2019-2020年高考物理一輪復習 第35講 功和能經(jīng)典精講2.doc
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2019-2020年高考物理一輪復習 第35講 功和能經(jīng)典精講21、一只蘋果從樓上某一高度自由下落,蘋果在空中依次經(jīng)過三個完全相同的窗戶1、2、3.圖中直線為蘋果在空中的運動軌跡若不計空氣阻力的影響,以下說法正確的是( )A蘋果通過第3個窗戶所用的時間最長B蘋果通過第1個窗戶的平均速度最大C蘋果通過第3個窗戶重力做的功最大D蘋果通過第1個窗戶重力的平均功率最小2、如圖所示,現(xiàn)有兩個完全相同的可視為質點的物塊都從靜止開始運動,一個自由下落,一個沿光滑的固定斜面下滑,最終它們都到達同一水平面上,空氣阻力忽略不計,則( )A重力做的功相等,重力做功的平均功率相等B它們到達水平面上時的動能相等C重力做功的瞬時功率相等D它們的機械能都是守恒的3、如圖所示,物體A和B的質量均為m,它們通過一勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連,開始時B放在地面上,A、B都處于靜止狀態(tài)現(xiàn)用手通過細繩緩慢地將A向上提升距離L1時,B剛要離開地面,此過程手做功為W1 ;若將A加速向上提起,A上升的距離為L2時,B剛要離開地面,此時A的速度為v,此過程手做功為W2 ,彈簧一直處于彈性限度內則()圖AL1L2 BW2W1CW1mgL1 DW2mgL2mv24、如圖所示,輕質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靜止于光滑水平桌面上,A右端連接一細線,細線繞過光滑的定滑輪與物體B相連,開始時用手托住B,讓細線恰好伸直,然后由靜止釋放B,直至B獲得最大速度。下列有關該過程的分析正確的是()A B物體的機械能一直減小B B物體的動能的增加量等于它所受重力與拉力做的功之和C B物體機械能的減少量等于彈簧的彈性勢能的增加量D 細線拉力對A做的功等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量5、質量為m的小球從高H處由靜止開始自由下落,以地面作為參考平面當小球的動能和重力勢能相等時,重力的瞬時功率為( )A2mg BmgC.mg D.mg6、設勻速行駛的汽車,發(fā)動機功率保持不變,則()A路面越粗糙,汽車行駛得越慢B路面越粗糙,汽車行駛得越快C在同一路面上,汽車不載貨比載貨時行駛得快D在同一路面上,汽車不載貨比載貨時行駛得慢7、物體沿直線運動的vt關系如圖所示,已知在第1 s內合外力對物體做的功為W,則( )A從第1 s末到第3 s末合外力做功為4WB從第3 s末到第5 s末合外力做功為2W C從第5 s末到第7 s末合外力做功為WD從第3 s末到第4 s末合外力做功為0.75W 8、如圖所示,物塊一次沿軌道1從A點由靜止下滑至底端B點,另一次沿軌道2從A點由靜止下滑經(jīng)C點至底端B點,ACCB.物塊與兩軌道間的動摩擦因數(shù)相同,不考慮物塊在C點處撞擊的因素,則在物塊兩次下滑過程中,下列說法正確的是() A物塊受到摩擦力相同B沿軌道1下滑時的位移較小C物塊滑至B點時速度大小相同D兩種情況下?lián)p失的機械能相同9、如圖所示是反映汽車從靜止勻加速啟動,最后做勻速運動的速度隨時間及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖象,其中正確的是( )ABCD10如圖所示為汽車在水平路面上啟動過程中的速度圖象,Oa為過原點的傾斜直線,ab段表示以額定功率行駛時的加速階段,bc段是與ab段相切的水平直線,則下述說法正確的是( )A0t1時間內汽車做勻加速運動且功率恒定Bt1t2時間內汽車牽引力做功為mvmvCt1t2時間內的平均速度為(v1v2)D在全過程中t1時刻的牽引力及其功率都是最大值,t2t3時間內牽引力最小11、如圖所示,一質量為m的質點在半徑為R的半球形容器中(容器固定)由靜止開始自邊緣上的A點滑下,到達最低點B時,它對容器的正壓力為FN.重力加速度為g,則質點自A滑到B的過程中,摩擦力對其所做的功為( )A.R(FN3mg) B.R(3mgFN)C.R(FNmg) D.R(FN2mg)12、如右圖所示,長為L的長木板水平放置,在木板的A端放置一個質量為m的小物塊現(xiàn)緩慢地抬高A端,使木板以左端為軸轉動,當木板轉到與水平面的夾角為時小物塊開始滑動,此時停止轉動木板,小物塊滑到底端的速度為v,則在整個過程中()A支持力對物塊做功為0B支持力對小物塊做功為mgLsin C摩擦力對小物塊做功為mgLsin D滑動摩擦力對小物塊做功為mv2mgLsin 13、如圖所示裝置由AB、BC、CD三段軌道組成,軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接,其中軌道AB、CD段是光滑的,水平軌道BC的長度x5 m,軌道CD足夠長且傾角37,A、D兩點離軌道BC的高度分別為h14.30 m、h21.35 m現(xiàn)讓質量為m的小滑塊自A點由靜止釋放已知小滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度g取10 m/s2,sin370.6,cos370.8.求:(1)小滑塊第一次到達D點時的速度大??;(2)小滑塊第一次與第二次通過C點的時間間隔;(3)小滑塊最終停止的位置距B點的距離 14、如圖為某種魚餌自動投放器中的投餌管裝置示意圖,其下半部AB是一長為2R的豎直細管,上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管,管口沿水平方向,AB管內有一原長為R、下端固定的輕質彈簧。投餌時,每次總將彈簧長度壓縮到0.5R后鎖定,在彈簧上段放置一粒魚餌,解除鎖定,彈簧可將魚餌彈射出去。設質量為m的魚餌到達管口C時,對管壁的作用力恰好為零。不計魚餌在運動過程中的機械能損失,且鎖定和解除鎖定時,均不改變彈簧的彈性勢能。已知重力加速度為g。求:(1)質量為m的魚餌到達管口C時的速度大小v1;(2)彈簧壓縮到0.5R時的彈性勢能Ep;(3)已知地面與水面相距1.5R,若使該投餌管繞AB管的中軸線OO在角的范圍內來回緩慢轉動,每次彈射時只放置一粒魚餌,魚餌的質量在到m之間變化,且均能落到水面。持續(xù)投放足夠長時間后,魚餌能夠落到水面的最大面積S是多少?15、右端連有光滑弧形槽的水平桌面AB長L1.5 m,如右圖所示將一個質量為m0.5 kg的木塊在F1.5 N的水平拉力作用下,從桌面上的A端由靜止開始向右運動,木塊到達B端時撤去拉力F,木塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)0.2,取g10 m/s2.求:(1)木塊沿弧形槽上升的最大高度;(2)木塊沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑動的最大距離16、半徑R4500 km的某星球上有一傾角為30的固定斜面一質量為m1 kg的小物塊在力F作用下從靜止開始沿斜面向上運動,力F始終與斜面平行,如圖X75甲所示已知小物塊和斜面間的動摩擦因數(shù),力F隨位移x變化的規(guī)律如圖乙所示(取沿斜面向上的方向為正),當小物塊運動12 m時速度恰好又為零試求:該星球表面上的重力加速度。 第35講 功和能經(jīng)典精講1、D詳解:蘋果加速下落,運動越來越快,故蘋果通過第3個窗戶所用的時間最短,平均速度最大,A、B都錯;窗戶完全相同,所以蘋果通過三個窗戶重力做的功一樣多,蘋果通過第1個窗戶用時最長,重力的平均功率最小,故C錯,D對2、BD詳解:兩物體從同一高度下落,根據(jù)機械能守恒定律知,它們到達水平面上時的動能相等,自由下落的物體先著地,重力做功的平均功率大,而著地時重力做功的瞬時功率等于重力與重力方向上的速度的乘積,故重力做功的瞬時功率不相等,選BD.3、BD詳解:緩慢地將A向上提升距離L1時,B剛要離開地面,彈簧由壓縮量為到拉伸量為,彈性勢能不變,L1,由功能關系可知,此過程手所做的功等于A增加的機械能,即W1mgL1;將A加速向上提起,A上升的距離為L2時,B剛要離開地面,彈簧也是由壓縮量為到拉伸量為,彈性勢能不變,L2,由功能關系可知,此過程手所做的功等于A增加的機械能,即W2mgL2mv2;綜上所述,BD正確4、ABD詳解:由靜止釋放B到B達到最大速度的過程中,B一直要克服繩的拉力做功,根據(jù)功能關系可知,B物體的機械能一直減小,A對;根據(jù)動能定理,重力與拉力做功之和也正是B所受的合外力做的功,B對;根據(jù)能的轉化和守恒定律可知,B物體減少的機械能等于彈簧增加的彈性勢能與A增加的動能之和,C錯;根據(jù)功能關系可知,細線拉力對A做的功等于A物體和彈簧所組成的系統(tǒng)機械能的增加量,D對5、B詳解:動能和重力勢能相等時,根據(jù)機械能守恒定律有:2mghmgH,得下落高度為h,速度v,故Pmgvmg,B選項正確6、 AC詳解:汽車行駛過程中,若發(fā)動機功率保持不變,且勻速行駛,則由牛頓第二定律得FFf0,又PFv,解得vP/Ff;又由FfFN可知,當路面越粗糙或載貨越多時,阻力Ff越大,則v越小,故A、C正確,B、D錯誤7、CD詳解:由圖知,第1 s末速度、第3 s末速度、第7 s速度大小關系:v1v3v7,由題知Wmv0,則由動能定理知第1 s末到第3 s末合外力做功W2mvmv0,故A錯誤第3秒末到第5 s末合外力做功W30mvW,故B錯誤第5 s末到第7 s末合外力做功W4mv0W,故C正確第3 s末到第4 s末合外力做功W5mvmv;因v4v3,所以W50.75W,故D正確8、CD詳解:物塊沿軌道1滑下來時,設斜面的傾角為,軌道1長為l,A點在水平面上的投影為A,A到水平面的距離為h,由動能定理:mgh(mgcos)xmv,即mghmgABmv,同理可得,物塊沿軌道2滑下時,有mghmgABmv,也就是沿兩軌道下滑時,摩擦力做功一樣多,但摩擦力不同,所以CD對,A錯;位移是從初位置指向末位置的有向線段,故位移相同,B錯9、ACD詳解:機車啟動時由PFv和Ffma可知,勻加速啟動過程,牽引力F、加速度a恒定不變,速度和功率均勻增大,當功率增大到額定功率后保持不變,牽引力逐漸減小到與阻力相等,加速度逐漸減小到零,速度逐漸增大到最大速度故ACD正確10、D詳解:0t1時間內汽車做勻加速運動,牽引力恒定,但速度增加,故功率增加,A錯;汽車水平方向受到牽引力和阻力作用,根據(jù)動能定理,t1t2時間內合力做功為mvmv ,故B錯;公式(v1v2)適用于勻變速直線運動,故C錯;功率增到t1時刻,不再增加,t1t2時間內功率恒定,但牽引力減小,t2t3時間內牽引力最小,與阻力相等,所以D對11、A詳解:質點到達最低點B時,它對容器的正壓力為FN,根據(jù)牛頓定律有FNmgm,根據(jù)動能定理,質點自A滑到B的過程中有WfmgRmv2,故摩擦力對其所做的功WfRFNmgR.12、 BD詳解:緩慢抬高過程中,摩擦力始終跟運動方向垂直,不做功,支持力與重力做功的代數(shù)和為零,所以支持力的功等于mgLsin ;下滑過程支持力跟運動方向始終垂直,不做功,由動能定理可得:;綜上所述,B、D正確13、見詳解詳解:(1)小滑塊從ABCD過程中,由動能定理得mg(h1h2)mgxmv0將h1、h2、x、g代入得:vD3 m/s(2)小滑塊從ABC過程中,由動能定理得mgh1mgxmv將h1、x、g代入得:vC6 m/s小滑塊沿CD段上滑的加速度大小agsin6 m/s2小滑塊沿CD段上滑到最高點的時間t11 s由對稱性可知,小滑塊從最高點滑回C點的時間t2t11 s故小滑塊第一次與第二次通過C點的時間間隔tt1t22 s(3)對小滑塊運動全過程利用動能定理,設小滑塊在水平軌道上運動的總路程為x總 有:mgh1mgx總將h1、代入得x總8.6 m故小滑塊最終停止的位置距B點的距離為2xx總1.4 m14、見詳解詳解:(1)質量為m的魚餌到達管口C時做圓周運動的向心力完全由重力提供,則mg=m,解得 v1=. (2) 彈簧的彈性勢能全部轉化為魚餌的機械能,由機械能守恒定律有Ep=mg(1.5R+R)+m v12,由式解得Ep=3mgR。(3)不考慮因緩慢轉動裝置對魚餌速度大小的影響,質量為m的魚餌離開管口C后做平拋運動。設經(jīng)過t時間落到水面上,離OO的水平距離為x1,由平拋運動規(guī)律有4.5R=gt2,x1=v1t+R,由式解得x1=4R. 當魚餌的質量為2m/3時,設其到達管口C時速度大小為v2,由機械能守恒定律有Ep=mg(1.5R+R)+(m) v22, 由式解得v2=2. 質量為2m/3的魚餌落到水面上時,設離OO的水平距離為x2,則x2=v2t+R,由式解得x2=7R.魚餌能夠落到水面的最大面積S,S=(x22-x12)= R2(或8.25R2)。15、(1)0.15 m(2)0.75 m詳解:(1)由動能定理得:其中所以(2)由動能定理得:所以16、見詳解詳解:假設星球表面的重力加速度為g,對小物塊受力分析如圖所示,根據(jù)動能定理,小物塊在力F1作用過程中有:小物塊在力F2作用過程中有:由圖可知解得:- 配套講稿:
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