高考物理一轮复习母题专练：E单元 功和能（含详解）.docVIP

E单元 功和能 目录 E1 1 E2 动能 动能定理 2 E3 机械能守恒定律 11 E4 实验：探究动能定理 22 E5 实验：验证机械能守恒定律 23 E6 功和能综合 25 E1 功和功率 【题文】（物理卷·2016届甘肃省兰州一中高一下学期期末考试（2014.07））17．（12分）如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×103 kg的汽车，正以10 m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v－t图象如图乙所示，在t＝20 s时汽车到达C点，运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变。假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)Ff1＝2 000 N。(解题时将汽车看成质点)求： (1)运动过程中汽车发动机的输出功率P； (2)汽车速度减至8 m/s时的加速度a的大小； (3)BC路段的长度。 动能定理的应用；功率、平均功率和瞬时功率． 【答案解析】(1)20kW(2) 0.75 m/s2 (3)93.75m解析(1)汽车在AB路段时牵引力和阻力相等，则 F1＝Ff1，输出功率P＝F1v1 解得P＝20 kW (2)t＝15 s后汽车处于匀速运动状态，有F2＝Ff2，P＝F2v2，则Ff2＝ 解得Ff2＝4 000 N v＝8 m/s时汽车在做减速运动，有Ff2－F＝ma，F＝ 解得a＝0.75 m/s2 (3)对BC段由动能定理得 Pt－Ff2x＝mv－mv 解得x＝93.75 m （1）由图看出，汽车的运动情况，AB段汽车做匀速运动，牵引力与阻力相等，由P=Fv，F=f1=2000N求解汽车发动机的输出功率P．（2）t=15s后汽车处于匀速运动状态，由功率公式求出阻力的大小，汽车速度减至8m/s时，由功率公式求出牵引力的大小，再由牛顿第二定律求解汽车的加速度．（3）对BC段，根据动能定理求解BC路段的长度．本题首先要根据速度图象分析汽车的运动情况，抓住汽车的功率一定这个条件，掌握功率公式P=Fv，即可由图象读出速度，求解牵引力和阻力． 【题文】（物理卷·2016届甘肃省兰州一中高一下学期期末考试（2014.07））7．已知货物的质量为m，在某段时间内起重机将货物以a的加速度加速升高h，则在这段时间内，下列叙述正确的是(重力加速度为g) A．货物的动能一定增加mah－mgh B．货物的机械能一定增加mah C．货物的重力势能一定增加mah D．货物的机械能一定增加mah＋mgh 功能关系；动能和势能的相互转化． 【答案解析】D解析解：A、根据牛顿第二定律得：合力为F合=ma，则合力做功为W合=mah，知动能增加量为mah．故A错误．B、货物上升h高度，重力势能的增加量为mgh，则机械能的增加量为mah+mgh．故B、C错误，D正确．故选：D． 根据重力做功的大小求出重力势能的增加量，根据合力做功的大小求出动能的增加量，根据动能和重力势能的增加量求出机械能的增加量．解决本题的关键知道重力做功与重力势能的关系，合力做功与动能的关系，对于机械能的变化量，也可以通过除重力以外其它力做功等于机械能增加量求出机械能的增加量． 15．（10分）如右图所示，是半径为的圆弧形光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为，今有一质量为、带正电的小滑块，（体积很小可视为质点），从点由静止释放，滑到水平轨道上的点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为，求： （1）滑块通过点时的速度大小； （2）水平轨道上、两点之间的距离。 动能定理的应用；电场强度． 【答案解析】（1）（2）解析（1）小滑块从到的过程中，只有重力和电场力做功。设滑块通过点时的速度为，根据动能定理有： 解得： （2）设、两点间的距离为，则滑块由滑到的过程中，由动能定理有： 解得： （1）小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，根据动能定理求解．（2）对整个过程研究，重力做正功，水平面上摩擦力做负功，电场力做负功，根据动能定理求出水平轨道上A、B两点之间的距离．本题考查分析和处理物体在复合场运动的能力．对于电场力做功W=qEd，d为两点沿电场线方向的距离． 16．（10分如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C。(不计空气阻力)试求： (1)物体在A点时弹簧的弹性势能； (2)物