2018年高考物理真题分类题库考点六 功和能.doc

温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl，滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后关闭Word文档返回原板块考点六 功和能1.(2018全国卷I T18) 如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动重力加速度大小为g小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为(　　)A.2mgR B.4mgR C.5mgR D.6mgR【解题指南】解答本题应注意以下三点：(1)小球由a到c的过程，由动能定理求出小球在c点的速度大小2)小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g3)小球轨迹最高点的竖直方向速度为零解析】选C设小球运动到c点的速度大小为vc，小球由a到c的过程，由动能定理得：F3R-mgR=m，又F=mg，解得：=4gR小球离开c点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力作用下做匀减速直线运动，整个过程运动轨迹如图所示，由牛顿第二定律可知，小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g，则由竖直方向的运动可知，小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间t=，小球在水平方向的位移为x=gt2，解得x=2R。

小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为x+3R=5R，则小球机械能的增加量ΔE=F5R=5mgR题后反思】此题将运动的合成与分解、牛顿运动定律和动能定理有机融合，难度较大，能力要求较高2.(2018全国卷II T14)如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度木箱获得的动能一定 (　　)　　　　　　 　　　　　　 　　A.小于拉力所做的功 B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功 D.大于克服摩擦力所做的功【解析】选A根据动能定理可得：WF+Wf=Ek，又知道摩擦力做负功，即Wf<0，所以木箱获得的动能一定小于拉力所做的功，选项A正确、B错误；根据WF+Wf=Ek，无法确定Ek与-Wf的大小关系，选项C、D错误3.(2018全国卷Ⅲ T19) 地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同：两次提升的高度相同，提升的质量相等不考虑摩擦阻力和空气阻力对于第①次和第②次提升过程 (　　)A.矿车上升所用的时间之比为4∶5B.电机的最大牵引力之比为2∶1C.电机输出的最大功率之比为2∶1D.电机所做的功之比为4∶5【解析】选A、C。

由图象可知图线①过程所用时间为2t0，由于两次提升的高度相同，图线①②与x轴围成的面积相等可知图线②过程所用时间为2.5t0，因此矿车上升所用时间之比为4∶5，A对；由于它们的变速阶段加速度大小相同，电机的最大牵引力相等，B错；由Pm=Fv可知，F最大，v最大时，P最大，F相等，vm之比为2∶1，所以最大功率之比为2∶1，C对；电机做功W提供矿石的重力势能和动能，据动能定理W-mgh=ΔEk，由于提升高度相同，ΔEk=0，所以做功相等，D错，故选A、C 4.(2018天津高考T2)滑雪运动深受人民群众喜爱某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中 (　　)A.所受合外力始终为零 　　　B.所受摩擦力大小不变C.合外力做功一定为零 　　　D.机械能始终保持不变 【解析】选C因为运动员做曲线运动，所以合力一定不为零，A错误；运动员受力如图所示，重力垂直曲面的分力与曲面对运动员的支持力的合力充当向心力，故有FN-mgcosθ=m⇒FN=m+mgcosθ，运动过程中速率恒定，且θ在减小，所以曲面对运动员的支持力越来越大，根据f=μFN可知摩擦力越来越大，B错误；运动员运动过程中速率不变，质量不变，即动能不变，动能变化量为零，根据动能定理可知合外力做功为零，C正确；因为克服摩擦力做功，机械能不守恒，D错误。

误区警示】速度是矢量，速率是标量，运动员的速率保持不变，速度发生了变化，所以动能不变，运动员所受到的合力不是零5.(2018江苏高考 T4)从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图象是 (　　)【解析】选A对于整个竖直上抛过程(包括上升与下落)，速度与时间的关系为v=v0-gt，v2=g2t2-2v0gt+v02，Ek=mv2，可见动能与时间是二次函数关系，由数学中的二次函数知识可判断A正确6.(2018江苏高考 T7)如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点在从A到B的过程中，物块 (　　)A.加速度先减小后增大B.经过O点时的速度最大C.所受弹簧弹力始终做正功D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功【解析】选A、D当合外力为零时，弹簧处于压缩状态，弹力等于滑动摩擦力，这一位置在O点的左侧，此时加速度有最小值，速度最大，A正确，B错误；弹簧弹力先做正功后做负功，C错误；从A位置到B位置，动能变化量为零，外力所做的总功也应当为零，而整个过程小物块只受弹簧弹力和摩擦力，故D正确。

7.(2018天津高考T10)我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移x=1.6103 m时才能达到起飞所要求的速度v=80 m/s已知飞机质量m=7.0104 kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度g取10 m/s2，求飞机滑跑过程中， (1)加速度a的大小2)牵引力的平均功率P解析】(1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有v2=2ax， ①代入数据解得a=2 m/s2 ②(2)设飞机滑跑受到的阻力为F阻，根据题意有F阻=0.1mg ③设发动机的牵引力为F，根据牛顿第二定律有F-F阻=ma； ④设飞机滑跑过程中的平均速度为，有⑤在滑跑阶段，牵引力的平均功率P=F ⑥联立②③④⑤⑥得P=8.4106 W答案：(1)2 m/s2　(2)8.4106 W8.(2018江苏高考)如图所示，钉子A、B相距5l，处于同一高度细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过A固定于B质量为m的小球固定在细线上C点，B、C间的线长为3l用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时BC与水平方向的夹角为53。

松手后，小球运动到与A、B相同高度时的速度恰好为零，然后向下运动忽略一切摩擦，重力加速度为g，取sin 53=0.8，cos 53=0.6求：(1)小球受到手的拉力大小F2)物块和小球的质量之比M∶m3)小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小T解析】(1)设小球受AC、BC的拉力分别为F1、F2，F1sin 53=F2cos 53F+mg=F1cos 53+ F2sin 53且F1=Mg解得F=Mg-mg2)小球运动到与A、B相同高度过程中小球上升高度h1=3lsin 53，物块下降高度h2=2l根据机械能守恒定律mgh1=Mgh2解得M∶m=6∶53)根据机械能守恒定律，小球回到起始点设此时AC方向的加速度大小为a，物块受到的拉力为T由牛顿第二定律得Mg-T=Ma，小球受AC的拉力T′=T由牛顿第二定律得T′-mgcos 53=ma解得T=()答案：(1)Mg-mg　 (2)6∶5(3)()关闭Word文档返回原板块- 7 -。