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1、我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散单元质量检测(五)能量和动量一、选择题(第14题只有一项正确，第58题有多项正确)1. (2017广州执信中学模拟)如图所示，水平路面上有一辆质量为M的汽车，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是()A人对车的推力F做的功为FLB人对车做的功为maLC车对人的作用力大小为maD车对人的摩擦力做的功为(Fma)L解析：选A根据功的公式可知，人对车做功为WFL，故A正确；在水平方向上，由
2、牛顿第二定律可知，车对人的作用力为Fma，人对车的作用力为ma，故人对车做的功为WmaL，故B错误；因车对人还有支持力，大小等于mg，故车对人的作用力为N，故C错误；对人由牛顿第二定律得fFma，解得fmaF，车对人的摩擦力做功为WfL(Fma)L，故D错误。2(2017马鞍山模拟)汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速运动。汽车所受阻力恒定，下列汽车功率P与时间t的关系图像中，能正确描述上述过程的是()解析：选C根据PFv，FF阻ma，做匀加速运动时，vat，所以PFat，故功率与时间成正比；做匀速运动时，合力为零，即FF阻，PFvF阻v，可知汽车由匀加速运动变为匀速运动，要求牵引力F
3、突然减小，功率突然减小，然后保持不变，所以A、B、D错误；C正确。3. (2017陕西西安一中模拟)如图所示，光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点。轻弹簧左端固定于竖直墙面，现用质量为m1的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上。不计滑块在B点的机械能损失，换用材料相同、质量为m2的滑块(m2m1)压缩弹簧至同一点D后，重复上述过程，下列说法正确的是()A两滑块到达B点时速度相同B两滑块沿斜面上升的最大高度相同C两滑块上升到最高点的过程中克服重力做的功不相同D两滑块上升到最高点的过程中机械能损失相同解析：选D两滑块到达B点的动能相
4、同，但质量不同，则速度不同，故A错误；两滑块在斜面上运动时加速度相同，由于初速度不同，故上升的最大高度不同，故B错误；两滑块上升到最高点过程克服重力做功可表示为mgh，由能量守恒定律得Epmgh mgcot ，所以mgh，故两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同，故C错误；由能量守恒定律得E损Wfmgcos mghcot Ep，故D正确。4. (2017河北衡水中学模拟)如图，质量分别为m11.0 kg和m22.0 kg的弹性小球a、b，用轻绳紧紧的把它们捆在一起，使它们发生微小的形变。该系统以速度v00.10 m/s沿光滑水平面向右做直线运动。某时刻轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运
5、动。经过时间t5.0 s后，测得两球相距s4.5 m，则下列说法错误的是()A刚分离时，a球的速度大小为0.7 m/sB刚分离时，b球的速度大小为0.2 m/sC刚分离时，a、b两球的速度方向相同D两球分开过程中释放的弹性势能为0.27 J解析：选C系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：(m1m2)v0m1v1m2v2，位移：sv1tv2t，代入数据解得：v10.70 m/s，v20.20 m/s，符号表示速度方向与正方向相反，故选项A、B正确，C错误；由能量守恒定律得：(m1m2)vEpm1vm2v，代入数据解得：Ep0.27 J，选项D正确。5.一物体静止在粗糙水平面上，某时刻受
6、到一沿水平方向的恒定拉力作用开始沿水平方向做直线运动，已知在第1 s内合力对物体做的功为45 J，在第1 s末撤去拉力，物体整个运动过程的vt图像如图所示，g取10 m/s2，则()A物体的质量为5 kgB物体与水平面间的动摩擦因数为0.1C第1 s内摩擦力对物体做的功为60 JD第1 s内拉力对物体做的功为60 J解析：选BD由动能定理有45 J，第1 s末速度v3 m/s，解出m10 kg，故A错误；撤去拉力后加速度的大小a m/s21 m/s2，摩擦力fma10 N，又fmg，解出0.1，故B正确；第1 s内物体的位移x1.5 m，第1 s内摩擦力对物体做的功Wfx15 J，故C错误；第
7、1 s内加速度的大小a1 m/s23 m/s2，设第1 s内拉力为F，则Ffma1，第1 s内拉力对物体做的功WFx60 J，故D正确。6(2015浙江高考)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0105 N；弹射器有效作用长度为100 m，推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则()A弹射器的推力大小为1.1106 NB弹射器对舰载机所做的功为1.1108 JC弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8107 WD舰载机
8、在弹射过程中的加速度大小为32 m/s2解析：选ABD对舰载机应用运动学公式v202ax，解得加速度a32 m/s2，选项D正确；设总推力为F，对舰载机应用牛顿第二定律可知：F20%Fma，得F1.2106 N，而发动机的推力为1.0105 N，则弹射器的推力为F推(1.21061.0105)N1.1106 N，选项A正确；弹射器对舰载机所做的功为WF推l1.1108 J，选项B正确；弹射过程所用的时间为t s2.5 s，平均功率P W4.4107 W，选项C错误。7(2017湖南长沙雅礼中学模拟)如图甲所示，静止在地面上的一个物体在竖直向上的拉力作用下开始运动，在向上运动的过程中，物体的动能
9、Ek与位移x的关系图像如图乙所示，其中在0h过程中的图线为平滑曲线，h2h过程中的图线为平行于横轴的直线，2h3h过程中的图线为一倾斜的直线，不计空气阻力，下列说法正确的是()A物体上升到h高处时，拉力的功率为零B在0h过程中拉力大小为2mgC在h2h过程中物体机械能增加D在2h3h过程中物体的机械能不变解析：选CD由动能定理得Ek(Fmg)x，题图乙图线的斜率表示合外力，在0h过程中，斜率逐渐减小到零，则拉力逐渐减小到等于mg，合力减小为零，则在上升到高度为h时，由题图可知，Fmg，速度为v，则功率为Pmgv，拉力的功率不为零，故A、B错误；在h2h过程中，物体匀速上升，拉力做正功，物体的机
10、械能增加，故C正确；在2h3h过程中，图线斜率恒定，为mg，则物体受到的合力为mg，物体只受重力，机械能守恒，故D正确。8. (2017四川成都七中模拟)如图所示，某极限运动爱好者(可视为质点)尝试一种特殊的高空运动。他身系一定长度的弹性轻绳，从距水面高度大于弹性轻绳原长的P点以水平初速度v0跳出。他运动到图中a点时弹性轻绳刚好拉直，此时速度与竖直方向的夹角为，轻绳与竖直方向的夹角为，b为运动过程的最低点(图中未画出)，在他运动的整个过程中未触及水面，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是()A极限运动爱好者从P点到b点的运动过程中机械能守恒B极限运动爱好者从P点到a点时间的表达式为t
11、C极限运动爱好者到达a点时，tan tan D弹性轻绳原长的表达式为l解析：选BD极限运动爱好者从P点到b点的运动过程中，爱好者和弹性轻绳组成的系统机械能守恒，爱好者的机械能不守恒，故A错误；极限运动爱好者从P点到a点的过程中做平抛运动，根据几何关系有tan ，解得vy，则运动时间t，故B正确；根据几何关系得：tan 22tan ，故C错误；根据几何关系得：弹性轻绳原长的表达式l，故D正确。二、计算题9如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，水平段ab粗糙，其距离为s3 m。在b点平滑过度，bcd段光滑，cd段是以O为圆心、半径为R0.4 m的一小段圆弧。质量为m2 kg的小物块静止于a处，在一与
12、水平方向成角的恒力F作用下开始沿轨道匀加速运动，小物块到达b处时撤去该恒力，小物块继续运动到d处时速度水平，此时轨道对小物块的支持力大小为FN15 N。小物块与ab段的动摩擦因数为0.5，g取10 m/s2。求：(1)小物块到达b点时的速度大小vb；(2)恒力F的最小值Fmin。(计算结果可用分式或根号表示)解析：(1)在d点：mgFN从b到d由机械能守恒得：mvmvmgR联立得vb3 m/s。(2)在a到b的过程中有：v2asFcos (mgFsin )ma由数学知识，解得F N N当sin()1时，Fmin N。答案：(1)3 m/s(2) N10(2017广西桂林质检)如图所示，静置于水
13、平地面上的三辆手推车沿一直线排列，质量均为m，人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动，当车运动了距离L时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离L时与第三车相碰，三车以共同速度又运动了距离L时停止。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍，重力加速度为g，若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞时间很短，忽略空气阻力，求：(1)整个过程中摩擦阻力所做的总功；(2)人给第一辆车水平冲量的大小。解析：(1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W，则WkmgL2kmgL3kmgL6kmgL。即整个过程中摩擦阻力所做的总功为6kmgL。(2)设第一辆车的初速度为v0，第一次碰前速度为v1，碰后共
14、同速度为v2，第二次碰前速度为v3，碰后共同速度为v4，则由动量守恒得mv12mv22mv23mv4kmgLmvmvk(2m)gL(2m)v(2m)vk(3m)gL0(3m)v由以上各式得v02，所以人给第一辆车水平冲量的大小Imv02m。答案：(1)6kmgL(2)2m11. (2017江苏泰州中学模拟)如图所示，传送带AB总长为l10 m，与一个半径为R0.4 m的光滑四分之一圆弧轨道BC相切于B点，传送带速度恒为v6 m/s，方向向右，现有一个滑块以一定初速度从A点水平滑上传送带，滑块质量为m10 kg，滑块与传送带间的动摩擦因数为0.1，已知滑块运动到B端时，刚好与传送带同速，求：(1)滑块的初速度；(2)滑块能上升的最大高度；(3)求滑块第二次在传送带上滑行时，滑块和传送带系统产生的内能。解析：(1)以滑块为研究对象，滑块在传送带上运动过程中，当滑块初速度大于传送带速度时，有mglmv2mv，解得v02 m/s；当滑块初速度小于传送带速度时，有mglmv2mv，解得v04 m/s。(2)由动能定理可得mgh0mv2，解得h1.8 m。(3)以滑块为研究对象，由牛顿第二定律得mgma，滑块的加速度a1 m/s2，滑块减速到零的位移s18 m10 m，则滑块第二次在传送带上滑行时，速度没有减小到零就离开传送带，由匀变速运动的位移公式可得lvtat2，解得t2 s(t
