通用版高中物理力学功和能考点突破.pdf

(每日一练)通用版高中物理力学功和能考点突破单选题1、如图甲所示，足够长的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，以弹簧上端位置为坐标原点O，沿竖直向下建立坐标轴푂푥。现将质量为m的小球从原点O正上方高度h处由静止释放，在小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，小球所受弹力F的大小随x（x表示小球的位置坐标）的变化关系如图乙所示。若不计小球与弹簧接触时的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．当푥=푥0时，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最大푚푔푥B．小球动能的最大值为푚푔ℎ+02C．当푥=2푥0时，小球的速度大于√2푔ℎD．小球在最低点的加速度大小等于g答案：B解析：A．当푥=푥0时，弹簧弹力等于重力大小，小球的加速度为零，动能最大，由机械能守恒定律可知小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和最小，A错误；1B．当푥=푥0时，由퐹−푥图像可知弹力做的功1푊=−푚푔푥퐹20由释放到动能最大的过程，根据动能定理得1푚푔(ℎ+푥)−푚푔푥=퐸020km可得1퐸=푚푔ℎ+푚푔푥km20B正确；C．当푥=2푥0时，由퐹−푥图像可知弹力做的功푊퐹=−2푚푔푥0由动能定理可得1푚푔(ℎ+2푥)+푊=푚푣20퐹2解得小球的速度大小푣=√2푔ℎC错误；D．小球在푥=2푥0位置会继续向下运动而压缩弹簧，小球在最低点时푥>2푥0，有퐹>2푚푔由牛顿第二定律可知小球在最低点퐹−푚푔=푚푎则푎>푔2D错误。故选B。2、如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程的v﹣t图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段是汽车以额定功率行驶时的加速阶段速度随时间变化的曲线，bc段是与ab段相切的水平直线。整个启动过程中阻力恒为f，则下列说法正确的是（）푣1A．0～t1时间内汽车牵引力퐹=푓+푚푡1B．0～t1时间内汽车以恒定功率做匀加速运动푣1+푣2C．t1～t2时间内汽车的平均速度为2D．t1时刻汽车的牵引力小于t2时刻汽车的牵引力答案：A解析：A．0～t1时间内汽车的加速度为푣1푎=푡1在此过程中，水平方向受到牵引力和阻力，根据牛顿第二定律퐹−푓=푚푎解得푚푣1퐹=푓+푡1故A正确；3B．0～t1时间内汽车做匀加速运动，牵引力恒定，速度逐渐增大，根据푃=퐹푣可知，汽车的功率逐渐增大，故B错误；C．t1～t2时间内汽车做变加速直线运动，平均速度푣1+푣2푣̅≠2故C错误；D．t1～t2时间内汽车的功率不变，速度增大，牵引力减小，t2时刻后，牵引力减小到与阻力相同，汽车做匀速直线运动，故t1时刻汽车的牵引力大于t2时刻汽车的牵引力，故D错误。故选A。3、图中的PNQ是一个固定的光滑轨道，其中PN是直线部分，NQ为半圆弧，PN与NQ弧在N点相切，P、Q两点处于同一水平高度，现有一小滑块从P点由静止开始沿轨道下滑，那么（）A．滑块不能到达Q点B．滑块到达Q点后，将自由下落C．滑块到达Q点后，又沿轨道返回D．滑块到达Q点后，将沿圆弧的切线方向飞出答案：A解析：滑块不受摩擦力，假设能到达Q点，重力做功为零，从P到Q由动能定理知，在Q点的速度为零。又由于本题的圆周运动相当于轻绳模型，而恰好能做圆周运动的条件是：在最高点重力完全提供向心力，即最4高点速度不为零。所以本题不符合圆周运动的条件，假设不成立，则不能到达Q点。故选A。4、如图所示，一根足够长的圆管竖直固定在地面上，管内有一劲度系数为k＝10N/m的轻质弹簧，弹簧上端连有质量可以忽略的活塞，下端连有质量为m＝0.1kg的小球（小球直径小于管径），已知活塞与管壁间的最1大静摩擦力Ff＝1.4N，弹簧从自然长度开始伸长x的过程中平均弹力为F＝kx，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，2重力加速度大小g＝10m/s2。当弹簧处于自然长度时由静止释放小球，在小球第一次运动到最低点的过程中（）A．小球先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动直到静止B．弹簧的最大伸长量为0.24mC．当小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能为0.098JD．活塞克服摩擦力做的功为0.105J答案：C解析：AB．小球的重力为G＝mg＝1N当弹簧的弹力等于小球的重力时有kx0＝mg得5x0＝0.10m小球开始向下运动的过程中弹簧逐渐变长，弹簧的弹力增大，开始时小球的重力大于弹簧的弹力，小球向下做加速运动，加速度随弹簧长度的增大而减小；当弹簧的弹力大于重力时，小球开始做减速运动，加速度随弹簧长度的增大而增大，小球做加速度增大的减速运动；当弹簧的弹力等于活塞受到的最大静摩擦力时，活塞开始运动，弹簧不再增长；弹簧最长时有kxm＝Ff所以xm＝0.14m所以小球在开始下降的0.1m内做加速运动，在0.1m到0.14m内做减速运动，在弹簧伸长0.14m时，小球仍然有向下的速度，此后小球继续向下运动，由于活塞受到的摩擦力