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2019-2020年高考物理試題分項版匯編系列 專題07 功和能（含解析）
一、單選題
1．如圖所示，將一質(zhì)量為m的小球從空中O點以速度水平拋出，飛行一段時間后，小球經(jīng)過P點時動能，不計空氣阻力，則小球從O到P過程中（）
A. 經(jīng)過的時間為
B. 速度增量為，方向斜向下
C. 運動方向改變的角度的正切值為
D. 下落的高度為
【答案】A
2．類比是一種常用的研究方法．對于直線運動，教科書中講解了由圖像求位移，由 (力-位移)圖像求做功的方法．請你借鑒此方法分析下列說法，其中正確的是（）
A. 由 (力-速度)圖線和橫軸圍成的面積可求出對應(yīng)速度變化過程中力做功的功率
B. 由 (力-時間)圖線和橫軸圍成的面積可求出對應(yīng)時間內(nèi)力所做的沖量
C. 由 (電壓-電流)圖線和橫軸圍成的面積可求出對應(yīng)的電流變化過程中電流的功率
D. 由 (角速度-半徑)圖線和橫軸圍成的面積可求出對應(yīng)半徑變化范圍內(nèi)做圓周運動物體的線速度
【答案】B
【解析】圖線中任意一點的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的乘積等于，即瞬時功率，故圖象與橫軸圍成的面積不一定等于，即不是對應(yīng)速度變化過程中力做功的功率，A錯誤；（力-時間）圖線和橫軸圍成的面積表示沖量， B正確；由（電壓-電流）圖線，根據(jù)公式可知，根據(jù)與的坐標(biāo)值的乘積，求出對應(yīng)電流做功的功率，C錯誤；圖線中任意一點的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的乘積等于，即線速度；故圖象與橫軸圍成的面積不一定等于，即不一定等于線速度，D錯誤．選B．
3．一個小球從高處由靜止開始落下，從釋放小球開始計時，規(guī)定豎直向上為正方向，落地點為重力勢能零點．小球在接觸地面前、后的動能保持不變，且忽略小球與地面發(fā)生碰撞的時間以及小球運動過程中受到的空氣阻力．圖中分別是小球在運動過程中的位移、速度、動能和重力勢能隨時間變化的圖象，其中正確的是（）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A．位移，所以開始下落過程中位移隨時間應(yīng)該是拋物線，故A錯誤；
B．速度，與地面發(fā)生碰撞反彈速度與落地速度大小相等，方向相反，故B正確；
C．小球自由落下，在與地面發(fā)生碰撞的瞬間，反彈速度與落地速度大小相等，若從釋放時開始計時，動能，所以開始下落過程中動能隨時間應(yīng)該是拋物線，故C錯誤；
D．重力勢力，小球開始時離地面的高度．故D錯誤．
故選B。
4．一個小球從高處由靜止開始落下，從釋放小球開始計時，規(guī)定豎直向上為正方向，落地點為重力勢能零點．小球在接觸地面前、后的動能保持不變，且忽略小球與地面發(fā)生碰撞的時間以及小球運動過程中受到的空氣阻力．圖中分別是小球在運動過程中的位移、速度、動能和重力勢能隨時間變化的圖象，其中正確的是（）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A．位移，所以開始下落過程中位移隨時間應(yīng)該是拋物線，故A錯誤；
B．速度，與地面發(fā)生碰撞反彈速度與落地速度大小相等，方向相反，故B正確；
C．小球自由落下，在與地面發(fā)生碰撞的瞬間，反彈速度與落地速度大小相等，若從釋放時開始計時，動能，所以開始下落過程中動能隨時間應(yīng)該是拋物線，故C錯誤；
D．重力勢力，小球開始時離地面的高度．故D錯誤．
故選B。
5．如圖所示，在傾角為30的斜面上的P點釘有一光滑小鐵釘，以P點所在水平虛線將斜面一分為二，上部光滑，下部粗糙．一繩長為3R輕繩一端系與斜面O點，另一端系一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)將輕繩拉直小球從A點由靜止釋放，小球恰好能第一次通過圓周運動的最高點B點．已知OA與斜面底邊平行，OP距離為2R，且與斜面底邊垂直，則小球從A到B 的運動過程中（ ?。?
A. 合外力做功mgR B. 重力做功2mgR
C. 克服摩擦力做功mgR D. 機械能減少mgR.
【答案】D
【解析】以小球為研究的對象，則小球恰好能第一次通過圓周運動的最高點B點時，繩子的拉力為0，小球受到重力與斜面的支持力，重力沿斜面向下的分力恰好充當(dāng)向心力，得：
解得：x1kw
A到B的過程中，重力與摩擦力做功，設(shè)摩擦力做功為Wf，則解得：
6．一輛質(zhì)量為m的汽車在平直公路上，以恒定功率P行駛，經(jīng)過時間t，運動距離為x，速度從v1增加到v2，已知所受阻力大小恒為f，則下列表達式正確的是（ ?。?
A. x=t B. P=fv1
C. ﹣= D. Pt﹣fx=mv22﹣mv12
【答案】D
【解析】汽車以恒定功率P行駛，則，物體做加速度減小的加速，最終勻速。
A：物體做變加速運動，勻變速直線運動的公式不成立。故A錯誤。
B：、；故B錯誤。
C：，物體做變加速運動，故C錯誤。
D：據(jù)動能定理：，則；故D正確。
7．如圖所示，質(zhì)量分別為mA和mB的兩小球用輕繩連接在一起，并用細線懸掛在天花板上，兩小球恰處于同一水平位置，細線與豎直方向間夾角分別為θ1與θ2（θ1>θ2）?，F(xiàn)將A、B間輕繩剪斷，則兩小球開始擺動，最大速度分別為vA和vB，最大動能分別為EkA和EkB，則下列說法中正確的是
A. mB >mA
B. 輕繩剪斷時加速度之比為tanθ1:tanθ2
C. vA
EkB
【答案】A
【解析】試題分析：未剪斷細繩時兩球都處于平衡狀態(tài)，設(shè)兩球間的水平細繩的拉力大小為T．對A球分析受力如圖
由平衡條件得：，同理，對B球有：，則得，因，故，A正確．輕繩剪斷時加速度之比為，B錯誤；兩球擺到最低點時速度最大，動能最大．根據(jù)機械能守恒得：A球有，得，同理對B可得，由圖知：，，故，C錯誤；最大動能，，由圖知：，，但，不一定大于，D錯誤．選A.
【點睛】未剪斷細繩時兩球都處于平衡狀態(tài)，由平衡條件列式，得到水平繩的拉力與質(zhì)量的大小，從而得到兩球質(zhì)量關(guān)系．將A、B間輕繩剪斷瞬間，由牛頓第二定律求加速度之比，兩小球擺動過程中，機械能守恒，到達最低點時的速度，根據(jù)機械能守恒定律列式，分析最大速度的大?。?
8．汽車發(fā)動機的額定功率為，它以額定功率在平直公路上行駛的最大速度為，那么汽車在以最大速度勻速行駛時所受的阻力的大小是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】汽車勻速運動，說明汽車處于受力平衡狀態(tài)，此時汽車受到的阻力的大小和汽車的牽引力大小相等．由可以求得：，故選項B正確。
點睛：本題考查了求汽車所示阻力，知道汽車速度最大時做勻速直線運動，應(yīng)用、平衡條件即可解題。
9．如圖所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個質(zhì)量也為m的小物塊從槽高h處開始自由下滑，下列說法正確的是
A. 在下滑過程中，物塊的機械能守恒
B. 物塊被彈簧反彈后，做勻速直線運動
C. 在下滑過程中，物塊和槽的動量守恒
D. 物塊被彈簧反彈后，能回到槽高h處
【答案】B
【解析】在物塊下滑的過程中，斜槽將后退，物塊與弧形槽系統(tǒng)只有重力做功，機械能守恒；對于物塊，除了重力做功外，支持力做功，則物塊的機械能不守恒．故A錯誤．物塊加速下滑，豎直方向受向下合力，物塊與槽在水平方向上不受外力，所以只能在水平方向動量守恒．故C錯誤．因為物塊與槽在水平方向上動量守恒，由于質(zhì)量相等，根據(jù)動量守恒，物塊離開槽時速度大小相等，方向相反，物塊被彈簧反彈后，與槽的速度相同，做勻速直線運動．故B正確，D錯誤．故選B．
10．太陽神車由四腳的支架吊著一個巨大的擺錘擺動，游客被固定在擺下方的大圓盤A上，如圖所示．?dāng)[錘的擺動幅度每邊可達120．6臺大功率的異步驅(qū)動電機同時啟動，為游客創(chuàng)造4.3g的加速度，最高可飛躍至15層樓高的高空．如果不考慮圓盤A的自轉(zhuǎn)，根據(jù)以上信息，以下說法中正確的是（ ?。?
A. 當(dāng)擺錘擺至最高點的瞬間，游客受力平衡
B. 當(dāng)擺錘擺至最高點時，游客可體驗最大的加速度
C. 當(dāng)擺錘在下擺的過程中，擺錘的機械能一定不守恒
D. 當(dāng)擺錘在上擺過程中游客體驗超重，下擺過程游客體驗失重
【答案】C
【解析】A、當(dāng)擺錘擺至最高點的瞬間，擺錘與游客將開始下降，具有向下的加速度，游客受力不平衡，故A錯誤；
B、當(dāng)擺錘擺至最高低時，擺錘的速度最大，向心加速度最大，所以游客可體驗最大的加速度，故B錯誤；
C、當(dāng)擺錘在下擺的過程中，由于電動機做正功，擺錘的機械能一定不守恒，故C正確；
D、當(dāng)擺錘在上擺過程中，擺錘向上做勻減速運動，加速度方向向下，游客體驗失重，故D錯誤；
故選C。
11．xx年莫斯科世錦賽上，我國男子短道速滑隊時隔15年再次站到5000m接力的冠軍頒獎臺上。觀察發(fā)現(xiàn)，“接棒”的運動員甲提前站在“交棒”的運動員乙前面，并且開始向前滑行，待乙追上甲時，乙猛推甲，甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過程中，忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用，則（ ）。
A. 甲對乙的作用力與乙對甲的作用力相同
B. 甲對乙的作用力一定做正功，乙的動能增大
C. 乙對甲的作用力一定做正功，甲的動能增大
D. 甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量
【答案】C
【解析】A、由牛頓第三定律可知，作用力與反作用力大小相等，方向相反，所以甲對乙的作用力與乙對甲的作用力大小相等，方向相反，故A錯誤；
B、甲對乙的作用力一定做負功，乙的動能減小，故B錯誤；
C、乙對甲的作用力一定做正功，甲的動能增大，故C正確；
D、甲、乙間的作用力大小相等，不知道甲、乙的質(zhì)量關(guān)系，不能求出甲乙動能變化關(guān)系，故D錯誤；
故選C。
12．太陽能路燈是采用晶體硅太陽能電池供電，用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)公用電力照明的路燈，白天太陽能電池對蓄電池充電，晚上蓄電池的電能供給路燈照明。太陽光垂直照射到地面上時，單位面積的輻射功率為。某一太陽能路燈供電系統(tǒng)對一盞LED燈供電，太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15％左右，電池板面積1m2，采用一組24V的蓄電池（總?cè)萘?00Ah），LED路燈規(guī)格為“40W，24V”，蓄電池放電預(yù)留20％容量。下列說法正確的是（）
A. 蓄電池的放電電流約為0.6A
B. 一盞LED燈每天消耗的電能約為0.96kWh
C. 該太陽能電池板把光能轉(zhuǎn)換為電能的功率約為40W
D. 把蓄電池完全充滿電，太陽照射電池板的時間不少于38.4h
【答案】D
【解析】蓄電池的放電電流為，故A錯誤；一盞LED燈的功率為40W，每天平均使用按10小時算，每天消耗的電能約為：W=Pt=40W10h=400W?h=0.40kWh，故B錯誤；太陽能電池板把光能轉(zhuǎn)化為電能的功率P=P0S15%=1.0103115%=150W，故C錯誤；把蓄電池完全充滿電，假設(shè)太陽能電池板全部用于對蓄電池充電，需能量為：E=（1-0.2）qU=0.830024Wh=5760Wh，而太陽能電池的即使一直垂直照射，功率為150W，故用時約：t==38.4h，故D正確，故選D.
13．載人飛行包是一個單人低空飛行裝置，如圖所示，其發(fā)動機使用汽油作為燃料提供動力，可以垂直起降，也可以快速前進，若飛行包（包括人）在豎直勻速降落的過程中（空氣阻力不可忽略），下列的說法正確的是（ ）
A. 發(fā)動機對飛行包做正功
B. 飛行包的重力做負功
C. 空氣阻力對飛行包做負功
D. 飛行包的合力做負功
【答案】C
【解析】飛行包（包括人）在豎直勻速降落的過程中，發(fā)動機的動力向上，則發(fā)動機對飛行包做負功．故A錯誤．高度下降，飛行包的重力做正功，故B錯誤．空氣阻力豎直向上，與位移方向相反，則空氣阻力對飛行包做負功，故C正確．飛行包勻速運動，合力為零，則飛行包的合力不做功，故D錯誤．故選C.
14．某質(zhì)量為m的電動玩具小車在平直的水泥路上由靜止沿直線加速行駛．經(jīng)過時間t前進的距離為x，且速度達到最大值vm，設(shè)這一過程中電動機的功率恒為P，小車受阻力恒為F，則t時間內(nèi)（ ?。?
A. 小車做勻加速運動
B. 小車受到的牽引力逐漸增大
C. 合外力對小車所做的功為 Pt
D. 牽引力對小車所做的功為 Fx+mvm2
【答案】D
【解析】電動機功率恒定，P=F牽v，結(jié)合牛頓第二定律可知F牽-F=ma，v=at可知，當(dāng)速度增大時，牽引力減小，加速度減小，故小車做加速度減小的變加速運動，故AB錯誤；整個過程中，牽引力做正功，阻力做負功，故合力做功為W=mvm2，Pt為牽引力所做的功，故C錯誤；整個過程中，根據(jù)動能定理可知Pt?Fx＝mvm2，解得Pt=Fx+mvm2，故D正確；故選D.xk.w
點睛：小車的恒定功率啟動方式是一種最快的啟動方式，是加速度不斷減小的加速運動，運動學(xué)公式不再適用，但可以根據(jù)動能定理列式求解．
15．極限跳傘（sky diving）是世界上最流行的空中極限運動，它的獨特魅力在于跳傘者可以從正在飛行的各種飛行器上跳下，也可以從固定在高處的器械、陡峭的山頂、高地甚至建筑物上縱身而下，并且通常起跳后傘并不是馬上自動打開，而是由跳傘者自己控制開傘時間，這樣冒險者就可以把刺激域值的大小完全控制在自己手中。傘打開前可看做是自由落體運動，打開傘后減速下降，最后勻速下落。如果用h表示人下落的高度，t表示下落的時間，Ep表示人的重力勢能,Ek表示人的動能，E表示人的機械能，v表示人下落的速度，在整個過程中，忽略傘打開前空氣阻力，如果打開傘后空氣阻力與速度平方成正比，則下列圖象可能符合事實的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
點睛：解決本題的關(guān)鍵知道圖象的物理意義，搞清運動員的運動情況，通過加速度變化判斷合力的變化，通過下降的高度判斷重力勢能的變化．
16．一個人站在高為H的平臺上，以一定的初速度將一個質(zhì)量為m的小球拋出．測出落地時小球的速度大小是V，不計空氣阻力，人對小球做的功W及小球被拋出時的初速度大小V0分別為（ ）
A. ， B. ，
C. ， D. ，
【答案】A
【解析】對小球在空中運動過程，有：；解得：，，故A正確。
點晴：本題考查了動能定理的直接應(yīng)用，在不涉及到運動時間和運動過程以及變力做功時運用動能定理解題較為簡潔、方便．該題難度不大，屬于基礎(chǔ)題。
17．如圖所示，在光滑的水平面上靜止放一質(zhì)量為m的木板B，木板表面光滑，左端固定一輕質(zhì)彈簧。質(zhì)量為2m的木塊A以速度v0從板的右端水平向左滑上木板B。在木塊A與彈簧相互作用的過程中，下列判斷正確的是
A. 彈簧壓縮量最大時，B板運動速率最大
B. 板的加速度一直增大
C. 彈簧給木塊A的沖量大小為
D. 彈簧的最大彈性勢能為
【答案】D
【解析】在木塊A與彈簧相互作用的過程中，從彈簧的壓縮量達到最大到彈簧恢復(fù)原狀的過程中，彈簧對木板B有向左的彈力，B板仍在加速，所以彈簧壓縮量最大時，B板運動速率不是最大，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時B板的速率最大，故A錯誤；彈簧壓縮量先增加后減小，彈簧對B板的彈力先增大后減小，故B板的加速度先增加后減小，故B錯誤；設(shè)彈簧恢復(fù)原長時A與B的速度分別為v1和v2．取向左為正方向，根據(jù)動量守恒定律，有：2mv0=2mv1+mv2；
根據(jù)機械能守恒定律，有：?2m?v02=?2m?v12+mv22；解得：v1=v0，v2=v0．對滑塊A，根據(jù)動量定理，有：I=2mv1-2mv0=-mv0（負號表示方向向右），故C錯誤；當(dāng)滑塊與長木板速度相等時，彈簧的壓縮量最大；根據(jù)動量守恒定律，有：2mv0=（m+2m）v；
系統(tǒng)機械能守恒，根據(jù)守恒定律，有：Ep=?2m?v02-（2m+m）v2；由以上兩式解得：Ep=mv02，故D正確；故選D.
18．某人身系彈性繩自高空p點自由下落，圖中a點是彈性繩的原長位置，b點是人靜止懸吊著的位置，c點是人所到達的最低點，空氣阻力不計，則人（ ）
A. 從p至c過程中人的動能不斷增大
B. 從p至a過程中人的機械能不守恒
C. 從p至c過程中重力所做的功等于人克服彈性繩彈力所做的功
D. 從a至c過程中人的重力勢能減少量等于彈性繩的彈性勢能增加量
【答案】C
【解析】A、從p至a過程中人做自由落體運動，b點是人靜止懸吊著的位置，即平衡位置，那么過了b點后，人就開始減速運動了，c點是人所到達的最低點，所以人的動能是先增大后減小，故A錯誤；
B、從p至a過程中人做自由落體運動，所以機械能守恒，故B錯誤；
C、從P至點c的過程中，重力和彈力做功，由于初速度和末速度都是0．根據(jù)動能定理，重力所做功等于人克服彈力所做功，故C正確；
D、從a到c過程，機械能守恒，動能減少，重力勢能減少，彈性勢能增加，故重力勢能減少量小于彈性勢能增加量，故D錯誤。
綜上所述本題答案是：C
19．如圖所示，一個質(zhì)量為m，均勻的細鏈條長為L，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使長部分垂在桌面下，（桌面高度大于鏈條長度），則鏈條上端剛離開桌面時的動能為（ ）
A. 0 B. mgL C. mgL D. mgL
【答案】D
【解析】將鏈條分成水平部分和豎直部分兩段，水平部分的重力勢能為零，豎直部分的重心中豎直段的中間，高度為，而豎直部分的重力為，這樣豎直部分的重力勢能為，這樣鏈條總的重力勢能為，鏈條上端剛離開桌面時，鏈條總的重力勢能為，由機械能守恒得鏈條上端剛離開桌面時的動能為，故D正確，ABC錯誤，
故選D。
20．如圖所示，光滑水平面上放著足夠長的木板B，木板B上放著木塊A，A、B接觸面粗糙.現(xiàn)用一水平拉力F作用在B上，使其由靜止開始運動，用f1代表B對A的摩擦力，f2代表A對B的摩擦力，下列說法正確的有
A. F做的功一定等于A、B系統(tǒng)動能的增加量
B. F做的功一定小于A、B系統(tǒng)動能的增加量
C. f1對A做的功等于A動能的增加量
D. f2對B做的功等于B動能的增加量
【答案】C
【解析】由于開始運動后，A是否會相對于B發(fā)生運動，從題中給出的條件不能判斷，所以也就是如果兩者發(fā)生運動，對整體分析可知，F(xiàn)做功轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為兩個物體的動能及系統(tǒng)的內(nèi)能；故F做的功大于AB系統(tǒng)動能的增加量，AB錯誤；由動能定理可知，對A做的功等于A動能的增加量，C正確；對B做負功，和拉力做功的總功等于B動能的增加量，D錯誤．
21．前不久，中印邊界發(fā)生了一次雙方軍隊互相斗毆的接觸事件，其中有一個我軍邊防戰(zhàn)士跳起來，一腳踹翻印軍士兵的精彩視頻廣泛傳播，如果其起跳的最大高度堪比運動員，請根據(jù)體育和生活常識估算該英勇戰(zhàn)士起跳瞬間消耗的能量是最接近于
A. 10J B. 1000J C. 10000J D. 1J
【答案】B
【解析】戰(zhàn)士的質(zhì)量約75kg，其受到的重力G=mg=7510N=750N，跳起的高度h=1m，水平位移x=2m，則在豎直方向上，運動時間，水平方向上：，合速度，動能，故，與1000J最接近，故B正確，ACD錯誤；
故選B。
22．如圖所示，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊A、B用輕繩連接并跨過滑輪(不計滑輪的質(zhì)量和摩擦)．初始時刻，A、B處于同一高度并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．剪斷輕繩后，A自由下落、B沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊( )
A. 速度的變化量大小相等
B. 機械能的變化量不同
C. 重力勢能的變化量相同
D. 重力做功的平均功率不同
【答案】A
【解析】試題分析：剪斷輕繩后A自由下落，B沿斜面下滑，AB都只有重力做功，機械能守恒，重力勢能變化量等于重力所做的功，重力做功的平均功率等于重力做功與時間的比值．
設(shè)斜面傾角為，剛開始AB處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以，所以，剪斷輕繩后A自由下落，B沿斜面下滑，AB都只有重力做功，根據(jù)動能定理得，則，所以速率的變化量為，可知兩個物體落地速度大小相等，但方向不同，A正確；剪斷細線，A、B兩物體都只有重力做功，機械能守恒，則機械能的變化量都為零，B錯誤；重力勢能變化量，由于AB的質(zhì)量不相等，所以重力勢能變化不相同，C錯誤；A運動的時間為，所以A重力做功的平均功率為，B運動有，解得，所以B重力做功的平均功率為：，而，所以重力做功的平均功率相等，D錯誤．
23．小明騎電動自行車沿平直公路行駛，因電瓶“沒電”，故改用腳蹬車勻速前行。設(shè)小明與車的總質(zhì)量為100kg，騎行過程中所受阻力恒為車和人總重的0.02倍，g取10m/s2。通過估算可知，小明騎此電動車做功的平均功率最接近( )
A. 500 W B. 300 W C. 100 W D. 50 W
【答案】C
【解析】試題分析：人在勻速行駛時，受到的阻力的大小和腳蹬車的力的大小相等，由可以求得此時人受到的阻力的大?。?
設(shè)人汽車的速度大小為5m/s，人在勻速行駛時，人和車的受力平衡，阻力的大小為，此時的功率，C正確．
24．如圖所示，一個質(zhì)量為m的剛性圓環(huán)套在粗糙的豎直固定細桿上，圓環(huán)的直徑略大于細桿的直徑，圓環(huán)的兩邊與兩個相同的輕質(zhì)彈簧的一端相連，輕質(zhì)彈簧的另一端相連在和圓環(huán)同一高度的墻壁上的P、Q兩點處，彈簧的勁度系數(shù)為k，起初圓環(huán)處于O點，彈簧處于原長狀態(tài)且原長為L，細桿上面的A、B兩點到O點的距離都為L，將圓環(huán)拉至A點由靜止釋放，重力加速度為g，對于圓環(huán)從A點運動到B點的過程中，下列說法正確的是( )
A. 圓環(huán)通過O點的加速度小于g B. 圓環(huán)在O點的速度最大
C. 圓環(huán)在A點的加速度大小為 D. 圓環(huán)在B點的速度為
【答案】D
【解析】A項，圓環(huán)在O點處時兩彈簧處于原長，圓環(huán)水平方向沒有受到力的作用，因此沒有滑動摩擦力。此時圓環(huán)僅受到豎直向下的重力影響，因此通過O點的加速度大小為g，故A項錯誤。
B項，圓環(huán)在受力平衡處時速度最大，而O點圓環(huán)受力不平衡做加速運動，故B項錯誤。
C項，圓環(huán)在整個過程中與粗糙細桿之間無壓力，不受摩擦力影響，在A點對圓環(huán)進行受力分析，其受重力及兩彈簧拉力作用，合力向下，滿足，解得圓環(huán)在A點的加速度大小為，故C項錯誤。
D項，圓環(huán)從A到B時，根據(jù)機械能守恒，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，即，解得圓環(huán)在B點的速度為，故D項正確。
綜上所述本題答案是：D
25．物體靜止在光滑的水平面上，先對物體施加一個水平恒力F1，作用時間t后撤去F1,立即對物體施加一個方向與F1相反的水平恒力F2,又經(jīng)時間2t物體回到出發(fā)點，在這一過程中，F(xiàn)1和F2分別對物體做功W1和W2，則下列說法正確的是：（ ）
A. W1:W2=1:1 B. W1:W2=1:2 C. W1:W2=5:4 D. W1:W2=4:5
【答案】D
【解析】設(shè)恒力F1作用ts后物體的速度為v1，恒力F2又作用2ts后物體的速度為v2
所以物體在第一個ts內(nèi)的位移為：x1=，物體在第二個ts內(nèi)的位移為：x2=
根據(jù)題意物體在第2個ts內(nèi)回到出發(fā)點，故有：
x1=?x2
整理得：v1=?v2
根據(jù)動能定理有力F1做的功等于物體動能的變化有：W1=
力F2對物體做的功為：W2=
解得：W1:W2=4:5
故選：D。
點睛：物體先做勻加速運動，后做勻減速運動回到原處，整個過程中的位移為零．根據(jù)運動學(xué)公式即可確定兩個過程末速度的關(guān)系，根據(jù)動能定理可求兩個過程兩個力做功的關(guān)系。
26．如圖所示，在半徑為0.2m的固定半球形容器中，一質(zhì)量為l kg的小球(可視為質(zhì)點)自邊緣上的A點由靜止開始下滑，到達最低點B時，它對容器的正壓力大小為l5 N。取重力加速度為g=10m/s2，則球自A點滑到B點的過程中克服摩擦力做的功為
A. 0.5 J B. 1.0 J C. 1.5 J D. 1.8 J
【答案】C
【解析】試題分析：小球在B點豎直方向上受重力和支持力，根據(jù)合力提供向心力求出B點的速度，再根據(jù)動能定理求出摩擦力所做的功．
在B點有．得．A滑到B的過程中運用動能定理得，得，所以球自A點滑到B點的過程中克服摩擦力做的功為1.5J，C正確．
27．27．如圖所示，小球位于光滑的曲面上，曲面體位于光滑的水平地面上，從地面上看，在小球沿曲面下滑的過程中，曲面體對小球的作用力
A. 垂直于接觸面，做功為零
B. 垂直于接觸面，做負功
C. 不垂直于接觸面，做功為零
D. 不垂直于接觸面，做正功
【答案】A
【解析】曲面體與小球之間的作用力為彈力，垂直于它們之間的接觸面，由于速度沿切線方向，所以彈力垂直于速度方向，故彈力不做功，A正確．
28．如圖所示，用一根長桿和兩個小定滑輪組合成的裝置來提升質(zhì)量為m的重物A，長桿的一端放在地面上，并且通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點恰好處于左側(cè)滑輪正下方的O點處，在桿的中點C處拴一細繩，通過兩個滑輪后掛上重物A，C點與O點的距離為，滑輪上端B點距O點的距離為.現(xiàn)在桿的另一端用力，使其沿逆時針方向由豎直位置以角速度勻速轉(zhuǎn)至水平位置(轉(zhuǎn)過了 角).則在此過程中，下列說法正確的是（ ）
A. 重物A的速度先增大后減小，最大速度是
B. 重物A做勻速直線運動
C. 繩的拉力對A所做的功為
D. 繩的拉力對A所做的功為
【答案】A
，則此時速度為；故此時動能的增加量為，因此繩子對物體A所做的功為，故CD錯誤；選A.
【點睛】本題應(yīng)明確重物的速度來自于繩子的速度，注意在速度的分解時應(yīng)明確桿的轉(zhuǎn)動線速度為線速度，而繩伸長速度及轉(zhuǎn)動速度為分速度，再由運動的合成與分解得出合速度與分速度的關(guān)系。
29．如圖所示，一個半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平，軌道的內(nèi)表面動摩擦因數(shù)為μ。一質(zhì)量為m的小滑塊（可看作質(zhì)點）自P點正上方由靜止釋放，釋放高度為R，小滑塊恰好從P點進入軌道。小滑塊（可看作質(zhì)點）滑到軌道最低點N時對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功。則（ ）
A. 小滑塊恰好可以到達Q點 B. 小滑塊不能到達Q點
C. D.
【答案】C
【解析】從最高點到N，由動能定理有，
在N處，，
聯(lián)立上述兩式，可得，故C正確，D錯誤；
質(zhì)點從P到N再到Q的過程中，重力與摩擦力做功，由于質(zhì)點做圓周運動，由運動的特點可知，質(zhì)點在PN段與軌道之間的壓力大于NQ段之間質(zhì)點與軌道之間的壓力，根據(jù)可知，質(zhì)點在PN段受到的摩擦力比較大，所以質(zhì)點在PN段摩擦力做的功比較多，則摩擦力在NQ段做的功，
從N到Q，由動能定理得，
解得，小滑塊到達Q點后，還能繼續(xù)上升，故AB錯誤；
故選C。
30．質(zhì)量為m的汽車，啟動后沿平直路面行駛，如果發(fā)動機的功率恒為P，且行駛過程中受到的摩擦阻力大小一定，汽車速度能夠達到的最大值為v，那么當(dāng)汽車的車速為時．汽車的瞬時加速度的大小為（ ?。?
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解：汽車速度達到最大后，將勻速前進，根據(jù)功率與速度關(guān)系公式P=Fv和共點力平衡條件有：
F1=f…①
P=F1v…②
當(dāng)汽車的車速為時有： …③
根據(jù)牛頓第二定律有：
F2﹣f=ma…④
由①～④式，可求得：
所以ABD錯誤，C正確；
31．一質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v，在此過程中（ ?。?
A. 地面對他的沖量為mv+mgΔt，地面對他做的功為
B. 地面對他的沖量為，地面對他做的功為
C. 地面對他的沖量為為，地面對他做的功為零
D. 地面對他的沖量為為，地面對他做的功為零
【答案】C
【解析】人從下蹲起跳，經(jīng)時間速度為v，對此過程應(yīng)用動量定理得：
故在此過程中，地面對他的沖量
人在起跳過程中，受到地面對人的支持力但沒有產(chǎn)生位移，地面對他做的功為零。
綜上，選C
點睛：動量定理中沖量應(yīng)是所有力的沖量，不能漏去重力的沖量。
32．如圖所示，滑塊以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到達最高點后又返回到出發(fā)點．則下列能大致描述滑塊整個運動過程中的速度v、加速度a、動能Ek、重力對滑塊所做的功W與時間t或位移x之間關(guān)系的圖象是（取初速度方向為正方向）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】物體上滑時的加速度大小 a1==gsinθ+μgcosθ，方向沿斜面向下．下滑時的加速度大小 a2==gsinθ-μgcosθ，方向沿斜面向下，則知a1＞a2，方向相同，均為負方向．因v-t線的斜率等于加速度，可知選項AB錯誤；動能是標(biāo)量，不存在負值．故C錯誤．重力做功W=-mgh=-mgxsinθ，故D正確．故選D.x.kw
點睛：解決本題的關(guān)鍵根據(jù)牛頓第二定律得出上滑和下滑的加速度，判斷出物體的運動情況．要通過列方程分析圖象的物理意義．
33．如圖所示，x軸在水平地面上，y軸在豎直方向．圖中畫出了從y軸上不同位置沿x軸正向水平拋出的三個質(zhì)量相等小球a、b和c的運動軌跡．小球a從(0，2L)拋出，落在(2L， 0)處；小球b、c從(L， 0)拋出，分別落在(2L，0)和(L，0)處．不計空氣阻力，下列說法正確的是
A. b的初速度是a的初速度的兩倍
B. b的初速度是a的初速度的倍
C. b的動能增量是c的動能增量的兩倍
D. a的動能增量是c的動能增量的倍
【答案】B
【解析】ab的水平位移相同，但時間不同，根據(jù)可知，根據(jù)可知，故A錯誤，B正確；bc的豎直位移相同，根據(jù)動能定理可知，b的動能增量等于c的動能增量，選項C錯誤；a的豎直位移等于c的2倍，根據(jù)動能定理可知，a的動能增量等于c的2倍，選項D錯誤；故選B.
34．如圖所示為建筑材料被吊車豎直向上提升過程的速度一時間圖象，則下列判斷正確的是（ ）
A. 前的平均速度是
B. 的平均速度小于的平均速度
C. 鋼索拉力的功率不變
D. 前鋼索最容易發(fā)生斷裂
【答案】D
【解析】由速度時間圖線可知，10s末的速度為，則5s末的速度為，根據(jù)平均速度的推論知，前5s內(nèi)的平均速度，A錯誤；根據(jù)平均速度的推論，知內(nèi)和內(nèi)平均速度相等，B錯誤；內(nèi)做勻減速運動，拉力不變，速度減小，根據(jù)，知拉力的功率減小，C錯誤；前內(nèi)加速度方向向上，拉力大于重力，內(nèi)做勻速直線運動，拉力等于重力，內(nèi)加速度方向向下，拉力小于重力，可知前10s內(nèi)鋼索最容易發(fā)生斷裂，D正確，選D.
【點睛】根據(jù)圖線得出5s末的速度，結(jié)合平均速度的推論求出前5s內(nèi)的平均速度，根據(jù)拉力和重力的大小關(guān)系確定哪段時間內(nèi)鋼索最容易斷裂，根據(jù)判斷拉力功率的變化．
35．物體在恒定的合外力F作用下做直線運動，在時間Δt1內(nèi)速度由0增大到v，在時間Δt2內(nèi)速度由v增大到2v。設(shè)F在Δt1內(nèi)做的功是W1，沖量是I1；在Δt2內(nèi)做的功是W2，沖量是I2；那么 ( )
A. I1
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