专题四功和能考案一、选择题1.质量为m的物块，在几个共点力的作用下静止在光滑的水平桌面上．现把其中一个水平方向的力从F突然增大到4F,保持其他力不变，那么在t秒末该力的功率为（）www.ks5u.comA.B.Ｃ.D.www.ks5u.comFL2.如以下图，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平．板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4．现用F=5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少为（g取10m/s2）（）A．1JB．1.6JC．2JD．4J3.某科技创新小组设计制作出一种全自动升降机模型，用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开场匀加速上升，已知升降机的质量为m，当升降机的速度为v1时，电动机的有作www.ks5u.com功率到达最大值p，以后电动机保持该功率不变，直到升降机以最大速度v2匀速上升为止，整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力，重力加速度为g。有关此过程以下说法正确的是（）-11-/11\nA．钢丝绳的最大拉力为www.ks5u.comB．升降机的最大速度C．钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机抑制重力所做的功D．升降机速度由v1增大至v2过程中，钢丝绳的拉力不断减小www.ks5u.com4.物体在水平拉力和恒定摩擦力的作用下，在水平面上沿直线运动的关系如以下图，已知第1秒内合外力对物体做功为，摩擦力对物体做功为，那么（）www.ks5u.comA．从第1秒末到第3秒合外力做功为，摩擦力做功为www.ks5u.comB．从第4秒末到第6秒合外力做功为0，摩擦力做功也为0C．从第5秒末到第7秒合外力做功为，摩擦力做功为2D．从第3秒末到第4秒合外力做功为，摩擦力做功为www.ks5u.comwww.ks5u.com5．-11-/11\n6.以下说法正确的选项是( )A．合外力对质点做的功为零，那么质点的动能、动量都不变www.ks5u.comB．合外力对质点施的冲量不为零，那么质点动量必将改变，动能也一定变C．某质点受到合力不为零，其动量、动能都改变D．某质点的动量、动能都改变，它所受到的合外力一定不为零www.ks5u.com7.物体m从倾角为α的固定的光滑斜面由静止开场下滑，斜面高为h，当物体滑至斜面底端，重力做功的瞬时功率为( )www.ks5u.com8.如图3-18所示，轻质弹簧竖直放置在水平地面上，它的正上方有一金属块从高处自由下落，从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中()A．重力先做正功，后做负功B．弹力没有做正功C．金属块的动能最大时，弹力与重力相平衡D．金属块的动能为零时，弹簧的弹性势能最大。www.ks5u.com9.一物块以150J的初动能由地面沿一个很长的斜面往上滑行，当它到达最高点-11-/11\n时，重力势能等于120J，而后物块开场沿斜面往下滑行，设物块与斜面的动摩擦因www.ks5u.com数处处相同，那么当物块下滑到离地高度等于最高度的三分之一时(取斜面最低点为重力势能为零)，物块的()A、机械能等于110JB、机械能等于100J C、动能等于60JD 动能等于30Jwww.ks5u.com10.将一物体从地面竖直上抛，设物体在地面时的重力势能为零，那么从抛出到落回原地的过程中，物体的机械能E与物体距地面高度h的关系正确的选项是 （）www.ks5u.com(a)(b)(c)(d)A．如果上抛运动过程中所受的空气阻力恒定，那么可能为图（a），B．如果上抛运动过程中所受的空气www.ks5u.com阻力恒定，那么可能为图（b），C．如果上抛运动过程中所受的空气阻力与速度成正比，那么可能为图（d），www.ks5u.comD．如果上抛运动过程中所受的空气阻力与速度成正比，那么四图都不对。www.ks5u.com11.-11-/11\n为了探究能量转化和守恒，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐、两端分别固定在罐盖和罐底上，如以下图。让该装置从不太陡的斜面上A处滚下，到斜面上B处停下，发现橡皮筋被卷紧了，接着铁罐居然能从B处自动滚了上去。以下关于该装置能量转化的判断正确的选项是 （ ）www.ks5u.comA．从A处滚到B处，主要是重力势能转化为动能B．从A处滚到B处，主要是弹性势能转化为动能C．从B处滚到最高处，主要是动能转化为重力势能D．从B处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能www.ks5u.com二、计算题www.ks5u.com12.质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上。平衡时，弹簧的压缩量为x0，如图3-15所示。物块从钢板正对距离为3X0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动已知物体质量也为m时，它们恰能回到O点，假设物块质量为2m，仍从A处自由落下，那么物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度，求物块向上运动到最高点与O点的距离。13.长为6L质量为6m的匀质绳，置于特制的水平桌面上，绳的一端悬垂于桌边外，另一端系有一个可视为质点的质量为M的木块，如以下图。木块在AB段与桌面无摩擦，在BE段与www.ks5u.com-11-/11\n桌面有摩擦，匀质绳与桌面的摩擦可忽略。初始时刻用手按住木块使其停在A处，绳处于绷紧状态，AB=BC=CD=DE=L，放手后，木块最终停在C处。桌www.ks5u.com面距地面高度大于6L(1)求木块刚滑至B点时的速度v和木块与BE段的动摩擦因数μ；www.ks5u.com(2)假设木块在BE段与桌面的动摩擦因数变为那么木块最终停在何处?′www.ks5u.comwww.ks5u.com14.如以下图，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球www.ks5u.comwww.ks5u.comwww.ks5u.comA为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，已知球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力．求：(1)球B在最高点时，杆对水平轴的作用力大小．(2）球B转到最低点时，球A和球B对杆的作用力分别是多大？方向如何？2ROABCm2m1地面15.如图，半径为R的1/4圆弧支架竖直放置，支架底AB离地的距离为2R，圆弧边缘C处有一小定滑轮，一轻绳两端系着质量分别为m1与m2的物体，挂在定滑轮两边，且m1＞m2，www.ks5u.comwww.ks5u.com开场时m1、m2均静止，m1、m2可视为质点，不计一切摩擦。求：⑴m1释放后经过圆弧最低点A时的速度；⑵假设m1到最低点时绳突然断开，求m1落地点离A点水平距离；⑶为使m1能到达A点，m1与m2之间必须满足什么关系?-11-/11\nwww.ks5u.com16．汽车在平直的公路上由静止启动，开场做直线运动，图中曲线1表示汽车运动的速度和www.ks5u.com时间的关系，折线2表示汽车的功率和时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在16s末汽车的速度恰好到达最大（1）定性描述汽车的运动状态（2）汽车受到的阻力和最大牵引力www.ks5u.com（3）汽车的质量（4）汽车从静止到匀速运动的总位移参考答案一、选择题1234567891011www.ks5u.comDBBDCDCDDCBCDBCBDD二、计算题12.解：物块从3x0位置自由落下，与地球构成的系统机械能守恒。那么有www.ks5u.comv0为物块与钢板碰撞时的的速度。因为碰撞板短，内力远大于外力，钢板与物块间动量www.ks5u.com守恒。设v1为两者碰撞后共同速mv0=2mv1 (2)两者以vl向下运动恰返回O点，说明此位置速度为零。运动过程中机械能守恒。设接触位置弹性势能为Ep，那么www.ks5u.com同理2m物块与m物块有相同的物理过程-11-/11\n碰撞中动量守恒2mv0=3mv2 (4)www.ks5u.com所不同2m与钢板碰撞返回O点速度不为零，设为v那么因为两次碰撞时间极短，弹性形变未发生变化www.ks5u.comEp=E’p (6)由于2m物块与钢板过O点时弹力为零两者加速度相同为g，之后钢板被弹簧牵制，那么其加速度大于g，所以与物块别离，物块以v竖直上抛。www.ks5u.com13.解（1）木块从A处释放后滑至B点的过程中，由机械能守恒得：（1）2分www.ks5u.com那么木块在B点的速度为（2）2分www.ks5u.com木块从A到C的过程中，由动能定理得：（3）2分由（3）得（4）2分（2）假设，设木块能从B点向右滑动x最终停顿，由动能定理得：www.ks5u.com（5）2分-11-/11\n将代入得：2分解得x=2L(x=2.5L不合题意舍去)。即木块最终停在D处2分www.ks5u.com14.解：(1)球B在最高点时速度为v0，有，得.此时球A的速度为，设此时杆对球A的作用力为FA，那么,www.ks5u.comA球对杆的作用力为.水平轴对杆的作用力与A球对杆的作用力平衡，再据牛顿第三定律知，杆对水平轴的作用www.ks5u.com力大小为F0=1.5mg.(2)设球B在最低点时的速度为，取O点为参考平面，据机械能守恒定律有解得。www.ks5u.com对A球有解得杆对A球的作用力.对B球有解得杆对B球的作用力.www.ks5u.com-11-/11\n据牛顿第三定律可知：A球对杆的作用力大小为0.3mg,方向向上；B对杆的作用力大小为3.6mg，方向向下．15.解：⑴设m1运动到最低点时速度为v1，此时m2的速度为v2，速度分解如图，得：www.ks5u.comv2=v1sin45°（2分）www.ks5u.comOv1RCv2v2由m1与m2组成系统，机械能守恒，有（2分）由上述两式求得（2分）⑵断绳后m1做平抛运动（2分）s=v1t（1分）由③④得s=4R（2分）www.ks5u.com⑶m1能到达A点满足条件v1≥0（2分）又解得：（2分）www.ks5u.com16.解（1）汽车开场做初速度为0匀加速运动，6S末再做加速度减小的变加速运动，16s后匀速运动。（2分）（2）（2分）（2分）www.ks5u.com-11-/11\n（3）（2分）（4）（2分）www.ks5u.comS2=105m（2分）S总=（2分）www.ks5u.comw.w.w.k.s.5.u.c.o.mw.w.w.k.s.5.u.c.o.m-11-/11
