2011年高考物理试题分类汇编——功和能的关系.doc

2011普通高校招生试题汇编:功和能的关系
1 (2011江苏第4题).如图所示,演员正在进行杂技表演。由图可估
算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于




2(2011全国卷1第20题).质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间,如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间,井与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为
A. B. C. D.
解析:两物体最终速度相等设为u由动量守恒得:mv=(m+M)u, 系统损
失的动能为:
系统损失的动能转
化为内能Q=fs=
3.(四川第19题).如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地
面的示意图,假定其过程可简化为:打开降落伞一段时间
后,整个装置匀速下降,为确保安全着陆,需点燃返回舱
的缓冲火箭,在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,
则


C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功

解析:;而C项宜用动能定理;D项则考查超重、失重概念。答案选A。由整体法、隔离法结合牛顿第二定律,可知A正确B错;由动能定理可知C错;因为物体具有竖直向上的加速度,因此处于超重状态,D错。
4(四川第21题).质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落,在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经过t秒小球又回到A点,不计空气阻力且小球从末落地,则
?


mg2t2
解析:选BD。从运动学公式(平均速度等)入手,可求出两次过程的末速度比例、加速度比例,做好准备工作。通过动能定律、机械能守恒定律等得出电场力做功,再由功能关系可知电势能增减以及动能变化等,;借助运动学公式,选项B中的动量变化可直接计算;对于选项D,要先由运动学公式确定,再结合此前的机械能守恒定律来计算重力势能变化量。
 运动过程如上图所示,分析可知,加电场之前与加电场之后,小球的位移大小是相等的。由运动学公式得。对加电场之后的运动过程应用动能定理得,对此前的过程有机械能守恒,以及运动学公式。由以上各式联立可得,即整个过程中小球电势能减少了,A错;动量增量为,可知B正确;从加电场开始到小球运动到最低点时,,C错;由运动学公式知
,以及,则从A点到最低点小球重力势能变化量为,D正确。
5.(2011海南第9题).一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上,从t=0时起,第1秒内受到2N的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1N的外力作用。下列判断正确的是
A. 0~2s内外力的平均功率是W



解析:由动量定理求出1s末、2s末速度分别为:v1=2m/s、v2=3m/s 故合力做功为w=功率为 1s末、2s末功率分别为:4w、3w 第1秒内与第2秒
动能增加量分别为:、,比值:4:5
6(2011新课标理综第16题).一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是(ABC)
A. 运动员到达最低点前重力势能始终减小
B. 蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加
C. 蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D. 蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
解析:主要考查功和能的关系。运动员到达最低点过程中,重力做正功,所以重力势能始终减少,A项正确。蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加,B项正确。蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统,只有重力和弹性力做功,所以机械能守恒,C项正确。重力势能的改变与重力势能零点选取无关,D项错误。
7(2011全国理综第18题).电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出