四川2019高考物理复习强化练（3）：功和能（4份打包）含答案

四川2019高考物理复习强化练（3）：功和能（A）含答案 专题三　功和能 功和能综合应用(一) 1．(2018·宿迁学测模拟)如图1所示，把质量m＝0.5 kg的石块从h＝10 m高处以θ＝30°角斜向上方抛出，初速度是v0＝5 m/s，从抛出到落地过程中，石块克服空气阻力做功14 J，重力加速度g＝10 m/s2.求： 图1 (1)石块的水平分初速度的大小vx； (2)石块从抛出到落地过程中，重力势能的减少量ΔEp； (3)石块落地时速度的大小v. 2．(2018·无锡学测模拟)如图2所示，摩托车做特技表演时，以v0＝10 m/s的速度从地面冲上高台，t＝5 s后以同样大小的速度从高台水平飞出．人和车的总质量m＝1.8×102 kg，台高h＝5.0 m．摩托车冲上高台过程中功率恒定为P＝2 kW，不计空气阻力，取g＝10 m/s2.求： 图2 (1)人和摩托车从高台飞出时的动能Ek； (2)摩托车落地点到高台的水平距离s； (3)摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功Wf. 3．(2018·镇江学测模拟)2016年11月1日广东珠海开幕的第十一届中国国际航空航天博览会上，空军“八一”飞行表演队的6架歼－10战斗机为现场数千名观众带来了一场震撼表演．如图3所示，某次飞行表演中，飞行员驾驶飞机在竖直面内做半径为R的圆周运动，在最高点时飞行员头朝下，已知飞行员质量为m，飞行员在最低点能承受的最大竖直加速度为5g，g为重力加速度． 图3 (1)若飞机在最高点时，座椅对飞行员的弹力大小和飞机在地面上起飞前一样．求飞机在最高点时的速度v1； (2)求飞机在最低点的最大飞行速度v2； (3)为保证飞行员安全，在飞机以(1)中的速度v1从最高点加速飞到最低点的过程中，求飞机对飞行员所做功的最大值Wm. 4．(2018·苏州学测模拟)如图4甲所示，位于竖直平面内的轨道，由一段倾斜的直轨道AB和光滑半圆形轨道BC平滑连接而成，AB的倾角为30°，半圆形轨道的半径R＝0.1 m，直径BC竖直．质量m＝1 kg的小物块(可视为质点)从倾斜轨道上距半圆形轨道底部高为h处由静止开始下滑，经B点滑上半圆形轨道．已知物块与倾斜轨道间的动摩擦因数为，g取10 m/s2，不计小物块在B点处能量的损失． 图4 (1)若h＝1 m，求物块运动到圆轨道最低点B时对轨道的压力； (2)若物块能到达圆轨道的最高点C，求h的最小值； (3)求物块经最高点C时对轨道压力F随高度h的变化关系，并在图乙坐标系中作出F－h图象． 答案精析 1．(1) m/s　(2)50 J　(3)13 m/s 解析　(1)vx＝v0cos θ＝ m/s (2)ΔEp＝mgh＝50 J (3)由动能定理得WG＋Wf＝mv2－mv02 解得v＝13 m/s. 2．(1)9×103 J　(2)10 m　(3)1×103 J 解析　(1)Ek＝mv02＝×1.8×102×102 J＝9×103 J (2)摩托车飞出高台后做平抛运动，由h＝gt′2 可得t′＝＝1 s s＝v0t′＝10 m (3)由动能定理可得，在冲上高台过程中， Pt－mgh－Wf＝ΔEk＝0 代入数据可得Wf＝1×103 J. 3．见解析 解析　(1)在最高点座椅对飞行员弹力FN＝mg 由重力和弹力的合力提供向心力得FN＋mg＝m 联立得v1＝ (2)最低点向心加速度最大时速度也最大，an＝＝5g 得v2＝ (3)由最高点到最低点过程运用动能定理得 2mgR＋Wm＝－，得Wm＝－mgR. 4．(1)110 N，方向竖直向下　(2)0.5 m　(3)见解析 解析　(1)由静止滑到B点，根据动能定理有 mgh－μmgcos 30°＝mv2－0 在B点，根据牛顿第二定律有FN－mg＝m 解得FN＝110 N 根据牛顿第三定律，物块对轨道的压力大小为110 N，方向竖直向下． (2)设物块恰好能到达圆轨道的最高点C，此时对应的高度为hmin，在C点的速度为v0. 根据动能定理有 mghmin－μmgcos 30°－2mgR＝mv02－0 经最高点C时，有mg＝m 解得hmin＝0.5 m (3)同理可得 mgh－μmgcos 30°－2mgR＝mv2－0 在最高点，FN＋mg＝m 解得FN＝(100h－50) N(h≥0.5 m) 则物块对轨道的压力F＝FN＝(100h－50) N(h≥0.5 m)，作出F－h图象如图所示． 四川 ... ...