2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 2.5.4 功能關(guān)系 能量守恒定律考點(diǎn)訓(xùn)練(含解析)魯科版.doc
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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 2.5.4 功能關(guān)系 能量守恒定律考點(diǎn)訓(xùn)練(含解析)魯科版 1.運(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個(gè)過(guò)程,將人和傘看成一個(gè)系統(tǒng),在這兩個(gè)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是 ( ) A.阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)功 B.系統(tǒng)受到的合外力始終向下 C.重力做功使系統(tǒng)的重力勢(shì)能增加 D.任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等 解析 運(yùn)動(dòng)員無(wú)論是加速下降還是減速下降,阻力始終阻礙系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng),所以阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)功,故選項(xiàng)A正確;運(yùn)動(dòng)員加速下降時(shí)系統(tǒng)所受的合外力向下,減速下降時(shí)系統(tǒng)所受的合外力向上,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由WG=-ΔEp知,運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中重力始終做正功,系統(tǒng)重力勢(shì)能減少,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)員在加速下降和減速下降的過(guò)程中,任意相等時(shí)間內(nèi)所通過(guò)的位移不一定相等,所以任意相等時(shí)間內(nèi)重力做的功不一定相等,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案 A 2.(多選)某人將質(zhì)量為m的物體由靜止開(kāi)始以加速度a豎直向上勻加速提升h,關(guān)于此過(guò)程下列說(shuō)法中正確的有 ( ) A.人對(duì)物體做的功為m(g-a)h B.物體的動(dòng)能增加了mah C.物體的重力勢(shì)能增加了m(g+a)h D.物體克服重力做的功為mgh 解析 該過(guò)程中物體克服重力做的功為mgh,重力勢(shì)能增加了mgh,C錯(cuò)、D對(duì);由牛頓第二定律知F-mg=ma,即F=m(g+a),所以人對(duì)物體做的功為W=Fh=m(g+a)h,A錯(cuò);物體所受合外力為ma,由動(dòng)能定理知物體的動(dòng)能增加了mah,B對(duì)。 答案 BD 3. (多選)如圖1所示,輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接,另一端與物體A相連,物體A置于光滑水平桌面上(桌面足夠大),A右端連接一細(xì)線,細(xì)線繞過(guò)光滑的定滑輪與物體B相連。開(kāi)始時(shí)托住B,讓A處于靜止且細(xì)線恰好伸直,然后由靜止釋放B,直至B獲得最大速度。下列有關(guān)該過(guò)程的分析中正確的是 ( ) 圖1 A.B物體受到細(xì)線的拉力保持不變 B.B物體機(jī)械能的減少量大于彈簧彈性勢(shì)能的增加量 C.A物體動(dòng)能的增量等于B物體重力對(duì)B做的功與彈簧彈力對(duì)A做的功之和 D.A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量等于細(xì)線拉力對(duì)A做的功 解析 對(duì)A、B的運(yùn)動(dòng)分析可知,A、B做加速度越來(lái)越小的加速運(yùn)動(dòng),直至A和B達(dá)到最大速度,從而可以判斷細(xì)線對(duì)B物體的拉力越來(lái)越大,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)能量守恒定律知,B的重力勢(shì)能的減少轉(zhuǎn)化為A、B的動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能的增加,據(jù)此可判斷B選項(xiàng)正確,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;而A物體動(dòng)能的增量為細(xì)線拉力與彈簧彈力對(duì)A做功之和,由此可知D選項(xiàng)正確。 答案 BD 4.如圖2所示,足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定速率順時(shí)針運(yùn)行,將一個(gè)物體輕輕放在傳送帶底端,第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度,第二階段與傳送帶相對(duì)靜止,勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)傳送帶頂端。下列說(shuō)法正確的是 ( ) 圖2 A.第一階段摩擦力對(duì)物體做正功,第二階段摩擦力對(duì)物體不做功 B.第一階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第一階段物體動(dòng)能的增加量 C.第一階段物體和傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量等于第一階段物體機(jī)械能的增加量 D.物體從底端到頂端全過(guò)程機(jī)械能的增加量等于全過(guò)程物體與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量 解析 第一階段滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體做功,第二階段靜摩擦力對(duì)物體做功,A項(xiàng)錯(cuò)誤;摩擦力做的功等于物體機(jī)械能的增加量,B項(xiàng)錯(cuò)誤;第一階段物體的平均速度是傳送帶速度的一半,因此物體運(yùn)動(dòng)的位移s1恰好等于物體和傳送帶間相對(duì)移動(dòng)的距離d。所以因摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fd=fs1,等于物體機(jī)械能的增加量而不是動(dòng)能的增加量,C正確;因第二階段靜摩擦力做功,物體機(jī)械能增加,物體與傳送帶間沒(méi)有產(chǎn)生熱量,可知D錯(cuò)誤。 答案 C 5. (多選)(xx廣東韶關(guān)一模)一輕質(zhì)彈簧,固定于天花板上的O點(diǎn)處,原長(zhǎng)為L(zhǎng),如圖3所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物塊從A點(diǎn)豎直向上拋出,以速度v與彈簧在B點(diǎn)相接觸,然后向上壓縮彈簧,到C點(diǎn)時(shí)物塊速度為零,在此過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失,則下列說(shuō)法正確的是 ( ) 圖3 A.由A到C的過(guò)程中,動(dòng)能和重力勢(shì)能之和保持不變 B.由B到C的過(guò)程中,彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和逐漸減小 C.由A到C的過(guò)程中,物塊m的機(jī)械能守恒 D.由B到C的過(guò)程中,物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 解析 對(duì)物塊由A到C的過(guò)程中,除重力做功外還有彈簧彈力做功,物塊機(jī)械能不守恒,A、C錯(cuò)誤;對(duì)物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,即重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和不變,上升過(guò)程中,重力勢(shì)能增加,故彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和逐漸減小,B、D正確。 答案 BD 6. (多選)如圖4所示,一固定斜面傾角為30,一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度的大小等于重力加速度的大小g。若物塊上升的最大高度為H,則此過(guò)程中,物塊的 ( ) 圖4 A.動(dòng)能損失了2mgH B.動(dòng)能損失了mgH C.機(jī)械能損失了mgH D.機(jī)械能損失了mgH 解析 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有摩擦力做功,考慮動(dòng)能定理和功能關(guān)系。物塊以大小為g的加速度沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中F合=mg,由受力分析知摩擦力f=mg,當(dāng)上升高度為H時(shí),位移s=2H,由動(dòng)能定理得ΔEk=-2mgH;選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;由功能關(guān)系知ΔE=Wf=-mgs=-mgH,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。 答案 AC 7. (多選)有一系列斜面,傾角各不相同,它們的底端相同,都是O點(diǎn),如圖5所示。有一些完全相同的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從這些斜面上的A、B、C、D……各點(diǎn)同時(shí)由靜止釋放,下列判斷正確的是 ( ) 圖5 A.若各斜面均光滑,且這些滑塊到達(dá)O點(diǎn)的速率相同,則A、B、C、D……各點(diǎn)處在同一水平線上 B.若各斜面均光滑,且這些滑塊到達(dá)O點(diǎn)的速率相同,則A、B、C、D……各點(diǎn)處在同一豎直面內(nèi)的圓周上 C.若各斜面均光滑,且這些滑塊到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間相同,則A、B、C、D……各點(diǎn)處在同一豎直面內(nèi)的圓周上 D.若各斜面與這些滑塊間有相同的動(dòng)摩擦因數(shù),滑到O點(diǎn)的過(guò)程中,各滑塊損失的機(jī)械能相同,則A、B、C、D……各點(diǎn)處在同一豎直線上 解析 由機(jī)械能守恒可知A正確、B錯(cuò)誤;若A、B、C、D……各點(diǎn)在同一豎直平面內(nèi)的圓周上,則下滑時(shí)間均為t=,d為直徑,因此選項(xiàng)C正確;設(shè)斜面和水平面間夾角為θ,損失的機(jī)械能為ΔE=μmgscos θ,損失機(jī)械能相同,則scos θ相同,因此A、B、C、D……各點(diǎn)在同一豎直線上,D正確。 答案 ACD 能力提高練 8.(多選)(xx海南卷,10)如圖6所示,質(zhì)量相同的兩物體a、b,用不可伸長(zhǎng)的輕繩跨接在同一光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè),a在水平桌面的上方,b在水平粗糙桌面上。初始時(shí)用力壓住b使a、b靜止,撤去此壓力后,a開(kāi)始運(yùn)動(dòng),在a下降的過(guò)程中,b始終未離開(kāi)桌面。在此過(guò)程中 ( ) 圖6 A.a(chǎn)的動(dòng)能小于b的動(dòng)能 B.兩物體機(jī)械能的變化量相等 C.a(chǎn)的重力勢(shì)能的減小量等于兩物體總動(dòng)能的增加量 D.繩的拉力對(duì)a所做的功與對(duì)b所做的功的代數(shù)和為零 解析 輕繩兩端沿繩方向的速度分量大小相等,故可知a的速度等于b的速度沿繩方向的分量,a的動(dòng)能比b的動(dòng)能小,A對(duì);因?yàn)閎與地面有摩擦力,運(yùn)動(dòng)時(shí)有熱量產(chǎn)生,所以該系統(tǒng)機(jī)械能減少,而B(niǎo)、C兩項(xiàng)均為系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表現(xiàn),故B、C錯(cuò)誤;輕繩不可伸長(zhǎng),兩端分別對(duì)a、b做功大小相等,符號(hào)相反,D正確。 答案 AD 9.如圖7所示,在光滑水平地面上放置質(zhì)量M=2 kg的長(zhǎng)木板,木板上表面與固定的豎直弧形軌道相切。一質(zhì)量m=1 kg的小滑塊自A點(diǎn)沿弧面由靜止滑下,A點(diǎn)距離長(zhǎng)木板上表面高度h=0.6 m?;瑝K在木板上滑行t=1 s后,和木板以共同速度v=1 m/s勻速運(yùn)動(dòng),取g=10 m/s2。求: 圖7 (1)滑塊與木板間的摩擦力; (2)滑塊沿弧面下滑過(guò)程中克服摩擦力做的功; (3)滑塊相對(duì)木板滑行的距離。 解析 (1)對(duì)木板f=Ma1,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v=a1t 解得a1=1 m/s2,f=2 N (2)對(duì)滑塊有-f=ma2 設(shè)滑塊滑上木板時(shí)的初速度為v0,由公式v-v0=a2t 解得a2=-2 m/s2,v0=3 m/s 滑塊沿弧面下滑的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得 mgh-Wf=mv 可得滑塊克服摩擦力做的功為Wf=mgh-mv=1.5 J (3)t=1 s內(nèi)木板的位移s1=a1t2=0.5 m 此過(guò)程中滑塊的位移s2=v0t+a2t2=2 m 故滑塊相對(duì)木板滑行距離L=s2-s1=1.5 m 答案 (1)2 N (2)1.5 J (3)1.5 m 10.如圖8所示,一質(zhì)量為m=1 kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊,放在光滑的水平平臺(tái)上,平臺(tái)的左端與水平傳送帶相接,傳送帶以v=2 m/s的速度沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)(傳送帶不打滑)?,F(xiàn)將滑塊緩慢向右壓縮輕彈簧,輕彈簧的原長(zhǎng)小于平臺(tái)的長(zhǎng)度,滑塊靜止時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep=4.5 J,若突然釋放滑塊,滑塊向左滑上傳送帶。已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ=0.2,傳送帶足夠長(zhǎng),取g=10 m/s2。求: 圖8 (1)滑塊第一次滑上傳送帶到離開(kāi)傳送帶所經(jīng)歷的時(shí)間; (2)滑塊第一次滑上傳送帶到離開(kāi)傳送帶由于摩擦產(chǎn)生的熱量。 解析 (1)釋放滑塊的過(guò)程中機(jī)械能守恒,設(shè)滑塊滑上傳送帶的速度為v1,則Ep=mv,得v1=3 m/s 滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的加速度a=μg=2 m/s2 滑塊向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1==1.5 s 向右勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t2==1 s 向左的最大位移為s1==2.25 m 向右加速運(yùn)動(dòng)的位移為s2==1 m 勻速向右的時(shí)間為t3==0.625 s 所以t=t1+t2+t3=3.125 s。 (2)滑塊向左運(yùn)動(dòng)s1的位移時(shí),傳送帶向右的位移為s1′=vt1=3 m 則Δs1=s1′+s1=5.25 m 滑塊向右運(yùn)動(dòng)s2時(shí),傳送帶向右位移為s2′=vt2=2 m 則Δs2=s2′-s2=1 m Δs=Δs1+Δs2=6.25 m 則產(chǎn)生的熱量為Q=μmgΔs=12.5 J。 答案 (1)3.125 s (2)12.5 J 11.如圖9所示,一質(zhì)量為m的物塊A與直立輕彈簧的上端連接,彈簧的下端固定在地面上,一質(zhì)量也為m的物塊B疊放在A的上面,A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)。若A、B粘連在一起,用一豎直向上的拉力緩慢上提B,當(dāng)拉力的大小為時(shí),A物塊上升的高度為L(zhǎng),此過(guò)程中,該拉力做功為W;若A、B不粘連,用一豎直向上的恒力F作用在B上,當(dāng)A物塊上升的高度也為L(zhǎng)時(shí),A與B恰好分離。重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,求: 圖9 (1)恒力F的大?。? (2)A與B分離時(shí)的速度大小。 解析 (1)設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k,A、B靜止時(shí)彈簧的壓縮量為x,則x= A、B粘連在一起緩慢上移,以A、B整體作為研究對(duì)象,當(dāng)拉力為時(shí),根據(jù)平衡條件有 +k(x-L)=2mg A、B不粘連,在恒力F作用下A、B恰好分離時(shí),以A、B整體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律有 F+k(x-L)-2mg=2ma 以B為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律有 F-mg=ma 聯(lián)立解得F=。 (2)A、B粘連在一起緩慢上移L,設(shè)彈簧彈力做功為W彈,根據(jù)功能關(guān)系可知 W+W彈-2mgL=0 在恒力F作用下,設(shè)A、B分離時(shí)的速度為v,根據(jù)功能關(guān)系可知FL+W彈-2mgL=2mv2 解得v=。 答案 (1) (2)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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