2020高考物理選擇題滿分沖刺專題%E3%80%80功%E3%80%80功率%E3%80%80功能關系（解析版）

考選擇題滿分沖刺專題功功率功能關系1．如圖，一質(zhì)量為m，長度為l的均勻柔軟細繩PQ豎直懸掛．用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點，M點與繩的上端P相距(l.重力加速度大小為g.在此過程中，外力做的功為()A.(mgl B．(mglC.(mgl D．(mglA2．“天津之眼”是一座跨河建設、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標之一．摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動．下列敘述正確的是()A．摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客的機械能保持不變B．在最高點時，乘客重力大于座椅對他的支持力C．摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中，乘客重力的沖量為零D．摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客重力的瞬時功率保持不變B3.如圖所示，一小物塊被夾子夾緊，夾子通過輕繩懸掛在小環(huán)上，小環(huán)套在水平光滑細桿上．物塊質(zhì)量為M，到小環(huán)的距離為L，其兩側面與夾子間的最大靜摩擦力均為F.小環(huán)和物塊以速度v向右勻速運動，小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止，物塊向上擺動．整個過程中，物塊在夾子中沒有滑動．小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計，重力加速度為g.下列說法正確的是()A．物塊向右勻速運動時，繩中的張力等于2FB．小環(huán)碰到釘子P時，繩中的張力大于2FC．物塊上升的最大高度為(D．速度v不能超過((D4．如圖所示，三個小球A、B、C的質(zhì)量均為m，A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為L.B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長．現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點，兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°.A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運動，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g.則此下降過程中()A．A的動能達到最大前，B受到地面的支持力小于(mgB．A的動能最大時，B受到地面的支持力等于(mgC．彈簧的彈性勢能最大時，A的加速度方向豎直向下D．彈簧的彈性勢能最大值為((mgLAB1．如圖1所示，質(zhì)量相等的物體A和物體B與地面間的動摩擦因數(shù)相等，在力F的作用下，一起沿水平地面向右移動x，則()圖1A．摩擦力對A、B做功相等B．A、B動能的增量相同C．F對A做的功與F對B做的功相等D．合外力對A做的功與合外力對B做的功不相等解析因F斜向下作用在物體A上，A、B受的摩擦力不相同，所以摩擦力對A、B做的功不相等，A錯誤；但A、B兩物體一起運動，速度始終相同，故A、B動能增量一定相同，B正確；F不作用在B上，因此力F對B不做功，C錯誤；合外力對物體做的功等于物體動能的增量，故D錯誤．答案B2．如圖2所示為某中學科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動小車的裝置．當太陽光照射到小車上方的光電板時，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動機帶動小車前進．若質(zhì)量為m的小車在平直的水泥路上從靜止開始沿直線加速行駛，經(jīng)過時間t前進的距離為x，且速度達到最大值vm.設這一過程中電動機的功率恒為P，小車所受阻力恒為f，那么這段時間內(nèi)()圖2A．小車做勻加速運動B．小車受到的牽引力逐漸增大C．小車受到的合外力所做的功為PtD．小車受到的牽引力做的功為fx＋(mv(解析小車在運動方向上受向前的牽引力F和向后的阻力f，因為v增大，P不變，由P＝Fv，F(xiàn)－f＝ma，得出F逐漸減小，a也逐漸減小，當v＝vm時，a＝0，故A、B項均錯；合外力做的功W外＝Pt－fx，由動能定理得W牽－fx＝(mv(，故C項錯，D項對．答案D3．如圖3所示，一質(zhì)量為M，長為L的木板，放在光滑的水平地面上，在木板的右端放一質(zhì)量為m的小木塊，用一根不可伸長的輕繩通過光滑的定滑輪分別與m、M連接，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ，開始時木塊和木板靜止，現(xiàn)用水平向右的拉力F作用在M上，在將m拉向木板左端的過程中，拉力至少做功為()圖3A．2μmgL B.(μmgLC．μ(M＋m)gL D．μmgL解析在拉力F的作用下，m、M緩慢勻速運動，將m拉到木板的左端的過程中，拉力做功最少，設此時繩的拉力為T，則T＝μmg，T＋μmg＝F，當m到達M左端時，M向右運動的位移為(，故拉力做功W＝F·(＝μmgL，故D正確．答案D4．靜止在地面上的物體在豎直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力．不計空氣阻力，在整個上升過程中，物體機械能隨時間變化關系是()解析設在恒力作用下的加速度為a，則機械能增量E＝Fh＝F·at2/2，知機械能隨時間不是線性增加，撤去拉力后，機械能守恒，則機械能隨時間不變．故C正確，A、B、D錯誤．答案C5．如圖4所示，豎直平面內(nèi)放一直角桿MON，桿的水平部分粗糙，動摩擦因數(shù)μ＝0.2，桿的豎直部分光滑．兩部分各套有質(zhì)量均為1kg的小球A和B，A、B球間用細繩相連．初始A、B均處于靜止狀態(tài)，已知：OA＝3m，OB＝4m，若A球在水平拉力的作用下向右緩慢地移動1m(取g＝10m/s2)，那么該過程中拉力F做功為()圖4A．14JB．10JC．6JD．4J解析對A、B球整體受力分析如圖所示，由于在水平拉力作用下A球緩慢移動，所以FN1＝2mg＝2×1×10N＝20N，F(xiàn)f＝μFN1＝0.2×20N＝4N，根據(jù)動能定理可知，WF＋WFf＋WGB＝0，所以WF＋(－Ff×l)＋(－mgl)＝0，代數(shù)解得WF＝14J，選項A正確．答案A6．如圖5所示，長為L的粗糙長木板水平放置，在木板的A端放置一個質(zhì)量為m的小物塊．現(xiàn)緩慢地抬高A端，使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動，當木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為α時小物塊開始滑動，此時停止轉(zhuǎn)動木板，小物塊滑到底端的速度為v，重力加速度為g.下列判斷正確的是()圖5A．整個過程物塊受的支持力垂直于木板，所以不做功B．物塊所受支持力做功為mgLsinαC．發(fā)生滑動前靜摩擦力逐漸增大D．整個過程木板對物塊做的功等于物塊機械能的增量解析由題意得，物塊滑動前支持力屬于沿運動軌跡切線方向的變力，由微元法可知在這個過程中支持力做正功，而且根據(jù)動能定理，在緩慢抬高A端的過程中，W－mgLsinα＝0，可知W＝mgLsinα，所以A項錯，B項正確．由平衡條件得在滑動前靜摩擦力f靜＝mgsinθ，當θ↑，f靜↑，所以C正確．在整個過程中物塊的重力勢能不變，動能增加，所以機械能變大，根據(jù)除了重力以外其他力做功等于機械能的變化量可知D項正確．答案BCD7．三角形傳送帶以1m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，兩邊的傳送帶長都是2m且與水平方向的夾角均為37°.現(xiàn)有兩個質(zhì)量相同的小物塊A、B從傳送帶頂端都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)都是0.5，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.下列判斷正確的是()圖6A．物塊A先到達傳送帶底端B．物塊A、B同時到達傳送帶底端C．傳送帶對物塊A、B均做負功D．物塊A下滑過程系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量小于B下滑過程系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量解析計算比較得mgsinθ＞μmgcosθ，A和B沿傳送帶斜面向下做初速度相同、加速度相同的勻加速運動，并且兩物塊與地面距離相同，所以兩物塊同時到達底端，選項A錯，B對；兩物塊的摩擦力方向都與運動方向相反，所以傳送帶對物塊A、B均做負功，選項C對；物塊A與傳送帶運動方向相同，物塊B與傳送帶運動方向相反，而劃痕是指物塊與傳送帶間的相對位移，所以s相對A＜s相對B，而Q熱＝μmgs相對，所以QA＜QB，選項D對．答案BCD8．將小球以10m/s的初速度從地面豎直向上拋出，取地面為零勢能面，小球在上升過程中的動能Ek、重力勢能Ep與上升高度h間的關系分別如圖7中兩直線所示．取g＝10m/s2，下列說法正確的是()圖7A．小球的質(zhì)量為0.2kgB．小球受到的阻力(不包括重力)大小為0.20NC．小球動能與重力勢能相等時的高度為(mD．小球上升到2m時，動能與重力勢能之差為0.5J解析在最高點，Ep＝mgh得m＝0.1kg，A項錯誤；由除重力以外其他力做功W其＝ΔE可知：－fh＝E高－E低，E為機械能，解得f＝0.25N，B項錯誤；設小球動能和重力勢能相等時的高度為H，此時有mgH＝(mv2，由動能定理：－fH－mgH＝(mv2－(mv(，得H＝(m，故C項錯；當上升h′＝2m時，由動能定理，－fh′－mgh′＝Ek2－(mv(得Ek2＝2.5J，Ep2＝mgh′＝2J，所以動能與重力勢能之差為0.5J，故D項正確．答案D9．如圖8所示，質(zhì)量相等、材料相同的兩個小球A、B間用一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連組成系統(tǒng)，系統(tǒng)穿過一粗糙的水平滑桿，在作用在B上的水平外力F的作用下由靜止開始運動，一段時間后一起做勻加速運動，當它們的總動能為4Ek時撤去外力F，最后停止運動．不計空氣阻力，認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．則在從撤去外力F到停止運動的過程中，下列說法正確的是()圖8A．撤去外力F的瞬間，彈簧的壓縮量為(B．撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長量為(C．系統(tǒng)克服摩擦力所做的功小于系統(tǒng)機械能的減少量D．A克服外力所做的總功等于2Ek解析撤去F瞬時，彈簧處于拉伸狀態(tài)，對系統(tǒng)在F作用下一起勻加速運動，由牛頓第二定律有F－2μmg＝2ma，對A有kΔx－μmg＝ma，求得拉伸量Δx＝(，則A、B兩項錯誤；撤去F之后，系統(tǒng)運動過程中，克服摩擦力所做的功等于機械能的減少量，則C錯誤；對A利用動能定理W合＝0－EkA，又有EkA＝EkB＝2Ek，則知A克服外力做的總功等于2Ek，則D項正確．答案D10．一質(zhì)量為m的物體靜止在粗糙的水平地面上，從t＝0時刻開始受到方向恒定的水平拉力F作用，F(xiàn)與時間t的關系如圖9甲所示．物體在(時刻開始運動，其v－t圖象如圖乙所示，若可認為滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，則()圖9A．物體與地面間的動摩擦因數(shù)為(B．物體在t0時刻的加速度大小為(C．物體所受合力在t0時刻的功率為2F0v0D．水平力F在t0到2t0這段時間內(nèi)的平均功率為F0(2v0＋()解析由題圖知在(時刻，物體剛被拉動，有F0＝μmg，則μ＝(，A錯誤；在t0時刻加速度大于((＝(，B錯誤；物體在t0時刻的合力F＝2F0－μmg＝F0，功率P＝Fv0＝F0v0，C錯誤；t0～2t0時間內(nèi)，加速度為a＝(＝(，2t0時刻的速度為v＝v0＋at，t0～2t0時間內(nèi)的平均速度(＝(，平均功率(＝2F0(，聯(lián)立得(＝F0(2v0＋()，D正確．答案D11．有一系列斜面，傾角各不相同，它們的底端相同，都是O點，如圖10所示．有一些完全相同的滑塊(可視為質(zhì)點)從這些斜面上的A、B、C、D……各點同時由靜止釋放，下列判斷正確的是()圖10A．若各斜面均光滑，且這些滑塊到達O點的速率相同，則A、B、C、D……各點處在同一水平線上B．若各斜面均光滑，且這些滑塊到達O點的速率相同，則A、B、C、D……各點處在同一豎直面內(nèi)的圓周上C．若各斜面均光滑，且這些滑塊到達O點的時間相同，則A、B、C、D……各點處在同一豎直面內(nèi)的圓周上D．若各斜面與這些滑塊間有相同的動摩擦因數(shù)，滑到O點的過程中，各滑塊損失的機械能相同，則A、B、C、D……各點處在同一豎直線上解析由機械能守恒可知A正確，B錯誤；若A、B、C、D……各點在同一豎直平面內(nèi)的圓周上，則下滑時間均為t＝(((d為直徑)，因此選項C正確；設斜面和水平面間夾角為θ，損失的機械能為ΔE＝μmgscosθ，損失機械能相同，則scosθ相同，因此A、B、C、D……各點在同一豎直線上，D正確．答案ACD12．如圖11所示，有一光滑斜面傾角為θ，c為斜面上固定擋板，物塊a和b通過輕質(zhì)彈簧連接，a、b處于靜止狀態(tài)，彈簧壓縮量為x.現(xiàn)對a施加沿斜面向下的外力使彈簧再壓縮3x，之后突然撤去外力，經(jīng)時間t，物塊a沿斜面向上運動的速度為v，此時物塊剛要離開擋板．已知兩物塊的質(zhì)量均為m，重力加速度為g.下列說法正確的是()圖11A．彈簧的勁度系數(shù)為(B．物塊b剛要離開擋板時，a的加速度為gsinθC．物塊a沿斜面向上運動速度最大時，物塊b對擋板c的壓力為0D．撤去外力后，經(jīng)過時間t，彈簧彈力對物塊a做的功為5mgxsinθ＋(mv2解析無外力作用時，以物塊a為研究對象kx＝mgsinθ，k＝(，選項A錯誤；當物塊b剛離開擋板時，以物塊b為研究對象kx1＝mgsinθ，所以x1＝x，彈簧處于拉伸狀態(tài)，這時物塊a的加速度為2gsinθ，選項B錯誤；物塊a速度最大時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，物塊b對擋板c的壓力為2mgsinθ，選項C錯誤；撤去外力后由動能定律得W彈－mgsinθ·5x＝(mv2－0，W彈＝5mgxsinθ＋(mv2，選項D正確．答案D13．如圖12，豎直平面內(nèi)的軌道Ⅰ和Ⅱ都由兩段細直桿連接而成，兩軌道長度相等，用相同的水平恒力將穿在軌道最低點B的靜止小球，分別沿Ⅰ和Ⅱ推至最高點A，所需時間分別為t1、t2，動能增量分別為ΔEk1、ΔEk2，假定球在經(jīng)過軌道轉(zhuǎn)折點前后速度大小不變，且球與Ⅰ和Ⅱ軌道間的動摩擦因數(shù)相等，則()圖12A．ΔEk1＞ΔEk2，t1＞t2B．ΔEk1＝ΔEk2，t1＞t2C．ΔEk1＞ΔEk2，t1＜t2D．ΔEk1＝ΔEk2，t1＜t