高考物理二轮复习 专题4 功能关系在力学中的应用专题卷（含解析）

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1、专题4功能关系在力学中的应用说明：1．本卷主要考查功能关系在力学中的应用。2．考试时间60分钟，满分100分。一、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1．(2017·新疆乌鲁木齐二诊)动车组是由几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢组成的，带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车．每节动车与拖车质量都相等，每节动车的额定功率都相等．动车组运行过程中总阻力来自两部分：一部分是车轮与铁轨之间

2、摩擦产生的机械阻力，阻力大小与动车组的质量成正比；另一部分来自于空气阻力，阻力大小与动车组速度的平方成正比．一列12节车厢的动车组，有3节动车时最大速度为160km/h，此时空气阻力是总阻力的0.5倍．若要使12节车厢的动车组的最大速度达到240km/h，则动车的节数至少为(　　)A．7节　B．8节C．9节　D．10节【解析】设12节动车组的质量为m，则机械阻力Ff1＝k1m，空气阻力为Ff2＝k2v2，每节动车的额定功率为P，由P＝Fv得，有3节动车时3P＝(k1m＋k2v)v1，k2v＝0.5(k1m＋k2v)，有n节动

3、车时nP＝(k1m＋k2v)v2，由以上三式解得n≈7.3，故要使12车厢的动车组的最大速度达到240km/h，动车的节数至少8节，选项B正确，A、C、D错误．【答案】B2．(2016·湖南长沙一中月考)一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动，周期为T，人和车(当作质点)的总质量为m，轨道半径为R，车经最高点时发动机功率为P0，车对轨道的压力为2mg.设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，则(　　)A．车经最低点时对轨道的压力为3mgB．车经最低点时发动机功率为2P0C．车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功为

4、P0TD．车从最高点经半周到最低点的过程中发动机做的功为2mgR【解析】摩托车在最高点时有2mg＋mg＝m，在最低点时有FN－mg＝m，解得FN＝4mg，选项A错误；由于轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，又因为车在最高点对轨道的压力为2mg，根据P＝Fv非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。，可知发动机在最低点时的功率是在最高点时功率的2倍，所以选项B正确，C错误；根据动能定理可知摩托车从最高点经半周

5、到最低点的过程中克服阻力做的功等于发动机做的功与2mgR之和，选项D错误．【答案】B3．(2017·天津模拟题)足够长的水平传送带以恒定速度v匀速运动，某时刻一个质量为m的小物块以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同．在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q，则下列判断中正确的是(　　)A．W＝0　Q＝mv2　B．W＝0　Q＝2mv2C．W＝　Q＝mv2　D．W＝mv2　Q＝2mv2【解析】对小物块，由动能

6、定理有W＝mv2－mv2＝0，设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ，则小物块与传送带间的相对路程x相对＝，这段时间内因摩擦产生的热量Q＝μmg·x相对＝2mv2，选项B正确．【答案】B4．(2017·重庆西北狼联盟考试)如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面，其运动的加速度大小为g，物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中(　　)A．重力势能增加了mghB．机械能损失了mghC．动能损失了mghD．合外力对物体做功为－mgh【解析】物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，则重力势

7、能增加了mgh，选项A错误；根据牛顿第二定律得mgsin30°＋Ff＝ma，得到摩擦力大小为Ff＝mg，物体克服摩擦力做功为WFf＝Ff·2h＝mgh，所以物体的机械能损失了mgh，选项B正确；合外力对物体做功为W合＝－ma·2h＝－mgh，根据动能定理知，物体动能损失mgh，故选项C、D错误．【答案】B5．(2017·山东重点中学联考)如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为2m、m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上，放手后物体A下落

8、，与地面即将接触时速度为v，此时物体B非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是(　　)A．物体A下落过程中的某一时刻，物体A的加速度为零