1、高考资源网() 您身边的高考专家温馨提示: 此题库为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,点击右上角的关闭按钮可返回目录。 考点6 功和能一、选择题1.(2012上海单科T15)质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面,绳A较长。分别捏住两绳中点缓慢提起,直至全部离开地面,两绳中点被提升的高度分别为hA、hB,上述过程中克服重力做功分别为WA、WB。若 ( )(A)hA=hB,则一定有WAWB (B)hAhB,则可能有WAWB(C)hAhB,则一定有WAWB【解题指南】解答本题时应注意以下几点:克服重力做的功等于重力势能的增加量两绳被提起一定的高度时,要注意比较两绳重
2、心升高的高度【解析】选B.克服重力做的功等于重力势能的增加量,两绳都离开地面时,若hA=hB或hAhB,则绳A的重心低于绳B的重心,克服绳A的重力做的功较小,所以WAhB,则绳A的重心可能比绳B的高,也可能低,也可能等高,所以克服绳A的重力做的功可能比克服绳B的重力做的功大,也可能小,还可能相等,故选项B对D错.2.(2012上海单科T16)如图,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( )(A)2R (B)5R/3 (C)4R/3 (D)2R/3【解题指南
3、】本题考查对机械能守恒定律的理解和应用,解答时要注意过程的选取及运动性质的分析【解析】选C.运用机械能守恒定律:当A下落到地面前,对AB整体有: ,所以,即A落地后B还能再升高,上升的最大高度为,故选项C正确A、B、D错误.3.(2012上海单科T18)位于水平面上的物体在水平恒力F1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( )(A)F2=F1,v1 v2 (B)F2=F1,v1F1,v1 v2 (D)F2F1,v1 v2【解题指南】解答本题时可按以下思路分析:F1作用时的运动状态F1及其功率的计算F2作用时的运
4、动状态F2及其功率的计算比较F1与F2、v1与v2【解析】选B、D.水平恒力F1作用时有,水平恒力F2作用时有,其中为F2与水平方向的夹角,又,故,从而或满足,由于,所以,故选项B、D正确A、C错误.4.(2012上海单科T20)如图,质量分别为mA和mB的两小球带有同种电荷,电荷最分别为qA和qB,用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为1与2(12)。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别vA和vB,最大动能分别为EkA和EkB。则 ( )(A)mA一定小于mB (B)qA一定大于qB(C)vA一定大于vB (D)EkA一定大于Ek
5、B【解题指南】解答本题时可按以下思路分析:共点力的平衡偏角的大小关系机械能守恒判断质量关系判断速度、动能关系 【解析】选A、C、D。对两球受力分析可知,A、B所受电场力等大,方向沿水平方向,则有:,与两球电荷量的大小无关,所以有,故mAmB,选项A对B错;由于相等,故.两球自静止摆至最低点的过程中机械能守恒,所以,从而,得,C正确。由于相等,相等,从而两者乘积相等,于是。而,从而,,D正确。二、计算题1.(2012大纲版全国卷T26)一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧,以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示,以沟底的O点为原点建
6、立坐标系Oxy。已知,山沟竖直一侧的高度为2h,坡面的抛物线方程为,探险队员的质量为m。人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g。(1)求此人落到坡面时的动能.(2)此人水平跳出的速度为多大时,他落在坡面时的动能最小?动能的最小值为多少?【解题指南】落点位置坐标为此人平抛运动轨迹方程和坡面方程组成的解,根据机械能守恒或动能定理求得此人落到坡面时的动能,再运用数学方法求出动能的最小值.【解析】(1)设该队员在空中做平抛运动时间为t,运动到另一坡面的落点坐标(x,y),则有 依题意有: 根据机械能守恒,此人落到坡面的动能 联立以上各式得: (2)把式变形,得 当式中的平方项为零时,即,动能Ek最小
7、。最小的动能【答案】(1)(2),2.(2012四川理综T23)四川省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一.某地要把河水抽高20m,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作.工作电压为380 V,此时输入电动机的电功率为19 kW,电动机的内阻为0.4 .已知水的密度为1103 kg/m3,重力加速度取10 m/s2.求:(1)电动机内阻消耗的热功率;(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度).【解题指南】解答本题第时可按以下思路分析:以电动机的电功率
8、为突破电动机的功率守恒抽水时的能量守恒 【解析】(l)设电动机的电功率为P,则P=UI 设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr,则Pr=I2r 代入数据解得Pr=1103W(2)设蓄水总质量为M,所用抽水时间为t。已知抽水高度为h,容积为V,水的密度为,则M=V设质量为M的河水增加的重力势能为Ep,则Ep=Mgh设电动机的输出功率为P0,则P0=P-Pr根据能量守恒定律得P0t60%80%=Ep代人数据解得t=2l04s【答案】(1)1103 W(2)2104 s3.(2012重庆理综T23)如图所示为一种摆式摩擦因数测量仪,可测量轮胎与地面间动摩擦因数,其主要部件有:底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和
9、连接摆锤的轻质细杆.摆锤的质量为m,细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动,摆锤重心到O点距离为L.测量时,测量仪固定于水平地面,将摆锤从与O等高的位置处静止释放.摆锤到最低点附近时,橡胶片紧压地面擦过一小段距离s(sL),之后继续摆至与竖直方向成角的最高位置.若摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力,重力加速度为g,求(1)摆锤在上述过程中损失的机械能;(2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功;(3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数.【解题指南】解答本题时可按以下思路分析:初始位置与末位置高度差机械能损失摩擦力的功动摩擦因数【解析】(1)损失的机械能:E=mgL-mg(L-Lcos)=mgLcos(2)摩擦力对摆锤做的功大小等于摆锤损失的机械能,因而,Wf=-mgLcos(3)橡胶片与地面间的滑动摩擦力为,其中为二者之间的动摩擦因数。依题意可列:,所以【答案】,高考资源网版权所有,侵权必究!