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2023高考物理最新模拟题专题分类汇编 专题六 功和能
作者UID:18964455
日期: 2024-11-04
三轮冲刺
单选题
风力发电是重要的发电方式之一,某风力发电机在风速为8m/s时输出的电功率为680kW,若风场每天有12h风速在4m/s到10m/s的风能资源,风力发电机的转化效率为18%,风正面吹向叶片,则该电站每天的发电量至少为( )
A、 1020kW·h
B、 920kW·h
C、 800kW·h
D、 720kW·h
如图所示,重为G的物块,沿倾角为
的固定斜面向下运动。当运动到某位置时,其速度大小为
, 此时物块所受重力的瞬时功率为()
A、
B、
C、
D、
如图所示,轻弹簧上端固定在天花板上,下端系一物块。物块从弹簧处于原长位置静止释放,在物块开始下落到最低点的过程中(弹簧的形变在弹性限度内),下列说法中正确的是()
A、 物块的动能一直变大
B、 物块的重力势能一直减小
C、 物块的机械能一直变大
D、 物块的机械能先变大后变小
某同学用200N的力将质量为0.44kg的足球踢出,足球以10m/s的初速度沿水平草坪滚出60m后静止,则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是( )
A、 22 J
B、 4.4 J
C、 132 J
D、 12000 J
如图所示,质量为4m的木块用轻质细绳竖直悬于O点,当一颗质量为m的子弹以
的速度水平向右射入木块后,它们一起向右摆动的最大摆角为60°。木块可视为质点,重力加速度大小为g,则轻绳的长度为( )
A、
B、
C、
D、
如图所示,半径为R的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内。某时刻,质量为1kg、直径略小于细圆管内径的小球A(可视为质点)从细管最高点静止释放,当小球A和细圆管轨道圆心连线与竖直方向夹角为37°时,小球对轨道的压力大小为( )(
)
A、 38N
B、 40N
C、 42N
D、 44N
如图所示,光滑足够长斜面底端有一垂直斜面的挡板。A、B、C三个半径相同质量不同的小球(均可视为质点),从图中位置同时静止释放(其中C球离挡板距离为H);所有碰撞均为弹性碰撞,且三球在第一次到达斜面底端时碰后B、C恰好静止,则A球碰后沿斜面向上运动最大位移为( )
A、 4H
B、 6H
C、 9H
D、 16H
如图(a)所示,一根质量为
、长度为
的均匀柔软细绳置于光滑水平桌面上,绳子右端恰好处于桌子边缘,桌面离地面足够高。由于扰动,绳从静止开始沿桌边下滑。当绳下落的长度为
时,加速度大小为
, 绳转折处
点的张力大小为
, 桌面剩余绳的动能为
、动量为
, 如图(b)所示。则从初态到绳全部离开桌面的过程中,下列说法正确的是( )
A、 当
时,张力
有最大值
B、 当
时,动是
有最大值
C、 当
时,加速度
有最大值
D、 当
时,动能
有最值
质量为2kg的物体,放在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上,在水平拉力F的作用下,由静止开始运动,拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示,g取10m/s
2
, 下列说法中正确的是( )
A、 此物体在OA段做匀加速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为6W
B、 此物体在OA段做匀速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为6W
C、 此物体在AB段做匀加速直线运动,且此过程中拉力的最大功率为6W
D、 此物体在AB段做匀速直线运动,且此过程中拉力的功率恒为6W
一个重量为G的物体,在水平拉力F的作用下,一次在光滑水平面上移动x,做功W
1
, 功率P
1
;另一次在粗糙水平面上移动相同的距离x,做功W
2
, 功率P
2
。在这两种情况下拉力做功及功率的关系正确的是( )
A、 W
1
=W
2
, P
1
>P
2
B、 W
1
>W
2
, P
1
>P
2
C、 W
1
=W
2
, P
1
=P
2
D、 W
1
>W
2
, P
1
=P
2
如图所示,有两个完全相同的小球 A、B,将它们从同一高度以相同大小的初速度v
0
分别水平抛出和竖直向上抛出(不计空气阻力),则下列说法正确的是( )
A、 两小球落地时的速度相同
B、 从抛出点至落地,两球重力做功相同
C、 两小球落地时,重力的瞬时功率相同
D、 从抛出点至落地,重力对两小球做功的平均功率相同
如图所示,四个小球质量m
A
=m
B
=2m、m
C
=m
D
=m,在距地面相同的高度处以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛,不计空气阻力,则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中不正确的是( )
A、 小球飞行过程中单位时间内的速度变化量相同
B、 A,B两小球落地时,重力的瞬时功率相同
C、 从开始运动至落地,重力对四个小球做功均相同
D、 从开始运动至落地,重力对A小球做功的平均功率最大
如图所示,竖直平面内固定着一光滑的直角杆,水平杆和竖直杆上分别套有质量为m
P
=0.8kg和m
Q
=0.9kg的小球P和Q,两球用不可伸长的轻绳相连,开始时轻绳水平伸直,小球Q由顶角位置O处静止释放,当轻绳与水平杆的夹角θ=37°时,小球P的速度为3m/s,已知两球均可视为质点.重力加速度g=10m/s
2
, sin37°=0.6,cos37°=0.8,则连接P、Q的轻绳长度为( )
A、 0.8m
B、 1.2m
C、 2.0m
D、 2.5m
如图所示,小球由静止释放,运动到最低点A时,细线断裂,小球最后落在地板上。如果细线的长度l可以改变,则( )
A、 细线越长,小球在最低点越容易断裂
B、 细线越短,小球在最低点越容易断裂
C、 细线越长,小球落地点越远
D、 细线长度是O点高度的一半时,小球落地点最远
如图所示,一倾角为θ=30°的斜劈静置于粗糙水平面上,斜劈上表面光滑,一轻绳的一端固定在斜面上的O点,另一端系一小球。在图示位置垂直于绳给小球一初速度,使小球恰好能在斜面上做圆周运动。已知O点到小球球心的距离为l,重力加速度为g,整个过程中斜劈静止,下列说法正确的是( )
A、 小球在顶端时,速度大小为
B、 小球在底端时,速度大小为
C、 小球运动过程中,地面对斜劈的摩擦力大小不变
D、 小球运动过程中,地面对斜劈的支持力等于小球和斜劈的重力之和
江苏省某校兴趣小组设计了一个实验装置:静止在水平地面上的两小物块A、B,质量分别为
,
;两者之间有一被压缩的微型弹簧,A与其右侧的竖直墙壁距离
, 如图所示。某时刻,将压缩的微型弹簧释放,使A、B瞬间分离,两物块获得的动能之和为
。释放后,A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为
。重力加速度取
, A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性正碰且碰撞时间极短。则下列说法正确的是( )
A、 弹簧释放后瞬间A,B速度的大小为2m/s
B、 物块A先停止
C、 先停止的物块刚停止时A与B之间的距离是1m
D、 A和B都停止后,A与B之间的距离是0.91m
如图所示,绝热容器被绝热隔板K
1
和卡销锁住的绝热光滑活塞K
2
隔成a、b、c三部分,a部分为真空,b部分为一定质量的稀薄理想气体,且压强
(
是大气压强),c与大气连通,则下列说法中正确的是( )
A、 只打开隔板K
1
, b中气体对外做功,内能减少
B、 只打开隔板K
1
, b中气体压强减小,温度不变
C、 只打开卡销K
2
, 外界对b中气体做功,b中气体内能不变
D、 打开隔板K
1
和卡销K
2
, 待活塞K
2
稳定后,b部分气体的内能减少
如图所示,
两点位于同一高度,细线的一端系有质量为M的小物块,另一端绕过
处的定滑轮固定在
点,质量为
的小球固定在细线上
点。现将小球从图示水平位置由静止释放,小球运动到D点时速度恰好为零(此时小物块未到达
点),图中
为直角三角形,小物块和小球均可视为质点,
, 忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为
,
,
, 则( )
A、 小球重力的功率一直增大
B、
C、 运动过程中存在3个位置小球和小物块速度大小相等
D、 小球运动到D点时,小物块受到的拉力大小为
惠州罗浮山风景区于2022年1月启用新索道,如图所示,质量为M 的吊厢通过悬臂固定悬挂在缆绳上,吊厢水平底板上放置一质量为m 的货物。若某段运动过程中,在缆绳牵引下吊厢载着货物一起斜向上加速运动,且悬臂和吊厢处于竖直方向,重力加速度为g,则( )
A、 吊厢水平底板对货物的支持力不做功
B、 吊厢水平底板对货物的摩擦力做正功
C、 悬臂对吊厢的作用力方向与缆绳方向平行且斜向上
D、 悬臂对吊厢的作用力大小等于
多选题
如图所示,粗糙斜面倾角为θ,弹簧一端与斜面顶端相连,另一端与质量为m的滑块连接,开始滑块静止在O处(图中未标出),与斜面间恰好没有摩擦力。现用沿斜面向下的力将滑块从O点缓慢拉至A点,拉力做的功为W。撤去拉力后滑块由静止沿斜面向上运动,经O点到达B点时速度为零,
, 重力加速度为g,斜面与滑块间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则( )
如图所示,可绕固定转轴O在竖直平面内无摩擦转动的刚性轻质支架两端分别固定质量为
、
的小球A、B,支架两条边的长度均为
, 用手将B球托起至与转轴O等高,此时连接A球的细杆与竖直方向的夹角为
,
, 重力加速度大小为
, 现突然松手,两小球在摆动的过程中,下列说法正确的是( )
质量为m的小球以初速度
竖直向上抛出,经过时间t后落回到抛出点位置。已知小球所受阻力大小与小球的速率成正比(
, k为常数),重力加速度为g,下列说法正确的是( )
从地面竖直向上抛出一物体(可视为质点),以地面为重力势能零势面,上升过程中,该物体的机械能E随离开地面的高度h的变化如图所示,物体上升的最大高度为4m,重力加速度g取
。由图中数据可得( )
某人将质量为m的物体由静止开始以加速度a竖直向上匀加速提升
, 关于此过程下列说法中正确的有( )
下列说法中,正确的是( )
如图所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外力拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参考系,A和B都向前移动一段距离。在此过程中( )
如图,在等边三角形的三个顶点A、B、C上, 分别固定三个电荷量相等的点电荷,其中,A、B处的点电荷均带正电, C处的点电荷带负电,D、E、F分别为AB、BC、CA边的中点,O为三角形中心则下列说法正确的是( )
如图所示,质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上,质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端,现用一水平恒力F作用在小物块上,使小物块从静止开始做直线运动,当小物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为
, 小物块和小车之间的滑动摩擦力为f,此过程中,下列结论正确的是( )
如图所示,一质子以速度
进入足够大的匀强电场区域,a、b、c、d为间距相等的一组等势面,若质子经过a、c等势面时动能分别为9eV和3eV。 不计质子重力,下列说法正确的是( )
实验探究题
如图(a)所示,气垫导轨倾斜放置,倾角为
, 其上安装有可自由移动的光电门1和光电门2,光电门的位置可由气垫导轨侧面的标尺读出,它们到标尺零刻线的距离分别记为
、
, 让质量为m的滑块从零刻线处由静止释放,无摩擦的先后经过光电门1和光电门2,速度传感器测出速度
、
, 改变两个光电门的位置,得到多组
和
、
和
的数据,建立图(b)所示的坐标系并描点连线,测得图线的㪸率为
。
综合题
如图所示,竖直平面内有一固定的四分之一圆弧轨道AB,圆弧半径R=1m,A端与圆心O等高。一质量m=0.2kg的小滑块从A端由静止释放,沿圆弧轨道运动至最低点B时的速度v=4m/s。重力加速度g取
。求:
如图所示,弯曲斜面与半径为R的竖直半圆组成光滑轨道,一个质量为m的小球从高度为4R的A点由静止释放,经过半圆的最高点D后做平抛运动落在水平面的E点,忽略空气阻力(重力加速度为g),求:
如图甲所示,质量
的长木板静止在足够大的水平地面上,一小物块以
的速度从左端滑上长木板后,不能从木板的右端掉落,其运动的
图像如图乙所示。取重力加速度大小
, 求:
地球周围不但有磁场,还有电场。如图,在赤道上一个不太高的空间范围内,有垂直纸面向里(水平向正北)的匀强磁场,磁感应强度大小为B;有竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E。一群质量均为m,电量均为q的带正电宇宙粒子射向地面;取距水平地面高度为h的P点观察,发现在如图所示水平线以下180°方向范围内都有该种粒子通过P点,且速度大小都为v;所有粒子都只受匀强电磁场的作用力,求:
如图(a)所示,水平面
与斜面
在
处平滑连接,质量
的小球1以水平向右的初速度
与静止的小球2在
处发生碰撞。碰后,小球1的速度大小为
, 方向水平向右,且之后不再与小球2发生碰撞。小球2在斜面上运动过程中的动能、重力势能、弹簧的弹性势能随小球的位移
变化的关系如图(b)中的曲线①、②、③所示(曲线②为直线,曲线①部分为直线),已知重力加速度大小
, 不计一切摩擦。求:
如图所示,完全相同的金属导轨ad、bc水平放置,ab间的距离为4L,dc间的距离为2L,∠a=∠b=θ=45°。ab间接有阻值为R的电阻,dc间接一理想电压表。空间分布着垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一长度为4L的金属棒MN在水平外力的作用下从贴近于ab边的位置开始以初速度v
0
向右运动并始终与导轨接触良好。不计摩擦和其他电阻,在MN从ab边运动到dc边的过程中,电压表的示数始终保持不变。求:
滑板是冲浪运动在陆地上的延伸,是一种极富挑战性的极限运动,下面是该运动的一种场地简化模型。如图所示,右侧是一固定的四分之一光滑圆弧轨道AB,半径为
, 左侧是一固定的光滑曲面轨道CD,两轨道末端C与B等高,两轨道间有质量
的长木板静止在光滑水平地面上,右端紧靠圆弧轨道AB的B端,木板上表面与圆弧面相切于B点。一质量
的小滑块P(可视为质点)从圆弧轨道AB最高点由静止滑下,经B点后滑上木板,已知重力加速度大小为
, 滑块与木板之间的动摩擦因数为
, 木板厚度
, D点与地面高度差
。
如图甲所示,现有一机械装置,装置O右端固定有一水平光滑绝缘杆,装置可以带动杆上下平行移动,杆上套有两个小球a、b,质量
,
, a球带电量
, b球不带电。初始时a球在杆的最左端,且a、b球相距
。现让装置O带动杆以
向下匀速运动,并且加上一垂直纸面向里的磁感应强度
的匀强磁场,已知小球和杆始终在磁场中,球发生的碰撞均为弹性碰撞,且碰撞过程中电荷量不发生转移。(
取
)
窗帘是我们日常生活中很常见的一种家具装饰物,具有遮阳隔热和调节室内光线的功能。图甲为罗马杆滑环窗帘示意图。假设窗帘质量均匀分布在每一个环上,将图甲中的窗帘抽象为图乙所示模型。长滑杆水平固定,上有10个相同的滑环,滑环厚度忽略不计,滑环从左至右依次编号为1、2、3……10。窗帘拉开后,相邻两环间距离均为
, 每个滑环的质量均为
, 滑环与滑杆之间的动摩擦因数均为
。窗帘未拉开时,所有滑环可看成挨在一起处于滑杆右侧边缘处,滑环间无挤压,现在给1号滑环一个向左的初速度,使其在滑杆上向左滑行(视为只有平动);在滑环滑行的过程中,前、后滑环之间的窗帘绷紧后,两个滑环立即以共同的速度向前滑行,窗帘绷紧的过程用时极短,可忽略不计。不考虑空气阻力的影响,重力加速度
。
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