2021屆新高考物理二輪復習突破5專題二能量與動量

專題二能量與動量

第一講功和功率問題

高考真題

1.(多選)(2020?全國卷I)

一物塊在高3.0m、長5.0m的斜面頂端從靜止開始沿斜面下滑，\E/J

其重力勢能和動能隨下滑距離s的變化如圖中直線I、JI所示，重30v生r二r

力加速度取10m/s2。貝!|(

物塊下滑過程中機械能不守恒

物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5

C.物塊下滑時加速度的大小為6.0m/s2,。&*/m

D.當物塊下滑2.0m時機械能損失了12J

【答案】AB

【解析】根據(jù)重力勢能和動能隨下滑距離s變化的圖像，可知重力勢能和動能之和隨下滑距

離s的增大而減小，物塊下滑過程中機械能不守恒，A項正確；在斜面頂端，重力勢能心

=，"g/i=30J,解得物塊質(zhì)量"7=1kg,由題中圖像可知，重力勢能可以表示為Ep=(30—6s)J,

h34

動能可以表示為Ek=2sJ,設斜面傾角為仇則有sin9=z=W，cos夕=予由功能關(guān)系有一

〃陽geos夕5=與+&一30J=(30—6s+2s—30)J=-4sJ,可得"=0.5,B項正確；由Ek=2sJ

2

和Ek=與■■可得，1^=45m2/s2,對比勻變速直線運動公式/=2°$,可得a=2m/s2,即物塊

下滑時加速度的大小為2.0m/s2,C項錯誤；由重力勢能和動能隨下滑距離s變化圖像可知，

當物塊下滑2.0m時機械能E=18J+4J=22J,機械能損失量A￡=30J-22J=8J,D項錯

伏'X3。

2.(2020?全國卷II)如圖所示，一豎直圓管質(zhì)量為M,下端距水平地面P

的高度為從頂端塞有一質(zhì)量為機的小球。圓管由靜止自由下落，與地面

發(fā)生多次彈性碰撞，且每次碰撞時間極短；在運動過程中，管始終保持豎

直。已知M=4〃?，球和管之間的滑動摩擦力大小為4,咫，g為重力加速度1：

的大小，不計空氣阻力。,j

7777T777777777777777777/

(1)求管第一次與地面碰撞后的瞬間，管和球各自的加速度大?。?/p>

(2)管第一次落地彈起后，在上升過程中球沒有從管中滑出，求管上升的最大高度；

(3)管第二次落地彈起的上升過程中，球仍沒有從管中滑出，求圓管長度應滿足的條件。

【答案】(l)2g3g(2)9，(3比3U”

【解析】(1)管第一次落地彈起的瞬間，小球仍然向下運動。設此時管的加速度大小為

a\,方向向下；球的加速度大小為°2,方向向上；球與管之間的摩擦力大小為了,由牛頓第

二定律有

Ma\=M^+F^)

ma2=F(—mg?

聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)，得

ai=2g,z=3g。③

(2)管第一次碰地前與球的速度大小相同。由運動學公式可得，碰地前瞬間它們的速度

大小均為

V0=yf2^H?

方向均向下。管彈起的瞬間，管的速度反向，球的速度方向依然向下。

設自彈起時經(jīng)過時間為h,管與小球的速度剛好相同。取向上的方向為正方向，由運動

學公式

vo—aiti=-w+a2rl⑤

聯(lián)立③④⑤式得

設此時管下端的高度為加，速度為V。由運動學公式可得

/zi=von—|?iri20

v=vo-ai/i@

由③④⑥⑧式可判斷此時v>0。此后，管與小球?qū)⒁约铀俣萭共同減速上升后，到達最

高點。由運動學公式有

后=*)

設管第一次落她彈起后上升的最大高度為M,則

H\=h\+①⑩

聯(lián)立③④⑥⑦⑧⑨⑩式可得

?

(3)設第一次彈起過程中球相對管的位移為制。在管開始下落到上升吊這一過程中，由

動能定理有

+A-?)—4mgxi=0@

聯(lián)立項關(guān),并代入題給數(shù)據(jù)得

同理可推得，管與球從再次下落到第二次彈起至最高點的過程中，球與管的相對位移

4

-

51@

設圓管長度為，管第二次落地彈起后的上升過程中，球不會滑出管外的條件是

X|+X2<￡?

聯(lián)立項項典.，L應滿足條件為

線配

核心突破

突破1.功和功率問題

1.計算功和功率時應注意的兩個問題

(1)功的計算：

①恒力做功一般用功的公式或動能定理求解。

②變力做功一般用動能定理或圖像法求解，用圖像法求變力做功時應注意橫軸和縱軸分

別表示的物理意義。

(2)功率的計算：

①明確是求瞬時功率還是平均功率。

W

②側(cè)重于平均功率的計算,P=尸vcos?(a為尸和u的夾角)側(cè)重于瞬時功率的計算。

要注意P=Fvcosa可理解成力F的瞬時功率等于該力乘以沿該力方向上的瞬時速度。

2.機車啟動問題

(1)恒定功率啟動：

①機車先做加速度逐漸減小的加速運動，后做勻速直線運動，速度一時間圖像如圖所示。

pp

當F=尸I*時，v=p=—■>

mrFHI

②能量關(guān)系：Pt—Fmx=^mv2—Oo

(2)恒定加速度啟動：

①速度一時間圖像如圖所示。機車先做勻加速直線運動，當功率達到額定功率后獲得勻

加速的最大速度也。若再加速，應保持功率不變做變加速運動，直至達到最大速度Um后做

勻速運動。

②經(jīng)常用到的公式:

F一尸阻

P=Fv,

尸=尸阻”m，

.v—at,其中/為勻加速運動的時間。

(1)工人拉繩子的力做的功；

(2)料車的重力做的功；

(3)料車受到的合力對料車做的總功.

【答案】⑴2000J(2)-2000J(3)0

【解析】(1)工人拉繩子的力F=%?gsin30°,工人將料車拉到斜面頂端時，繩端移動的

距離l=2L,

工人拉繩子的力做的功Wi=F/=2000J.

(2)重力做功,

也=-mgLsin300=—2000J.

（3）由于料車在斜面上勻速運動，則料車所受的合力為0,故Wf=0.

例題2.（202。山東等級考模擬卷）我國自主研制的絞吸挖泥船“天鯨號”達到世界先進水平.若

某段工作時間內(nèi)，“天鰥號”的泥泵輸出功率恒為1x1（/kw,排泥量為1.4m%,排泥管的橫

截面積為0.7n?.則泥泵對排泥管內(nèi)泥漿的推力為（）

A.5X106NB.2X107N

C.2X］09ND.5X109N

【答案】A

1.4m3/s

【解析】由排泥量和排泥管橫截面積可求得排泥速度由可得F

v=0.7in2=2m/s.P=Fv

PIxlO7W

=5xl()6N.故A正確.

v2m/s

突破2.動能定理的應用

1.應用動能定理解題的基本思路

明確初、

分階

運動段

確定

研?（初、末逑度）---

或全

分析末動能過

究對

象h

牛頓運動能

方

程列

究

和研1

定理解

程求

過程受力［幾個力?恒力］「各力做

芬標1還是變力？的總功

例題3.（2020屆四川省眉山市高三三診）如圖所示，在光滑水平桌面內(nèi)，固定有光滑軌道

ABC,其中半圓軌道BC與直軌道AB相切于B點，物體受到與AB平行的水平拉力F,

從靜止開始運動，拉力方的大小滿足如圖乙所示（以A為坐標原點，拉力/從A指向8為

正方向）。若根=1kg,AB=4m,半圓軌道的半徑R=1.5m,重力加速度取gWOm/s?。

則下列說法中正確的是（)

A.拉力/從A到B做功為50J

B.物體從8到。過程中，所受的合外力為0

C.物體能夠到達。點，且速度大小為2石m/s

D.物體能夠到達。點，且速度大小為2Am/s

【答案】D

【解析】尸-X圖像與坐標軸所圍面積表示功，則拉力尸從A到8做功為

W=-!-X2X40J-10X1J=30J

2

故A錯誤；物體從8到C過程中，做圓周運動，合力不變0,故B錯誤；

從A到8由動能定理有W=~mvl

解得以=2jEm/s

由于滑軌道ABC在水平面內(nèi)，則物體從8到C做勻速圓運動，物體能夠到達。點，且速

度大小為2jXm/s，故C錯誤，D正確。故選D。

例題4.（2020?濰坊高三模擬）如圖所示，半徑為K、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定

放置，直徑PO。水平。一質(zhì)量為，"的質(zhì)點自P點上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P

點進入軌道。質(zhì)點滑到軌道最低點N時，對軌道的壓力為3mg,g為重力加速度的大小。用

W表示質(zhì)點從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功。則（）

A.W=]mgR,質(zhì)點恰好可以到達Q點

B.W=mgRf質(zhì)點不能到達。點

C.W=^ngR,質(zhì)點到達。點后，繼續(xù)上升一段距離

D.W=mgR,質(zhì)點到達Q點后，繼續(xù)上升一段距離

【答案】B

【解析】當質(zhì)點滑到軌道最低點N時，根據(jù)牛頓第二定律有八一mg=〃腎

解得VN=72gR

對質(zhì)點從下落到N點的過程運用動能定理得

mg-2R—W=^mvi^

解得W=mgR

由于PN段速度大于NQ段速度，所以NQ段的支持力小于PN段的支持力，則在NQ

段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功，對N。段運用動能定理得一

解得W=—^mvQ2

因為0<W'<mg/?

V。無解，所以質(zhì)點不能到達。點，故A、C、D錯誤，B正確。

突破3.機械能守恒定律的應用

1.機械能守恒定律的應用

MT條件H只有重力或彈簧彈力兩1

械-（守恒觀點H后產(chǎn)后2H要選零勢能參考平面）

能

■（轉(zhuǎn)化觀點卜。及=-A穌）-體用選零勢能參考平面

情

T轉(zhuǎn)移觀點HA￡產(chǎn)-A品）H不用選零勢能參考平面

2.運用機械能守恒定律分析求解時應注意的問題

研究對象的選取是解題的首要環(huán)節(jié)，有的問題選單個物體（實為一個物體

研究對象

與地球組成的系統(tǒng)）為研究對象機械能不守恒，但選此物體與其他幾個物

的選取

體組成的系統(tǒng)為研究對象，機械能卻是守恒的

有些問題研究對象的運動過程分幾個階段，有的階段機械能守恒，而有

研究過程

的階段機械能不守恒.因此，在應用機械能守恒定律解題時要注意過程

的選取

的選取

“守恒觀點”的表達式適用于單個或多個物體機械能守恒的問題.列式時

表達式的

需選取參考平面.而用“轉(zhuǎn)移”和“轉(zhuǎn)化”的角度反映機械能守恒時，不必

選取選取參考平面

例題5.（多選）（2020屆福建泉州市普通高中高三第一次質(zhì)量檢測）如圖，一條全長為L、質(zhì)

量為，”的勻質(zhì)軟繩拉直置于水平桌面邊緣上，輕微擾動后使它從靜止開始沿桌面邊緣下滑，

重力加速度為g,空氣阻力與摩擦阻力均不計，下列說法止確的是（）

A.軟繩下滑過程中加速度隨時間均勻增大

B.軟繩有一半下落時加速度大小為與

2

C.軟繩剛好全部離開桌面時速度大小為瘋

D.運動過程中留在桌面上軟繩的動量最大值為:癡

【答案】BCD

【解析】軟繩下滑過程中加速度;mg

L

解得a='g,可知加速度隨著位移均勻增長，然而這個物體在加速運動所以后半程位移隨

L

時間增長的快，故加速度隨著時間增長加快，故A錯誤；軟繩有一半下落時加速度大小為

-g=ma,解得。=會，故B正確；設下落/的速度為叭根據(jù)機械能守恒得

，代入/=L,軟繩剛好全部離開桌面時速度大小為寂,

故c正確；留在桌面上軟繩的動量

p-v=~~~—，,當I=萬"時留在桌面上軟繩的動量最大,為

—JgL,故D正確。故選BCD。

4

例題6.（多選）（2020屆福建省漳州市高三第一次教學質(zhì)量檢測）如圖，一傾角為。=30。的粗

糙斜面（足夠長），距離斜面頂端水平距離為/、豎直距離為/?處有一半徑為0.45m的四分

之一光滑圓弧軌道，圓弧最低點N的切線沿水平方向，一個可以看作質(zhì)點、質(zhì)量為1kg的

小物塊從圓弧軌道的最高點由靜止下滑，小物塊恰好落到斜面頂端，速度與斜面平行。小物

塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為立，取g=10m/s2,不計空氣阻力，則（）

2

A.圓弧軌道底端距離斜面頂端的水平距離/=0.3m

B.小物塊滑到N點時，對圓弧軌道的壓力為30N

C.小物塊從落到斜面至速度減為零需要1.2s

D.小物塊沿斜面下滑的最大位移為2.4m

【答案】BD

1,

【解析】從P到N的過程中，根據(jù)機械能守恒mgR=/加年

解得匕=3mzs

在N點，根據(jù)牛頓第二定律

解得氏=30N

根據(jù)牛頓笫三定律，對軌道的壓力為30N,B正確；

從N到K的過程中做平拋運動，到K點時，速度恰好與斜面平行

V

tan30°=上

K

%=gt

1-匕￡

解得/=2?m，A錯誤；

10

小滑塊到達K點時的速度為V,則cos30°=工

V

可得u=2Gm/s

在斜面上運動時，根據(jù)牛頓第二定律

mgsin30°-/umgcos300=ma

解得，加速度

a=-2.5n)/s2

小物體在斜面上減速的時間

r,=入=拽^，c錯誤;

a5

v+0

下滑的距離s=——1=2.4m,D正確。故選BD。

22

突破4.功能關(guān)系與能量守恒定律的應用

例題7.（多選）（2020屆安徽省六校教育研究會高三第二次素質(zhì)測試）如圖半徑為R的內(nèi)壁光

滑圓軌道豎直固定在桌面上，一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為，〃的小球靜止在軌道底部A點。現(xiàn)

用小錘沿水平方向快速擊打小球，使小球在極短的時間內(nèi)獲得一個水平速度后沿軌道在豎直

面內(nèi)運動。當小球回到A點時，再次用小錘沿運動方向擊打小球，通過

這兩次擊打，小球才能運動到圓軌道的最高點。已知小球在運動過程中

始終未脫離軌道，在第一次擊打過程中小錘對小球做功Wi,第二次擊打

過程中小錘對小球做功隊。若兩次擊打過程中小錘對小球做功全部用來

叱

增加小球的動能，則的值可能是（)

11

A.-B.-C.1D.2

32

【答案】AB

【解析】第一次擊打后球最多到達與球心O等高位置，根據(jù)功能關(guān)系，有

兩次擊打后可以到軌道最高點，根據(jù)功能關(guān)系，有

1,

Wl+W2-2，〃gR=3加v-②

2

在最高點，有mg+FN=m—Kng③

R

聯(lián)立①②③解得W^mgR

3

W2>~mgR

叱「

故---—

嗎3

故AB正確，CD錯誤。故選AB。

例題8.（2020屆河北省保定市高三第一次模擬）如圖，a、〃兩個物塊用一根足夠長的輕繩

連接，跨放在光滑輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，〃的質(zhì)量大于a的質(zhì)量，用手豎直向上托住人使系統(tǒng)處

于靜止狀態(tài)。輕質(zhì)彈簧下端固定，豎直立在6物塊的正下方，彈簧上端與b相隔一段距離,

由靜止釋放江在人向下運動直至彈簧被壓縮到最短的過程中（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）。

下列說法中正確的是（）

A.在5接觸彈簧之前，方的機械能一直增加

B.6接觸彈簧后，八6均做減速運動

C.6接觸彈簧后，繩子的張力為零

D.a、。和繩子組成的系統(tǒng)機械能先不變，后減少

【答案】D

【解析】在h接觸彈簧之前，3除重力外有繩的拉力做負功，則b的機械能減小，故A錯誤；

匕接觸彈簧后，開始階段彈力較小，b的合力向下，繼續(xù)向下加速，8的合力減為零，再變

為向上，6才開始減速，同樣b加速時也會帶動。跟著加速，故接觸彈簧后，"均先做加

速運動后做減速運動，故B錯誤；方接觸彈簧后，只要6在加速運動，就一定會帶著a加速，

繩子的拉力一定不為零，只有在人準備減速時，繩無法拉直，此時繩的張力為零，故C錯

誤；對。、人和繩子組成的系統(tǒng)而言，彈簧的彈力屬于系統(tǒng)的其它力，則接觸彈簧前彈力不

做功，接觸彈簧后彈力做負功，故系統(tǒng)的機械能先不變后減小，故D正確。故選D。

實戰(zhàn)演練

1.（2020屆安徽省合肥市高三第二次教學質(zhì)量檢測）仰臥起坐是《國家學生體質(zhì)健康標準》

中規(guī)定的女生測試項目之一。根據(jù)該標準高三女生一分鐘內(nèi)完成55個以上仰臥起坐記為滿

分。若某女生一分鐘內(nèi)做了50個仰臥起坐，其質(zhì)量為50kg,上半身質(zhì)量為總質(zhì)量的0.6倍,

仰臥起坐時下半身重心位置不變，g取IOm/s2。則測試過程中該女生克服重力做功的平均

功率約為（）

A.10WB.40WC.100WD.200W

【答案】C

【解析】該同學身高約1.6m,則每次上半身重心上升的距離約為!xl.6m=0.4m,則她每一

4

次克服重力做的功W=06"g/i=0.6x50x10x0.4=120J

Imin內(nèi)她克服重力所做的總功

W,&=50W=50x120=6000J

她克服重力做功的平均功率為

p=W=6000=100w

t60

故C正確，ABD錯誤。故選C。

2.（多選）（2020?山西省臨汾市高三模擬）在平直公路上，質(zhì)量為m的汽車以速度小勻

速行駛，此時發(fā)動機的功率為尸。某時刻駕駛員加大油門，發(fā)動機功率立即增為2尸并保持

該功率繼續(xù)行駛。假設汽車行駛過程中所受阻力不變，從駕駛員加大油門開始計時，汽車的

速度v與時間，的關(guān)系如圖所示（經(jīng)時間外后汽車以2網(wǎng)勻速運動），則下列判斷正確的是（）

/=0時刻汽車的加速度大小為急

A.

汽車在多時刻的牽引力大小為新

B.

C.在0?八時間內(nèi)汽車行駛的位移大小為2V“L曙

在0?h時間內(nèi)阻力對汽車所做的功為2Ph一普尤

D.

【答案】ACD

【解析】汽車勻速行駛時，有阻力丹=￡,/=（）時刻汽車的牽引力尸=",根據(jù)牛頓第二

VoVo

2P_P_

F-FfvoVoP

定律得，汽車的加速度大小a=—~-=-~-=7mx）9故A錯誤。

若汽車做勻加速直線運動，y=電畢2=挈，由2尸=尸%可得尸="=茅，但汽車做

ZLVJV0

力4戶

變加速直線運動，無法求得分時刻的瞬時速度，故牽引力的大小尸右一，故B錯誤。

23Vo

汽車的功率保持不變，牽引力為變力，由動能定理得2Pli-Ax=%?（2時2一方而，解

得工=2皿一生署，WF（=F（x=2Pt]-^mv（r,故C正確，D正確。

3.一滑塊在水平地面上沿直線滑行，f=0時速率為1m/s.從此刻開始在與速度平行的方向上

對其施加一水平作用力凡力下和滑塊的速度v隨時間t的變化規(guī)律分別如圖5甲、乙所示，

則（兩圖取同一正方向，重力加速度g=10m/s2）（）

圖5

A.滑塊的質(zhì)量為0.5kg

B.滑塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.5

C.第1s內(nèi)摩擦力對滑塊做功為一1J

D.第2s內(nèi)力F的平均功率為1.5W

【答案】D

【解析】滑塊運動的加速度大小”=辭=1m/s2,由題圖知，第1s內(nèi)有Ff+Fi=〃?a,第2s

內(nèi)有尸2—則R=1N,"?=2kg,又由Ff="〃?g可得動摩擦因數(shù)"=0.05,故A、B

錯誤；第1s內(nèi)的位移大小為x=gxlxlm=o.5m,根據(jù)功的公式可得第1s內(nèi)摩擦力對滑塊

—0+1

做功為-0.5J,故C錯誤；根據(jù)v-f圖象可知，第2s內(nèi)的平均速度大小y=-m/s=

0.5m/s,所以第2s內(nèi)力F的平均功率P=F2T=3x0.5W=1.5W,故D正確.

4.（多選汝口圖，滑塊“、b的質(zhì)量均為根，。套在固定豎直桿上，與

光滑水平地面相距h,h放在地面上.a、h通過較鏈用剛性輕桿連接,

由靜止開始運動.不計摩擦，a、b可視為質(zhì)點，重力加速度大小為g.

則（）

A.。落地前，輕桿對。一直做正功

B.〃落地時速度大小為“通

C.。下落過程中，其加速度大小始終不大于g

D.a落地前，當〃的機械能最小時，6對地面的壓力大小為

【答案】BD

【解析】由題意知，系統(tǒng)機械能守恒.設某時刻4、匕的速度分別為匕八儂此時剛性輕

桿與豎直桿的夾角為伍分別將％、外分解，如圖.因為剛性桿不可伸長，所以沿桿的分速

度v〃與v'〃是相等的，即v“cosO=wsin0.當。滑至地面時。=90°,此時玲=0,由系統(tǒng)機械

能守恒得〃ig/?=；〃成，解得力=42g〃,選項B正確；同時由于人初、末速度均為零，運動

過程中其動能先增大后減小，即桿對人先做正功后做負功，選項A錯誤；桿對〃的作用先

是推力后是拉力，對“則先是阻力后是動力，即a的加速度在受到桿的向下的拉力作用時大

于g,選項C錯誤；h的動能最大時，桿對“、6的作用力為零，此時a的機械能最小，b只

受重力和支持力，所以。對地面的壓力大小為"?g,選項D正確.

5.（多選）（2020屆河南省焦作市高三第三次模擬）如圖所示，半徑為R=1m的光滑圓環(huán)豎直

固定放置，AB為水平直徑，C。為豎直直徑。一質(zhì)量為巾=lkg、中間帶孔的小球穿過圓環(huán)，

彈性橡皮繩一端固定在圓環(huán)最高點C,另一端固定在小球上，小球靜止在E點，CE與豎直

方向的夾角為37。，彈性橡皮繩原長為1.5m,彈力滿足胡克定律?，F(xiàn)沿著圓環(huán)切線向右下

方給小球一個初速度vo=5m/so已知橡皮繩的彈性勢能與橡皮繩的形變量x滿足

1,

E-=—kx~,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取lOm/sz,則下列說法正確的是（）

p2

A.橡皮繩的勁度系數(shù)為后=160N/m

B.小球運動到。點時機械能最大

C.小球運動到。點時，圓環(huán)對小球的彈力大小為70N

D.小球能運動到C點

【答案】AD

【解析】對小球進行受力分析，由相似三角形得

%_mg

CE-CO

FCE=例

玉=2Rcos0-L

解得％=160N/m,A正確；整個系統(tǒng)只有重力勢能、彈性勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，機械能守

恒，B錯誤；小球在最低點時得彈簧形變量為2R-L,設小球速度為匕山機械能守恒可得

mg(27?-Lcoscz)=—Zr(2/?-L)'+—mv2

解得丫=0,所以在最低點時，彈力與重力相等，N=wg=10N,C錯誤;

由于系統(tǒng)得機械能守恒，所以小球能運動到C點，D正確。故選AD。

6.（多選）（2020屆河南省鄭州市高三第二次質(zhì)量預測）如圖所示為電磁抽水泵模型，泵體是

一個長方體，加邊長為L”左右兩側(cè)面是邊長為七的正方形，在泵體內(nèi)加入導電劑后，液

體的電阻率為p,泵體所在處于方向垂直紙面向外的勻強磁場及工作時，泵體的上下兩表

面接電壓為U的電源（內(nèi)阻不計）上。若電磁泵和水面高度差為兒理想電流表示數(shù)為/,

不計水在流動中和管壁之間的阻力，重力加速度為g。在抽水泵正常工作過程中，下列說法

正確的是（）

A.泵體上表面應接電源正極

B.電磁泵不加導電劑也能抽取純水

j2

c.電源提供總的功率為一^

D.若/時間內(nèi)抽取水的質(zhì)量為〃?，這部分水離開電磁泵時的動能為U〃-機

%

【答案】AD

【解析】當泵體上表面接電源的正極時，電流從上向下流過泵體，這時受到的磁場力水平向

左，拉動液體；故A正確；電磁泵不加導電劑，不能抽取不導電的純水，故B錯誤；根據(jù)

電阻定律，泵體內(nèi)液體的電阻

LLpI2p

RD=pk=px言=寧,那么液體消耗的電功率為尸=一盧，而電源提供的電功率為

U1,故C錯誤;

若f時間內(nèi)抽取水的質(zhì)量為〃?，根據(jù)能量守恒定律，則這部分水離開泵時的動能為

j2

EK=Ult_mgh-----t

k

,故D正確；故選AD。

7.（多選）（2020屆安徽省宣城市高三第二次調(diào)研）地面上物體在變力下作用下由靜止開始豎

直向上運動，力廠隨高度X的變化關(guān)系如圖所示，物體能上升的最大高度為人,//<"。下

列說法正確的是（）

A.物體在地面和最大高度處的加速度大小相等

B.物體的重力大小為《與

H

Ph2

C.物體動能的最大值為S

8H

D.加速度的最大值為上一

2H-h

【答案】ACD

【解析】因作用在物體上的力F均勻地減小，所以加速度是先減小至零時在反向增加，開

始時與到達最高點時速度都為零，根據(jù)對稱性可知開始時和高度最大時,具有相同的加速度，

且為最大，所以當物體加速度最大時其高度為?；驈倪x項A正確；因變力產(chǎn)在均勻地變

H-h

化，由圖中的幾何關(guān)系可知該過程中的平均作用力為石°+°_6（24-〃），

r——

22H

所以在物體能上升到最大高萬的過程中，由功能關(guān)系有

Fh=mgh,聯(lián)立可得"g="），選項B錯誤；當尸時動能最大，此時

"22：H

下廠mg

H—H-h'

解得二警色，由動能定理K+,gh_mg"=紇,",解得￡=皿，選項c

叫2癡8H

正確;

在開始時，由牛頓第二定律有Fo-mg=ma,聯(lián)立解得a=—,選項D正確。故選ACD。

2H-h

8.（多選）（2020屆廣東省深圳市高三第一次調(diào)研）在傾角37"的足夠長斜面底端，物塊以

某初速度沿斜面上滑，上滑過程的加速度大小為0.8g（g為重力加速度，sin370=0.6）,

則（）

A.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.25

B.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.2

C.物塊回到斜面底端的速度是沿斜面上滑初速度大小的0.05倍

D.物塊上滑過程克服摩擦力做功的平均功率是下滑過程的V2倍

【答案】AD

【解析】物體向上做勻減速運動加速度大小為0.8g,由牛頓第二定律可得

mgsin37°+/jmgcos37°=ma

代入數(shù)值可求得〃=0.25。故A正確，B錯誤；

物體下滑時做勻加速直線運動，由牛頓第二定律可得

mgsin370-/jmgcos37°=ma

代入數(shù)值可求得a=4m/s2

設上滑初速度為M,由運動學公式可得匕2=2as

2

設下滑滑到底端時速度為v2,由運動學公式可得v2=2as

兩式相比可得

以=歸=/4=叵

V,VaV0.8x102

故C錯誤；

上滑過程中平均速度

物塊上滑過程克服摩擦力做功的平均功率

<=/jmgcos。x；

下滑過程中的平均速度度

物塊下滑過程克服摩擦力做功的平均功率

P2-^imgcos。x￡

二者比值

9.（多選）（2020屆三湘名校教育聯(lián)盟高三第二次大聯(lián)考）如圖所示，傾