功和功率;动能和动能定理;重力做功与重力势能;功能关系、机械能守恒定律及其

2012届专题卷物理专题五答案与解析

1．【命题立意】本题以运动、力、做功等情景来考查机械能守恒及其变化。

【思路点拨】（1）机械能是否守恒应从守恒的条件去分析判断。（2）否定判断可用举例法。

【答案】BC【解析】物体在竖直方向向上做匀速运动时，其机械能是增加的，选项A错误、选项C正确；做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒，如自由落体运动，选项B正确；摩擦力可以做正功、可以做负功、也可以不做功，选项D错误。

2．【命题立意】本题考查功的基本概念与功率。

【思路点拨】功的正负取决于力与位移（速度）的夹角，功率P=Fv求解。

【答案】BD【解析】传送带在人的摩擦力的作用下向右运动，摩擦力与速度方向相同，所以人以传送带做正功，选项A错误、B正确；由于人处于静止状态，在传送带给人的摩擦力的方向无位移，故传送带对人不做功，C选项错误；人处于静止状态故有：f=m2g，由牛顿第三运动定律可得：f'=f=m2g，故人对传送带做功的功率为：P=f'v=m2gv，D选项正确。

3．【命题立意】本题以匀加速运动的情景，考查力所做的功。

【思路点拨】（1）应用牛顿第二定律求得力F；（2）根据功的定义式求力F所做的功。

【答案】B【解析】以物体为研究对象，竖直方向有Fsinθ mg FN，水平方向有Fcosθ μFN ma，联立解得F

m a μg

cosθ μsinθ

，在此过程中F做功W Fxcosθ m a μg x，故正确选项为B。

1 μtanθ

4．【命题立意】本题以图象为切入点考查功与功率。

【思路点拨】（1）由v－t图象寻找位移与速度；（2）结合功与功率的表达式求解。

【答案】B【解析】第1s内物体保持静止状态，在推力方向没有位移产生故做功为0，A选项错误；由图象可知第3s内物体做匀速运动，F=2N，故F=f=2N，由v－t图象知第2s内物体的位移x=

1

×1×2m=1m，2

第2s内物体克服摩擦力做的功Wf=fx=2.0J，故B选项正确；第1.5s时物体的速度为1m/s，故推力的功率为3W，C选项错误；第2s内推力F=3N，推力F做功WF=Fx=3.0J，故第2s内推力F做功的平均功率

P=WF/t=3W，故D选项错误。

5．【命题立意】本题以动车组为情景考查机车的功率问题。

【思路点拨】（1）动车与拖车的质量都相等，且受到的阻力与其所受重力成正比；（2）速度最大时，牵引力等于阻力；（3）应用功率公式P Fv求解。

【答案】C【解析】由P 4kmv和9P 12kmv ，解得v 3v 360km/h，故正确选项为C。

6．【命题立意】本题以图象为情景，综合考查动能、动能定理、牛顿运动定律及运动学公式等。

【思路点拨】（1）由图象获得动能、动能变化及位移相关信息；（2）由动能定理求得动摩擦因数；（3）由动能定义式、牛顿第二定律及运动学公式求得时间。

【答案】AC【解析】由动能定理 μmgx 0 Ek0，解得μ=0.20，选项A正确、选项B错误；由Ek0 μmg=ma，0=v0-at，联立解得t=5.0s，选项C正确、选项D错误。

7．【命题立意】本题以最新的刘翔跨栏夺冠为情景，考查机械能及动能定理等。

【思路点拨】（1）刘翔的动能和重力势能均增加；（2）本题重力做负功；（3）由动能定理求出刘翔所做的功。

2

【答案】D【解析】刘翔的机械能增加量为2mv mgh，选项A错误；刘翔的重力做功为W重 mgh，选项

1

mv02， 2

1

B错误；由动能定理W人 mgh W阻 mv2 0，得W人 1mv2 mgh W阻，选项C错误、选项D正确。

2

12

8．【命题立意】本题以彭健烽跳水为情景，综合考查动能定理、重力做功与重力势能改变及功能关系等。 【思路点拨】（1）重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功；（2）动能变化从动能定理的角度去考虑；（3）机械能的变化对应力F所做的功。

【答案】AD【解析】重力mg做正功，力F做负功。由重力做功与重力势能改变的关系知选项A正确；由动能定理知动能改变对应外力所做的总功，选项B错误；由功能关系，机械能的改变量在数值上等于力F做的功，选项C错误、选项D正确。

9．【命题立意】本题通过斜面及橡皮绳情景，考查动能、弹性势能、系统机械能守恒等。

【思路点拨】（1）圆环与橡皮绳构成的系统机械能守恒，圆环机械能不守恒。（2）橡皮绳只有在伸长状态下才有弹性势能。（3）橡皮绳再次到达原长时，合外力仍沿杆向下。

【答案】C【解析】圆环与橡皮绳构成的系统机械能守恒，圆环的机械能先不变后减小，橡皮绳的弹性势能先不变后增加，选项AB错误、选项C正确；橡皮绳再次到达原长时，合外力仍沿杆向下，圆环仍加速向下运动，选项D错误。

10．【命题立意】本题以竖直平面内的圆周运动为情景，考查动能定理和机械能守恒定律的应用。 【思路点拨】（1）小球A、B组成的系统机械能守恒，但每一个小球机械能均不守恒；（2）对两小球应用机械能守恒定律，对B球应用动能定理。

【答案】ACD【解析】小球A、B组成的系统机械能守恒，选项A正确；由于A、B两小球质量不同，选项B错误；当B球到达最低点时，两小球速度最大，由系统机械能守恒4mgR 2mgR 3mv2，得最大速

1

2

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