2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題檢測(cè)試題第4講 能量觀點(diǎn)在力學(xué)中的應(yīng)用

第4講　能量觀點(diǎn)在力學(xué)中的應(yīng)用 1．一物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列物理量一定不會(huì)發(fā)生變化的是(　　) A．向心力 B．向心加速度 C．動(dòng)能 D．機(jī)械能 2．(雙選，2020年廣州高三調(diào)研)用起重機(jī)提升貨物，貨物上升過程中的v－t圖象如圖2－1－10所示．在t＝3 s到t＝5 s內(nèi)，重力對(duì)貨物做的功為W1、繩索拉力對(duì)貨物做的功為W2、貨物所受合力做的功為W3，則(　　) A．W1＞0 B．W2＜0 C．W2＞0 D．W3＜0 圖2－1－10 　　　圖2－1－11 3．(雙選)如圖2－1－11所示，斜面體置于光滑水平地面上，光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑，在物體下滑過程中，下列說法正確的是(　　) A．物體的重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加 B．斜面體的機(jī)械能不變 C．斜面體對(duì)物體的作用力垂直于接觸面，不對(duì)物體做功 D．物體和斜面體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 4．(2020年上海卷)如圖2－1－12所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B用不可伸長的細(xì)軟輕線連接，跨過固定在地面上半徑為R的光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的兩倍．當(dāng)B位于地面時(shí)，A恰與圓柱軸心等高．將A由靜止釋放，B上升的最大高度是(　　) 圖2－1－12 A．2R B. C. D. 5．(雙選，珠海2020屆高三摸底)如圖2－1－13所示，在半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道的頂端a點(diǎn)，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止開始下滑，經(jīng)圓弧最低點(diǎn)b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點(diǎn)與水平軌道平滑相接，物塊最終滑至c點(diǎn)停止．若物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，下列說法正確的是(　　) 圖2－1－13 A．物塊滑到b點(diǎn)時(shí)的速度為 B．物塊滑到b點(diǎn)時(shí)對(duì)b點(diǎn)的壓力是2mg C．c點(diǎn)與b點(diǎn)的距離為 D．整個(gè)過程中物塊的機(jī)械能損失了mgR 6．(雙選，2020年廣東四校聯(lián)考)物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v－t關(guān)系如圖2－1－14所示，已知在第1 s內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W，則(　　) 圖2－1－14 A．從第1 s末到第3 s末合外力做功為4W B．從第3 s末到第5 s末合外力做功為－2W C．從第5 s末到第7 s末合外力做功為W D．從第3 s末到第4 s末合外力做功為－0.75W 7．(雙選，2020年上海卷)如圖2－1－15所示，位于水平面上的物體在水平恒力F1的作用下，做速度為v1的勻速運(yùn)動(dòng)；若作用力變?yōu)樾毕蛏系暮懔2，物體做速度為v2的勻速運(yùn)動(dòng)，且F1與F2功率相同．則可能有(　　) 圖2－1－15 A．F2＝F1，v1＞v2 B．F2＝F1，v1＜v2 C．F2＞F1，v1＞v2 D．F2＜F1，v1＜v2 8．(2020年海南卷)一質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從t＝0時(shí)起，第1 s內(nèi)受到2 N的水平外力作用，第2 s內(nèi)受到同方向的1 N的外力作用．下列判斷正確的是(　　) A．0～2 s內(nèi)外力的平均功率是 W B．第2 s內(nèi)外力所做的功是 J C．第2 s末外力的瞬時(shí)功率最大 D．第1 s內(nèi)與第2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量的比值是 9．(雙選，2020年佛山一中月考)如圖2－1－16所示，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的水平傳送帶以速度v＝2.0 m/s勻速運(yùn)行，A端上方靠近傳送帶的料斗中裝有煤，打開閥門，煤以流量Q＝50 kg/s落到傳送帶上，煤與傳送帶達(dá)到共同速度后被運(yùn)至B端，在運(yùn)送煤的過程中，下列說法正確的是(　　) 圖2－1－16 A．電動(dòng)機(jī)應(yīng)增加的功率為100 W B．電動(dòng)機(jī)應(yīng)增加的功率為200 W C．在一分鐘內(nèi)因煤與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱為6.0×103 J D．在一分鐘內(nèi)因煤與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱為1.2×104 J 10．(2020年深圳一模)汽車以額定功率在平直公路上勻速行駛，在t1時(shí)刻突然使汽車的功率減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2時(shí)刻汽車又開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)(設(shè)汽車所受阻力不變)，則在t1～t2時(shí)間內(nèi)(　　) A．汽車的加速度保持不變 B．汽車的加速度逐漸減小 C．汽車的速度先減小后增大 D．汽車的速度先增大后減小 11．一半徑R＝1 m的四分之一圓弧導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌相連，從圓弧導(dǎo)軌頂端A靜止釋放一個(gè)質(zhì)量m＝20 g的木塊，測(cè)得其滑至底端B的速度vB＝3 m/s，以后又沿水平導(dǎo)軌滑行l(wèi)＝3 m而停止在C點(diǎn)，如圖2－1－17所示，求： (1)圓弧導(dǎo)軌摩擦力的功； (2)BC段導(dǎo)軌摩擦力所做的功以及滑動(dòng)摩擦系數(shù)．(取g＝10 m/s2) 圖2－1－17 12．如圖2－1－18所示，在水平桌面的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪K，一條不可伸長的輕繩繞過K分別與A、B相連，A、B的質(zhì)量分別為mA、mB，開始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用一水平恒力F拉物體A，使物體B上升．已知當(dāng)B上升距離h時(shí)，B的速度為v.求此過程中物體A克服摩擦力所做的功．重力加速度為g. 圖2－1－18 1．C 2．CD　解析： t＝3 s到t＝5 s，貨物上升，重力與速度方向相反，則W1＜0；繩索拉力方向向上，與位移方向相同，所以W2＞0；t＝3 s到t＝5 s貨物減速上升，動(dòng)能減小，合外力做負(fù)功，即W3＜0，C、D正確． 3．AD　4.C 5．CD　解析：設(shè)滑到b點(diǎn)時(shí)的速度為v，由機(jī)械能守恒得mgR＝mv2，解得v＝.設(shè)對(duì)b點(diǎn)的壓力為F，由牛頓第二定律有F－mg＝，解得F＝3mg，A、B錯(cuò)．從b點(diǎn)滑至c點(diǎn)過程中由動(dòng)能定理得－μmgx＝0－mv2，所以x＝.到c點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零，整個(gè)過程中物塊的機(jī)械能損失了mgR，C、D對(duì)． 6．CD　7.BD 8．D　解析：由動(dòng)量定理求出1 s末、2 s末速度分別為v1＝2 m/s、v2＝3 m/s，故合外力做功W＝mv＝4.5 J，功率為P＝＝ W＝1.5 W．1 s末、2 s末功率分別為4 W、3 W，第1 s內(nèi)與第2 s內(nèi)動(dòng)能增加量分別為mv＝2 J、mv－mv＝2.5 J，比值為4∶5. 9．BC　解析：煤落到傳送帶上后勻加速運(yùn)動(dòng)，由0增加到v＝2.0 m/s，平均速度為1.0 m/s，所以在煤的加速時(shí)間內(nèi)，傳送帶運(yùn)動(dòng)的位移等于煤運(yùn)動(dòng)位移的兩倍．所以，摩擦力對(duì)電動(dòng)機(jī)做的負(fù)功是摩擦力對(duì)煤做的正功的兩倍．對(duì)煤，功率為P，則P＝＝＝，代入數(shù)據(jù)得P＝100 W，電動(dòng)機(jī)增加的功率應(yīng)是P電＝2P＝200 W，A錯(cuò)、B對(duì)；在一分鐘內(nèi)因煤與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱Q熱＝(P電－P)t，代入數(shù)據(jù)得Q熱＝6.0×103 J，C對(duì)，D錯(cuò)． 10．B　解析：當(dāng)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)P＝Fv＝fv，汽車功率突然減小一半，則牽引力減小一半，故汽車做減速運(yùn)動(dòng)，由P＝Fv知牽引力變大，汽車做加速度變小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，汽車再次做勻速運(yùn)動(dòng)，故B正確． 11．解：(1)對(duì)AB段應(yīng)用功能定理有 mgR＋Wf1＝mv 所以Wf1＝mv－mgR Wf1＝－0.11 J. (2)對(duì)BC段應(yīng)用功能定理，有 Wf2＝0－mv 解得Wf2＝－0.09 J 又因Wf2＝μmglcos 180° 解得μ＝0.15. 12．解：在此過程中，B的重力勢(shì)能的增加量為mBgh，A、B的動(dòng)能增加量為(mA＋mB)v2，恒力F所做的功為Fh，用W表示A克服摩擦力所做的功，根據(jù)功能關(guān)系有 Fh－W＝(mA＋mB)v2＋mBgh 解得W＝Fh－(mA＋mB)v2－mBgh.