2020届高三物理二轮冲刺对点专练--功与能

一、单选题

1. 难度：中等

如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U_ab=U_bc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R点在等势面b上，据此可知（  ）

A.带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小

B.带电质点在P点的电势能比在Q点的小

C.带电质点在P点的动能大于在Q点的动能

D.三个等势面中，c的电势最高

2. 难度：中等

如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V，实线是一带电粒子不计重力在该区域内运动的轨迹，轨迹上有a、b、c三点，已知带电粒子所带电荷量为，在a点处的动能为，则该带电离子（   ）

A.可能带负电 B.在b点处的电势能为

C.在b点处的动能为零 D.在c点处的动能为

3. 难度：中等

如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动．已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N₁，在高点时对轨道的压力大小为N₂.重力加速度大小为g，则N₁–N₂的值为

A.3mg B.4mg C.5mg D.6mg

4. 难度：简单

带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，实线是电场线，关于粒子，下列说法正确的是　　

A.在a点的加速度大于在b点的加速度

B.在a点的电势能小于在b点的电势能

C.在a点的速度小于在B点的速度

D.电场中a点的电势一定比b点的电势高

5. 难度：中等

在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次是斜向上拉，第二次是斜下推，两次力的作用线与水平方向的夹角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，则　　

A.力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功也相同

B.力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功不相同

C.力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功相同

D.力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功也不相同

6. 难度：中等

如图所示，质量为m，带电量为q的微粒，以初速度从A点竖直向上射入空气中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率，方向与电场的方向一致，则A、B两点的电势差为（   ）

A. B. C. D.

7. 难度：中等

·如图，平行板电容器两极板的间距为d，极板与水平面成45°角，上极板带正电．一电荷量为q（q>0）的粒子在电容器中靠近下极板处，以初动能E_k0竖直向上射出．不计重力，极板尺寸足够大．若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为

A. B.

C. D.

二、多选题

8. 难度：简单

如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T₀，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中(　　)

A.从P到M所用的时间等于

B.从Q到N阶段，机械能逐渐变大

C.从P到Q阶段，速率逐渐变小

D.从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功

9. 难度：简单

如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（　　）

A.物体在传送带上的划痕长

B.传送带克服摩擦力做的功为

C.电动机多做的功为

D.电动机增加的功率为

10. 难度：中等

如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为2m、m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上，放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是(   )

A.物体A下落过程中，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒

B.弹簧的劲度系数为

C.物体A着地时的加速度大小为

D.物体A着地时弹簧的弹性势能为

11. 难度：简单

物体从某一高度处自由下落，落到直立于地面的轻弹簧上，在A点物体开始与弹簧接触，到B点物体的速度为零，然后被弹回，下列说法中正确的是　　

A.物体从A下落到B的过程中，弹性势能不断增大

B.物体从A下落到B的过程中，重力势能不断减小

C.物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中，动能都是先变小后变大

D.物体在B点的速度为零，处于平衡状态

12. 难度：中等

如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P.它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W.重力加速度大小为g.设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则(　　)

 

A. a＝ B. a＝

C. N＝ D. N＝

三、填空题

13. 难度：简单

如图，在倾角的斜面底端的正上方某一高处以的初速度水平抛出一质量为的物体，空气阻力不计，该物体落在斜面上时的速度方向恰好与斜面垂直，取，则小球在空中飞行时间为______s；小球与斜面相碰瞬间重力的功率为______

14. 难度：中等

如图，汽车在平直路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的绳保持水平．当牵引轮船的绳与水平方向成角时，轮船速度为v，绳的拉力对船做功的功率为P，此时绳对船的拉力为__________．若汽车还受到恒定阻力f，则汽车发动机的输出功率为__________．

15. 难度：困难

一辆汽车质量，在水平路面上由静止开始做直线运动，所受阻力恒定不变，牵引力F与车速的倒数的关系如图所示，则汽车在BC段的运动为______；若发动机的最大牵引力为，最大输出功率，图中的为汽车的最大速度，则汽车在图示的ABC运动过程中，当速度时，发动机的瞬时输出功率______。

16. 难度：中等

质量为 m 的小球 A 以速率 v₀ 向右运动时跟静止的小球 B 发生碰撞，碰后 A 球以的速率反向弹回，而 B 球以的速率向右运动，则 B的质量 m_B ＝_________ ；碰撞过程中，B对A做功为_________．

17. 难度：中等

某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．

（1）实验中涉及到下列操作步骤：

①把纸带向左拉直

②松手释放物块

③接通打点计时器电源

④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量

上述步骤正确的操作顺序是__（填入代表步骤的序号）．

（2）图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50Hz．由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为__m/s．比较两纸带可知，__（填“M”或“L”）纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．

四、解答题

18. 难度：简单

汽车的质量为，额定功率为30kw，运动中阻力大小恒为车重的倍汽车在水平路面上从静止开始以的牵引力出发，g取．求：

经过多长时间汽车达到额定功率？

汽车达到额定功率后保持功率不变，运动中最大速度多大？

汽车加速度为时速度多大？

19. 难度：简单

如图所示，半径R＝0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ＝30°，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上．质量m＝0.1kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以v₀＝2m/s的速度被水平拋出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，经过C点后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，此时弹簧的弹性势能E_pm＝0.8J，已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s²．求：

（1）小物块从A点运动至B点的时间；

（2）小物块经过圆弧轨道上的C点时，对轨道的压力大小；

（3）C、D两点间的水平距离L．

20. 难度：困难

如图所示，传送带与水平面之间的夹角θ=30°，其上A、B两点间的距离L=5m，传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度匀速运动．现将一质量m=10kg的小物体（可视为质点）轻放在传送带的A点，已知小物体与传送之间的动摩擦因数μ=，在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，求：（取g=10m/s²）

（1）物体刚开始运动的加速度大小；

（2）物体从A到B运动的时间；

（3）传送带对小物体做的功；

（4）电动机做的功。

21. 难度：困难

如图所示，竖直平面内有一固定的光滑轨道ABCD，其中AB是足够长的水平轨道，B端与半径为R的光滑半圆轨道BCD平滑相切连接，半圆的直径BD竖直，C点与圆心O等高．现有一质量为m的小球Q静止在B点，另一质量为2m的小球P沿轨道AB向右匀速运动并与Q发生对心碰撞，碰撞后瞬间小球Q对半圆轨道B点的压力大小为自身重力的7倍，碰撞后小球P恰好到达C点．重力加速度为g．

（1）求碰撞前小球P的速度大小；

（2）求小球Q离开半圆轨道后落回水平面上的位置与B点之间的距离；

（3）若只调节光滑半圆轨道BCD半径大小，求小球Q离开半圆轨道D点后落回水平面上的位置与B点之间的距离最大时，所对应的轨道半径是多少？