2020版高考物理大二轮复习专题强化训练5动能定理机械能守恒定律10页

高考物理
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专题强化训练(五)
一、选择题
1．(2019·深圳宝安区期中检测)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0 时其速度为 1
m/s，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力 F，力 F 和滑动的速度 v 随时间 t
的变化规律分别如下图甲、乙所示，则以下说法正确的是(　　)
A．第 1 s内，F对滑块做的功为 3 J
B．第 2 s内，F对滑块做功的平均功率为 4 W
C．第 3 s末，F对滑块做功的瞬时功率为 1 W
D．前 3 s内，F对滑块做的总功为零
[解析]　由题图可知，第 1 s内，滑块位移为 1 m，F对滑块做的功为 2 J，A错误；第 2
s内，滑块位移为 1.5 m，F做的功为 4.5 J，平均功率为 4.5 W，B错误；第 3 s内，滑块的
位移为 1.5 m，F对滑块做的功为 1.5 J，第 3 s末，F对滑块做功的瞬时功率 P＝Fv＝1 W，
C正确；前 3 s内，F对滑块做的总功为 8 J，D错误．
[答案]　C
2．(2019·湖北八校二联)如右图，小球甲从 A 点水平抛出，同时将小球乙从 B 点自由
释放，两小球先后经过 C 点时速度大小相等，方向夹角为 30°，已知 B、C 高度差为 h，两
小球质量相等，不计空气阻力，由以上条件可知(　　)

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A．小球甲做平抛运动的初速度大小为 2
gh
3
B．甲、乙两小球到达 C点所用时间之比为 1∶ 3
C．A、B两点高度差为
h
4
D．两小球在 C点时重力的瞬时功率大小相等
[解析]　甲、乙两球经过 C 点的速度 v 甲＝v 乙＝ 2gh，甲球平抛的初速度 v 甲 x＝v 甲
sin30°＝
2gh
2
，故 A 项错误；甲球经过 C 点时竖直方向的速度 v 甲 y＝v 甲 cos30°＝
6gh
2
，运动时间 t 甲＝
v甲y
g
＝
3h
2g
，乙球运动时间 t 乙＝
2h
g
，则 t 甲∶t 乙＝ 3∶2，故 B
项错误；A、B两点的高度差Δh＝
1
2
gt 2乙－
1
2
gt 2甲＝
h
4
，故 C项正确；甲和乙两球在 C点时重力
的瞬时功率分别为 P 甲＝mgv 甲 y＝mg
6gh
2
，P 乙＝mgv 乙＝mg 2gh，故 D项错误．
[答案]　C
3．(2019·全国卷Ⅲ) 从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，
还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用．距地面高度 h在 3 m以内时，物
体上升、下落过程中动能 Ek随 h 的变化如图所示．重力加速度取 10 m/s2.该物体的质量为
(　　)

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A．2 kg B．1.5 kg
C．1 kg D．0.5 kg
[解析]　设物体的质量为 m，则物体在上升过程中，受到竖直向下的重力 mg 和竖直向
下的恒定外力 F，由动能定理结合题图可得－(mg＋F)×3 m＝(36－72) J；物体在下落过程
中，受到竖直向下的重力 mg 和竖直向上的恒定外力 F，再由动能定理结合题图可得(mg－
F)×3 m＝(48－24) J，联立解得 m＝1 kg、F＝2 N，选项 C正确，A、B、D均错误．
[答案]　C
4．(多选)(2019·抚州阶段性检测)如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地
面上，一质量为 m的小球，从离弹簧上端高 h处由静止释放．某同学在研究小球落到弹簧上
后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐
标轴 Ox，作出小球所受弹力 F 大小随小球下落的位置坐标 x 的变化关系如图乙所示，不计
空气阻力，重力加速度为 g.以下判断正确的是(　　)
A．当 x＝h＋2x0时，小球的动能最小
B．最低点的坐标 x＝h＋2x0

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C．当 x＝h＋2x0时，小球的加速度为－g，且弹力为 2mg
D．小球动能的最大值为 mgh＋
mgx0
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[解析]　由题图乙可知 mg＝kx0，解得 x0＝
mg
k
，由 F－x 图线与横轴所围图形的面积表
示弹力所做的功，则有 W 弹＝
1
2
k(x－h)2，小球由静止释放到最低点的过程，由动能定理得 mgx
－
1
2
k(x－h)2＝0，即 mgx－
mg
2x0
(x－h)2＝0，解得 x＝h＋x0(1＋ 1＋2hx0)，故最低点坐标不是
h＋2x0，且此处动能不是最小，故 A、B错误；由题图乙可知，mg＝kx0，由对称性可知当 x＝
h＋2x0时，小球加速度为－g，且弹力为 2mg，故 C 正确；小球在 x＝h＋x0处时，动能有最
大值，根据动能定理有 mg(h＋x0)＋W 弹＝Ekm－0，依题可得 W ...