2022 届二轮高考物理：能量和动量练题有答案 一、选择题。 1、(双选)如图所示，质量为 M 的电梯底板上放置一质量为 m 的物体，钢索拉 着电梯由静止开始向上做加速运动，当上升高度为 H 时，速度达到 v，不计空 气阻力，重力加速度为 g，则在这一过程中(　　) A．物体所受合力做的功等于 mv2＋mgH B．底板对物体的支持力做的功等于 mgH＋mv2 C．钢索的拉力做的功等于 Mv2＋MgH D．钢索的拉力、电梯的重力及物体对底板的压力对电梯做的总功等于 Mv2 2、（多选）一根不可伸长的轻绳一端固定在水平杆上的 A 点，另一端连接在 套在光滑竖直杆的轻环 B 上，如图所示。轻绳绕过悬挂重物的轻滑轮 C(不计轻 绳与滑轮间的摩擦)，重物质量为 m，用竖直向上的力 F 拉住轻环 B 让其缓慢向 上移动 h，经过时间为 t，在时间 t 内(　　) A．轻绳拉力对滑轮 C 的冲量大小为 mgt B．轻绳拉力对滑轮 C 做的功为 Fh C．竖直杆对轻环作用力的冲量为 0 D．水平杆对轻绳作用力的冲量不为 0 3、一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前 5 s 内做匀加速直线运动，5 s 末 达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其 v－t 图象如图所示．已知汽车 的质量为 m＝1×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的，则下列说法正确的是( ) A．汽车在前 5 s 内的牵引力为 5×102 N B．汽车速度为 25 m/s 时的加速度为 5 m/s2 C．汽车的额定功率为 100 kW D．汽车的最大速度为 80 m/s 4、如图甲所示，质量 m＝2 kg 的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕 在半径 R＝0.5 m 的薄圆筒上。t＝0 时刻，圆筒由静止开始绕竖直的中心轴转动， 其角速度随时间的变化规律如图乙所示，小物体和地面间的动摩擦因数 μ＝ 0.1，重力加速度 g 取 10 m/s2，则(　　) A．小物体的速度随时间的变化关系满足 v＝4t B．细线的拉力大小为 2 N C．细线拉力的瞬时功率满足 P＝4t D．在 0～4 s 内，细线拉力做的功为 12 J 5、如图为某同学建立的一个测量动摩擦因数的模型。物块自左侧斜面上 A 点 由静止滑下，滑过下面一段平面后，最高冲至右侧斜面上的 B 点。实验中测量 出了三个角度，左右斜面的倾角 α 和 β 及 AB 连线与水平面的夹角为 θ。物块与 各接触面间动摩擦因数相同且为 μ，忽略物块在拐角处的能量损失，以下结论 正确的是(　　) A．μ＝tan α B．μ＝tan β C．μ＝tan θ D．μ＝tan 6、（多选）如图所示，左侧为一个固定在水平桌面上的半径为 R 的半球形碗， 碗口直径 AB 水平，O 点为球心，碗的内表面及碗口光滑。右侧是一个足够长 的固定光滑斜面。一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及竖直固定的轻质光滑定 滑轮，细绳两端分别系有可视为质点的小球和物块，且小球质量 m1 大于物块质 量 m2。开始时小球恰在 A 点，物块在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时滑轮 右侧的细绳与斜面平行且恰好伸直，C 点在球心 O 的正下方。当小球由静止释 放开始运动，下列说法正确的是(　　) A．在小球从 A 点运动到 C 点的过程中，小球与物块组成的系统机械能守恒 B．当小球运动到 C 点时，小球的速率是物块速率的 C．小球不可能沿碗面上升到 B 点 D．物块沿斜面上滑的过程中，地面对斜面体的支持力始终保持恒定 7、质量为 m 的球从地面以初速度 v0 竖直向上抛出，已知球所受的空气阻力与 速度大小成正比。下列图象分别描述了球在空中运动的速度 v、加速度 a 随时间 t 的变化关系和动能 Ek、机械能 E(选地面处重力势能为零)随球距离地面高度 h 的变化关系，其中可能正确的是(　　) 8、（多选）如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相 连，弹簧处于自然长度时物块位于 O 点(图中未标出)。物块的质量为 m，AB＝ a，物块与桌面间的动摩擦因数为 μ。现用水平向右的力将物块从 O 点拉至 A 点， 拉力做的功为 W，撤去拉力后物块由静止向左运动，经 O 点到达 B 点时速度为 零。重力加速度为 g。则上述过程中(　　) A．经 O 点时，物块的动能小于 W－μmga B．物块在 A 点时，弹簧的弹性势能等于 W－μmga C．物块在 B 点时，弹簧的弹性势能小于 W－μmga D．物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在 B 点时弹簧的弹性势能 9、（双选）倾角为 θ 的三角形斜面体固定在水平面上，在斜面体的底端附近固 定一挡板，一质量不计的弹簧下端固定在挡板上，其自然长度时弹簧的上端位 于斜面体上的 O 点．质量分别为 4m、m 的物块甲和乙用一质量不计的细绳连接， 且跨过固定在斜面体顶端的光滑轻质定滑轮，如图所示．开始物块甲位于斜面 体上的 M 处，且 MO＝L，物块乙开始距离水平面足够高，现将物块甲和乙由 静止释放，物块甲沿斜面下滑，当物块将弹簧压缩到 N 点时，物块的速度减为 零，ON＝，已知物块甲与斜面体之间的动摩擦因数为 μ＝，θ＝30°，重力加速 度取 g＝10 m/s2，忽略空气的阻力，整个过程中细绳始终没有松弛，且乙未碰 到滑轮，则下列说法正确的是(　　) A．物块甲由静止释放到斜面体上 N 点的过程，物块甲先做匀加速直线运动， 紧接着做匀减速直线运动到速度减为零 B．物块甲在与弹簧接触前的加速度大小为 0.5 m/s2 C．物块甲位于 N 点时，弹簧所储存的弹性势能的最大值为 mgL D．物块甲位于 N 点时，弹簧所储存的弹性势能的最大值为 mgL 10、如图所示，质量为 m1＝50 kg 的人从轨道上的 A 点以 v0 的水平速度冲上质 量为 m2＝5 kg 的高度不计的静止滑板后，又一起滑向光滑轨道 DE，到达 E 点 时速度减为零，然后返回，已知 H＝1.8 m，重力加速度 g 取 10 m/s2.设人和滑板 可看成质点，滑板与水平地面间的摩擦力不计．下列说法正确的是(　　) A．人和滑板一起由 D 点运动到 E 点的过程中机械能不守恒 B．人的初速度 v0＝8 m/s C．刚冲上 DE 轨道时，人的速度大小为 6 m/s D．人冲上滑板到二者共速的过程中机械能守恒 11、在水平地面上，两个具有相同初动量而质量不同的物体在大小相等的阻力 作用下最后停下来。则质量大的物体(　　) A．滑行的距离小 B．滑行的时间长 C．滑行过程中的加速度大 D．滑行过程中的动量变化快 12、如图所示，小车 A 的质量 M＝2 kg，置于光滑水平面上，初速度 v0＝14 m/s。带正电荷可视为质点的物体 B，电荷量 q＝0.2 C，质量 m＝0.1 kg，将其 轻放在小车 A 的右端。在 A、B 所在的空间存在匀强磁场，方向垂直于纸面向 里，磁感应强度 B0＝0.5 T。物体 B 与小车之间存在摩擦力的作用，设小车足够 长，小车表面是绝缘的(g 取 10 m/s2)，则(　　) A．物体 B 的最终速度为 10 m/s B．小车 A 的最终速度为 13.5 m/s C．小车 A 和物体 B 的最终速度约为 13.3 m/s D．小车 A 达到最小速度的全过程中系统增加的内能为 8.75 J 二、填空含实题。 13、重力做功的特点： (1)重力做功与　　 (2)重力做功不引起物体　　 无关，只与始、末位置的　　 的变化。 有关。 14、某校物理兴趣小组利用如图甲所示装置探究合力做功与动能变化的关系． 在滑块上安装一遮光条，系轻细绳处安装一拉力传感器(可显示出轻细绳中的拉 力)，把滑块放在水平气垫导轨上 A 处，细绳通过定滑轮与钩码相连，光电门安 装在 B 处．气垫导轨充气，将滑块从 A 位置由静止释放后，拉力传感器记录的 读数为 F，光电门记录的时间为 Δt. (1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，则宽度为　________　 mm. (2)多次改变钩码的质量(拉力传感器记录的读数 F 相应改变)，测得多组 F 和 Δt 数据，要得到线性变化图象，若已经选定 F 作为纵坐标，则横坐标代表的物理 量为________。 A．Δt　　　B．(Δt)2 C. D.2 (3)若正确选择横坐标所代表的物理量后，得出线性变化图象的斜率为 k，且已 经测出 A、B 之间的距离为 s，遮光条的宽度为 d，则滑块质量(含遮光条和拉力 传感器)的表达式为 M＝________。 三、解答题、 15、某电动机工作时输出功率 P 与拉动物体的速度 v 之间的关系如图(a)所示。 现用该电动机在水平地面拉动一物体(可视为质点)，运动过程中轻绳始终处在 拉直状态，且不可伸长，如图(b)所示。已知物体质量 m＝1 kg，与地面的动摩 擦因数 μ1＝0.35，离出发点 C 左侧 s 距离处另有动摩擦因数为 μ2＝0.45、长为 d ＝0.5 m 的粗糙材料铺设的地面 AB 段。(g 取 10 m/s2) (1)若 s 足够长，电动机功率为 2 W 时，物体在地面能达到的最大速度是多少？ (2)若启动电动机，物体在 C 点从静止开始运动，到达 B 点时速度恰好达到 0.5 m/s，则 BC 间的距离 s 是多少？物体能通过 AB 段吗？如果不能停在何处？ 16、某砂场为提高运输效率，研究砂粒下滑的高度与砂粒在传送带上运动的关 系，建立如图所示的物理模型．竖直平面内有一倾角 θ＝37°的直轨道 AB，其 下方右侧放置一水平传送带，直轨道末端 B 与传送带间距可近似为零，但允许 砂粒通过．转轮半径 R＝0.4 m、转轴间距 L＝2 m 的传送带以恒定的线速度逆 时针转动，转轮最低点离地面的高度 H＝2.2 m．现将一小物块放在距离传送带 高 h 处静止释放，假设小物块从直轨道 B 端运动到达传送带上 C 点时，速度大 小不变，方向变为水平向右．已知小物块与直轨道和传送带间的动摩擦因数均 为 μ＝0.5.(sin37°＝0.6) (1)若 h＝2.4 m，求小物块到达 B 端时速度的大小； (2)若小物块落到传送带左侧地面，求 h 需要满足的条件； (3)改变小物块释放的高度 h，小物块从传送带的 D 点水平向右抛出，求小物块 落地点到 D 点的水平距离 x 与 h 的关系式及 h 需要满足的条件． 17、如图所示，在水平地面上固定一倾角 θ＝30°的粗糙斜面，一质量为 m 的小 物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面匀减速上滑高度 H 后停止，在上滑的过 程中，其加速度和重力加速度 g 大小相等。求： (1)小物块与斜面间的动摩擦因数 μ； (2)该过程中系统由于摩擦产生的热量 Q。 2022 届二轮高考