2022届高考物理二轮专题复习4 功和能.docx

功和能一、选择题（第1～8题为单选题，第9～12题为多选题）1．小李将质量为m的篮球（视为质点）从距水平地面的高度为h处由静止释放，篮球多次弹起后静止在地面上，篮球第n次弹起的高度(n＝1，2，3…)。重力加速度大小为g。整个过程中，篮球受到的重力做的功为（）A．0B．eq\f(1,2)mghC．mghD．2mgh【答案】C【解析】由题意可知最终篮球将静止在地面上，整个过程篮球初、末状态的高度差为h，所以篮球受到的重力做的功为mgh，故选C。2．如图所示为家用撮箕的示意图，撮箕的M、N两面相互垂直，一玩具篮球放于撮箕内与M、N两面均接触（不计它们间的摩擦），N表面对篮球的作用力为FN。当撮箕从图示位置开始绕O1O2轴旋转90°至N面竖直的过程中，下列说法中正确的是（）A．FN一直增大B．FN先增大后减小C．玩具篮球的重力势能保持不变D．玩具篮球的重力势能先增大后减小【答案】D【解析】设某时刻N面与水平面的夹角为θ，则FN＝mgcosθ，FM＝mgsinθ，当撮箕从图示位置开始绕O1O2轴旋转90°至N面竖直的过程中，θ变大，则FM增大，FN变小，A、B错误。玩具篮球的重心距离地面的高度先增加后减小，则它的重力势能先增大后减小，C错误，D正确。3．力F对物体所做的功可由公式W＝Fscosα求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（）A．甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为W＝F(OA－OC)B．乙图中，全过程中F做的总功为108JC．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功W＝eq\f(1,2)πRfD．图丁中，F始终保持水平，无论是F缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是W＝Flsinθ【答案】A【解析】因沿着同一根绳做功的功率相等，则力对绳做的功等于绳对物体做的功，则物块从A到C过程中力F做的为W＝F(OA－OC)，故A正确；乙图的面积代表功，则全过程中F做的总功，故B错误；丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，可用微元法得小球从A运动到B过程中空气阻力做的功，故C错误；图丁中，F始终保持水平，当F为恒力时将小球从P拉到Q，F做的功是，而F缓慢将小球从P拉到Q，F为水平方向的变力，F做的功不能用力乘以位移计算，故D错误。4．如图所示，轻质细绳的一端系在天花板上，另一端绕过轻质动滑轮拴接一质量为m可看成质点的物块A，滑轮轴上通过细线栓接另一质量也为m的物块B。现用竖直向上的恒力F作用在物块A上，使物块A由静止开始运动，物块A上升高度为h时，其速度大小为v，摩擦力忽略不计，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．物块A上升高度为h时物块B的速度大小为vB．物块A上升高度为h的过程中物块B的重力做功为eq\f(1,2)mghC．物块A上升高度为h的过程中拉力F做的功为eq\f(3,2)mgh＋eq\f(5,8)mv2D．物块A上升高度为h时拉力F的功率为eq\f(3,2)mgv【答案】C【解析】物块A上升高度为h时，物块B上升的高度为，两个物块均做匀加速运动，根据可知，A、B两个物块的加速度之比为2：1，根据可知，A、B两个物块的速度之比为2：1，故物块A上升h时物块B的速度大小为，A错误；物块B的重力做负功，为，B错误；以物块A、B整体为研究对象，根据动能定理，可得，解得，C正确；两个物块均做匀加速运动，拉力F大于，即，D错误。5．通过质量为m的电动玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。小车刚达到额定功率开始计时，且此后小车功率不变，小车的v－t图像如图甲所示，t0时刻小车的速度达到最大速度的eq\f(4,5)，小车速度由v0增加到最大值过程小车的牵引力与速度的关系图像如图乙所示，且F－v图线是双曲线的一部分，运动过程中小车所受阻力恒定，下列说法正确的是（）A．小车的额定功率为F0v0B．小车的最大速度为4v0C．0～t0时间内，小车运动的位移大小为D．小车速度达到最大速度的一半时，加速度大小为【答案】C【解析】根据题意可知，汽车是恒定功率起步，所以小车的额定功率为，故A错误；根据图乙可知，汽车速度最大时的牵引力为，此时的速度为，故B错误；由图乙可知，阻力恒定为，根据动能定理则有，解得，故C正确；小车速度达到最大速度的一半时，牵引力大小为，此时加速度大小为，故D错误。6．图甲为套环游戏的场景，图乙为简化的两个过程。套环视为质点，一次从a点水平抛出，套中地面b点；另一次从a点正下方地面c点斜抛出同一个套