦力所做的功以及滑动摩擦系数．(取g＝10m/s2)图2－1－1712．如图2－1－18所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K，一条不可伸长的轻绳绕过K分别与A、B相连，A、B的质量分别为mA、mB，开始时系统处于静止状态．现用一水平恒力F拉物体A，使物体B上升．已知当B上升距离h时，B的速度为v.求此过程中物体A克服摩擦力所做的功．重力加速度为g.图2－1－181．C2．CD解析：t＝3s到t＝5s，货物上升，重力与速度方向相反，则W1＜0；绳索拉力方向向上，与位移方向相同，所以W2＞0；t＝3s到t＝5s货物减速上升，动能减小，合外力做负功，即W3＜0，C、D正确．3．AD4.C5．CD解析：设滑到b点时的速度为v，由机械能守恒得mgR＝12mv2，解得v＝2gR.设对b点的压力为F，由牛顿第二定律有F－mg＝mv2R，解得F＝3mg，A、B错．从b点滑至c点过程中由动能定理得－μmgx＝0－12mv2，所以x＝Rμ.到c点时动能为零，整个过程中物块的机械能损失了mgR，C、D对．6．CD7.BD8．D解析：由动量定理求出1s末、2s末速度分别为v1＝2m/s、v2＝3m/s，故合外力做功W＝12mv22＝4.5J，功率为P＝Wt＝4.53W＝1.5W．1s末、2s末功率分别为4W、3W，第1s内与第2s内动能增加量分别为12mv21＝2J、12mv22－12mv21＝2.5J，比值为4∶5.第4页共4页9．BC解析：煤落到传送带上后匀加速运动，由0增加到v＝2.0m/s，平均速度为1.0m/s，所以在煤的加速时间内，传送带运动的位移等于煤运动位移的两倍．所以，摩擦力对电动机做的负功是摩擦力对煤做的正功的两倍．对煤，功率为P，则P＝Wt＝12mv2t＝12Qtv2t，代入数据得P＝100W，电动机增加的功率应是P电＝2P＝200W，A错、B对；在一分钟内因煤与传送带摩擦产生的热Q热＝(P电－P)t，代入数据得Q热＝6.0×103J，C对，D错．10．B解析：当汽车匀速运动时P＝Fv＝fv，汽车功率突然减小一半，则牵引力减小一半，故汽车做减速运动，由P＝Fv知牵引力变大，汽车做加速度变小的减速运动，当牵引力等于阻力时，汽车再次做匀速运动，故B正确．11．解：(1)对AB段应用功能定理有mgR＋Wf1＝12mv2B所以Wf1＝12mv2B－mgRWf1＝－0.11J.(2)对BC段应用功能定理，有Wf2＝0－12mv2B解得Wf2＝－0.09J又因Wf2＝μmglcos180°解得μ＝0.15.12．解：在此过程中，B的重力势能的增加量为mBgh，A、B的动能增加量为12(mA＋mB)v2，恒力F所做的功为Fh，用W表示A克服摩擦力所做的功，根据功能关系有Fh－W＝12(mA＋mB)v2＋mBgh解得W＝Fh－12(mA＋mB)v2－mBgh.