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1、考点7：功和能1.（2010莆田模拟）“神舟三号”顺利发射升空后，在离地面340km的圆轨道上运行了108圈。运行中需要多次进行 “轨道维持”。所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行。如果不进行轨道维持，由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能变化情况将会是：（ ）A动能、重力势能和机械能都逐渐减小B重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变C重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变D重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小答案：D2.（2010湖南师大附中模拟）质量为
2、1kg的物体被人用手由静止向上提高1m，这时物体的速度是2m/s，（g=10m/），下列说法中正确的是：（ ）A手对物体做功12J B合外力对物体做功12JC合外力对物体做功2J D物体克服重力做功10J解析：选ACD，运用动能定理可求合外力对物体做功2J；根据,可求物体克服重力做功10J；根据受力分析，可求手对物体做功12J。可得ACD正确。3.（2010天津模拟）如图7所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。则在小球下降阶段，下列说法中正确的是（ ）A. 在B
3、位置小球动能最大B. 在D位置小球机械能最小C. 从AC位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加D. 从AD位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加解析：选BCD，从A点到B点，小球做自由落体运动，从B点到C点，小球做加速度越来越小的加速运动，从C点到D点，小球做加速度越来越大的减速运动，所以小球在C位置时速度最大，动能最大，A错误；D位置，小球的动能为零，重力势能最小，所以小球机械能最小，B正确；从AC位置，小球的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能，所以小球重力势能的减少大于小球动能的增加,C正确；从AD位置，小球的重力势能完全转化为弹簧的弹性势能，小球的动能变为零，所以小球重力势
4、能的减少等于弹簧弹性势能的增加，D正确。4.（2010诸城模拟）在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（ ）A他的动能减少了B他的重力势能增加了C他的机械能减少了D他的机械能减少了答案：D5.（2010济南模拟）光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，以下关于小球运动的说法中正确的是 （ ）A轨道对小球做正功，小球的线速度不断增大B轨道对小球做正功，小球的角速度不断增大C轨
5、道对小球不做功，小球的角速度不断增大D轨道对小球不做功，小球的线速度不断增大解析：选C，小球的运动方向始终与轨道对它的弹力方向垂直，所以轨道对小球不做功，根据动能定理，小球的动能不变，所以小球的线速度不变，A、D错误；根据，轨道半径越来越小，所以小球的角速度不断增大，B错、C对.6.（2010屯溪模拟）在风景旖旎的公园往往都有喷泉以增加观赏性。现有一喷泉喷出的水柱高达h,已知水的密度为，喷泉出口的面积为S，则空中水的质量为（ ）AhS B2hS C3hS D4hS 答案：D7.（2010普宁模拟）游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则(
6、 ) A下滑过程中支持力对小朋友做功 B下滑过程中小朋友的重力势能减少 C整个运动过程中小朋友的机械能守恒D在水平面滑动过程中没有摩擦力对小朋友做功答案：B8.（2010临朐模拟）关于力对物体做功，下列说法正确的是 （ ）A. 滑动摩擦力对物体一定做负功 B. 静摩擦力对物体可能做正功C. 作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零D. 合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态答案：B9.（2010浙江模拟）一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端，已知小物块的初动能为E，它返回斜面底端的速度大小为V，克服摩擦阻力做功为E/2.若小物块冲上斜面的初动能变为2E，则有( )A. 返回
7、斜面底端的动能为E B. 返回斜面底端时的动能为3E/2C. 返回斜面底端的速度大小为2V D. 返回斜面底端的速度大小为V答案： A、D10.（2010杭州模拟）一物体放在升降机底板上，随同升降机由静止开始竖直向下运动，运动过程中物体的机械能E与物体位移S关系的图像如图所示，其中过程的图线为曲线，过程的图线为直线根据该图像，下列判断正确的是：（ ）A. 过程中物体所受合力一定是变力B. 过程中物体不可能做匀速直线运动C. 过程中物体一定做匀减速直线运动D. 过程中物体的动能一定不断增大答案：11.（2010丹阳模拟）如图所示，是汽车牵引力F和车速倒数的关系图像，若汽车质量为2103kg，由静
8、止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30m/s，则以下说法正确的是（ ） A. 汽车的额定功率为6104WB. 汽车运动过程中受到的阻力为6103N C. 汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动D. 汽车先做匀加速运动，然后再做变加速直线运动解析：选AD，由图像可知，随着汽车速度的增加，即随着的减小，牵引力先是恒定不变，后逐渐减小，汽车先做匀加速启动，后做额定功率下的变加速启动，C错误、D正确；由图象可知v=30m/s时，F=2103N，所以P=Fv=6104W，A正确；汽车运动过程中受到的阻力f=P/Vm=2103N，B错误；12.（2010嘉兴模拟）如图所示，在一直立的光滑管内放置
9、一轻质弹簧，上端O点与管口的距离为2X0，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，压缩量为x0，不计空气阻力，则 （ ） A. 小球运动的最大速度等于 B. 小球运动中最大加速度为gC. 弹簧的劲度系数为mg/x0 D. 弹簧的最大弹性势能为3mgx0答案：D13.（2010浏阳模拟）一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，受重力和电场力作用。若重力做功-3J，电场力做功1J，则小球的（ ） A. 重力势能增加3J B. 电势能增加1JC. 动能减少3J D. 机械能增加1J答案：A、D14.（2010嘉兴模拟）如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从点冲上倾角为3
10、0的固定斜面，其运动的加速度大小为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（ ）A. 重力势能增加了 B. 机械能损失了C. 动能损失了mgh D. 克服摩擦力做功答案：A、B15.（2010安徽模拟）如图所示，光滑圆弧轨道与光滑斜面在B点平滑连接，圆弧半径为R=0.4m，一半径很小、质量为m=0.2kg的小球从光滑斜面上A点由静止释放，恰好能通过圆弧轨道最高点D，g取10m/s2。求：（1）小球最初自由释放位置A离最低点C的高度h；（2）小球运动到C点时对轨道的压力大小FN；（3）若斜面倾斜角与图中相等，均为53，小球离开D点至落到斜面上运动了多长时间？解析：（1）设小球在D点
11、速度为vD，则 由A运动到D点，机械能守恒mg(h-2R)=mv2D/2 （2）由A运动到C点，机械能守恒mgh=mv2C/2 设小球在C点速度为vC则FN-mg=mv2C/R 1分 （3）设撞到斜面上E点离B点的距离为x，飞行时间为t，由位移公式得 由上面两式得 答案：（1）1m（2）12N（3）16.（2010浏阳模拟）环保节能问题是现今世界各国共同关注的课题，科学家们设计并制造了一艘太阳能帆船，它既有普通的柴油发动机作为动力系统，又有四个特殊的风帆，每个高6m，宽1.5m，表面布满太阳能电池，这样它既可以利用风力航行，又可以利用太阳能发电再利用电能驱动。已知船在行驶中所受阻力跟船速的平方
12、成正比。某次试航时关闭柴油发动机，仅靠风力匀速航行时速度，阻力大小N。开动太阳能电池驱动的发动机后船匀速运动的速度增加到，当时在落日照射下每平方米风帆实际获得的太阳能功率为600W，电动机的效率80%，设风力的功率不受船速的影响，则：（1）风力的功率是多少？（2）电动机提供的机械功率是多大？（3）太阳能电池把太阳能转化为电能的效率是多少？解析：（1） (2) 可得 K=400 同理 风电提供的总功率为： 电动机提供的机械功率为： (3)电动机从太阳能电池获得的功率为： 接收到的太阳能功率为： P2 =461.5600W=2.16104W =44 答案：（1）W（2）W（3）44%17.（201
13、0丹阳模拟）某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示：赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道绕行一周，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg，通电后以额定功率P=2.0w工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不计。图中L=5.26m，R=0.50m，h=1.25m，S=1.80m。求：(1) 赛车越过壕沟在C点应具有的最小速度(2)要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？（取g=10 m/s2）解析：（1）设赛车越过壕沟在C点的最小速度为v1，由平抛运动的规律 解得 （2）设赛车恰好越过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为v2，最低点的速度为v3，由牛顿第二定律及机械能守恒定律 解得 通过分析比较，赛车要完成比赛，在进入圆轨道前的速度最小应该是 设电动机工作时间至少为t，根据功能原理 由此可得 t=1.414s 答案：（1）3.6m/s（2）1.4
