2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) B卷 第五章 第4講功能關(guān)系能量守恒定律課時(shí)提升作業(yè) 教科版必修2.doc
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2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) B卷 第五章 第4講功能關(guān)系能量守恒定律課時(shí)提升作業(yè) 教科版必修2一、選擇題(本大題共7小題,每小題8分,共56分。多選題已在題號后標(biāo)出,選不全得4分)1.(xx華東師大附中模擬)水流在推動水輪機(jī)的過程中做了3108 J的功,這句話應(yīng)理解為( )A.水流在推動水輪機(jī)前具有3108 J的能量B.水流在推動水輪機(jī)的過程中具有3108 J的能量C.水流在推動水輪機(jī)后具有3108 J的能量D.水流在推動水輪機(jī)的過程中能量減少了3108 J2.(多選)(xx海南高考)下列關(guān)于功和機(jī)械能的說法,正確的是( )A.在有阻力作用的情況下,物體重力勢能的減少不等于重力對物體所做的功B.合力對物體所做的功等于物體動能的改變量C.物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用能,其大小與勢能零點(diǎn)的選取有關(guān)D.運(yùn)動物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量3.如圖所示,ABCD是一個(gè)盆式容器,盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧,B、C在水平線上,其距離d=0.5 m。盆邊緣的高度為h=0.30 m。在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其由靜止下滑。已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的,而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數(shù)為=0.10。小物塊在盆內(nèi)來回滑動,最后停下來,則停下的位置到B的距離為( )eA.0.50 mB.0.25 mC.0.10 mD.04.如圖所示,質(zhì)量為m的跳高運(yùn)動員先后用背越式和跨越式兩種跳高方式跳過某一高度,該高度比他起跳時(shí)的重心高出h,則他從起跳后至越過橫桿的過程中克服重力所做的功( )A.都必須大于mghB.都不一定大于mghC.用背越式不一定大于mgh,用跨越式必須大于mghD.用背越式必須大于mgh,用跨越式不一定大于mgh5.(多選)(xx梅州模擬)光滑水平面上靜止一質(zhì)量為M的木塊,一顆質(zhì)量為m的子彈以水平速度v1射入木塊,并以速度v2穿出,對這個(gè)過程,下列說法正確的是( )A.子彈克服阻力做的功等于B.子彈對木塊做的功等于子彈克服阻力做的功C.子彈對木塊做的功等于木塊獲得的動能與子彈跟木塊摩擦生熱產(chǎn)生的內(nèi)能之和D.子彈損失的動能等于木塊的動能和子彈與木塊摩擦轉(zhuǎn)化的內(nèi)能之和6.(xx邯鄲模擬)如圖所示,A、B、C三個(gè)一樣的滑塊從粗糙斜面上的同一高度同時(shí)開始運(yùn)動,A由靜止釋放,B的初速度方向沿斜面向下,大小為v0,C的初速度方向沿斜面水平向左,大小也為v0。下列說法中正確的是( )A.A和C將同時(shí)滑到斜面底端B.滑到斜面底端時(shí),B的機(jī)械能減少最多C.滑到斜面底端時(shí),B的動能最大D.C的重力勢能減少最多7.(xx南安模擬)構(gòu)建和諧型、節(jié)約型社會深得民心,節(jié)能器材遍布于生活的方方面面,自動充電式電動車就是很好的一例,電動車的前輪裝有發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)與蓄電池連接。當(dāng)騎車者用力蹬車或電動自行車自動滑行時(shí),自行車就可以連通發(fā)電機(jī)向蓄電池充電,將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲存起來,現(xiàn)有某人騎車以5 kJ的初動能在粗糙的水平路面上滑行,第一次關(guān)閉自動充電裝置,讓車自由滑行,其動能隨位移變化關(guān)系如圖線a所示;第二次啟動自動充電裝置,其動能隨位移變化關(guān)系如圖線b所示,則第二次向蓄電池所充的電能可接近( )A.5 kJB.4 kJC.3 kJD.2 kJ二、計(jì)算題(本大題共3小題,共44分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)8.(xx貴陽模擬)(12分)如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接,導(dǎo)軌半徑為R。一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧,脫離彈簧后當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動完成半個(gè)圓周運(yùn)動,恰好到達(dá)C點(diǎn)。試求:(1)彈簧開始時(shí)的彈性勢能;(2)物體從B點(diǎn)運(yùn)動至C點(diǎn)克服阻力做的功。9.(xx濟(jì)南模擬)(16分)如圖所示,靜止放在水平桌面上的紙帶,其上有一質(zhì)量為m1.0 kg的鐵塊,它與紙帶右端的距離為L0.5 m,所有接觸面之間的動摩擦因數(shù)相同?,F(xiàn)用水平向左的恒力,經(jīng)2 s時(shí)間將紙帶從鐵塊下抽出,當(dāng)紙帶全部抽出時(shí)鐵塊恰好到達(dá)桌面邊緣且速度為v=2 m/s。已知桌面高度為H0.8 m,不計(jì)紙帶重力,鐵塊可視為質(zhì)點(diǎn)。重力加速度g取10 m/s2,求:(1)鐵塊拋出后落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離;(2)紙帶抽出過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能。10.(能力挑戰(zhàn)題)(16分)如圖所示,遙控電動賽車(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止出發(fā),經(jīng)過時(shí)間t后關(guān)閉電動機(jī),賽車?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道,通過軌道最高點(diǎn)P后又進(jìn)入水平軌道CD上。已知賽車在水平軌道AB部分和CD部分運(yùn)動時(shí)受到的阻力恒為車重的0.5倍,即k=0.5,賽車的質(zhì)量m=0.4 kg,通電后賽車的電動機(jī)以額定功率P=2 W工作,軌道AB的長度L=2 m,圓形軌道的半徑R=0.5 m,空氣阻力可以忽略,取重力加速度g=10 m/s2。某次比賽,要求賽車在運(yùn)動過程中既不能脫離軌道,又要在CD軌道上運(yùn)動的路程最短。在此條件下,求:(1)賽車在CD軌道上運(yùn)動的最短路程;(2)賽車電動機(jī)工作的時(shí)間。答案解析1.【解析】選D。根據(jù)功能關(guān)系,水流在推動水輪機(jī)的過程中做了3108 J的功,水流在推動水輪機(jī)的過程中能量減少了3108 J,選項(xiàng)D正確。2.【解析】選B、C。物體重力勢能的減少量一定等于重力做的功,與有無其他力、其他力是否做功都無關(guān),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)動能定理,合力對物體所做的功一定等于物體動能的改變量,選項(xiàng)B正確;物體的重力勢能是系統(tǒng)共同具有的,也是相對的,選項(xiàng)C正確;在只有重力做功的情況下,物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量,即機(jī)械能守恒,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.【解析】選D。設(shè)小物塊在BC段來回滑行的總路程為s,由能量守恒定律可知,mgh=mgs,解得s=3.0 m,由s=6d可知,小物塊最終停在B點(diǎn),D正確。4.【解析】選C。采用背越式跳高方式時(shí),運(yùn)動員的重心升高的高度可以低于橫桿,而采用跨越式跳高方式時(shí),運(yùn)動員的重心升高的高度一定高于橫桿,故用背越式時(shí)克服重力做的功不一定大于mgh,而采用跨越式時(shí)克服重力做的功一定大于mgh,C正確。5.【解析】選A、D。由動能定理可知,子彈克服阻力做的功等于子彈動能的變化量,即W=,故A正確。子彈對木塊做的功等于木塊動能的變化量,故B和C均錯(cuò)誤,據(jù)功能關(guān)系,這一過程因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能 ,式中v3是木塊最后獲得的速度,所以子彈損失的動能 ,故D正確?!咀兪絺溥x】(多選)(xx哈爾濱模擬)豎直向上拋出一個(gè)物體,由于受到空氣阻力作用,物體落回拋出點(diǎn)的速率小于拋出時(shí)的速率,則在這個(gè)過程中( )A.物體的機(jī)械能守恒B.物體的機(jī)械能不守恒C.物體上升時(shí)機(jī)械能減小,下降時(shí)機(jī)械能減小D.物體上升時(shí)機(jī)械能增大,下降時(shí)機(jī)械能減小【解析】選B、C。物體在運(yùn)動過程中受到空氣阻力的作用,將會有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成因摩擦生熱而產(chǎn)生的內(nèi)能,所以無論上升過程還是下降過程,機(jī)械能均不守恒,且機(jī)械能都在減小,故本題只有B、C正確。6.【解題指南】解答本題時(shí)要明確以下兩點(diǎn):(1)由于斜面粗糙,所以A和C不能同時(shí)到達(dá)底端;(2)滑塊C通過的路程最大,克服摩擦力做的功最多?!窘馕觥窟xC?;瑝KA和C通過的路程不同,在沿斜面方向的加速度大小也不相同,故A錯(cuò),三個(gè)滑塊滑到底端時(shí)重力勢能減少量相同,故D錯(cuò)。滑塊A和B滑到底端時(shí)經(jīng)過的位移相等,克服摩擦力做功相等,而滑塊C的路程較大,機(jī)械能減少得較多,故B錯(cuò)C對。7.【解析】選D。由圖線a可知,電動車的動能Ek與滑行位移x成線性關(guān)系,第一次自由滑行10 m停止,第二次自動充電時(shí)只滑行了6 m,所以第二次充電的電能相當(dāng)于滑行4 m所需要的能量,即E=5 kJ=2 kJ,故本題選D。8.【解析】(1)物體在B點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律得(2分)v=(2分)(3分)(2)物體在C點(diǎn)的速度(2分)根據(jù)動能定理得:(3分)即克服摩擦阻力做功mgR答案:(1)3mgR(2)mgR9.【解析】(1)鐵塊離開桌面后做平拋運(yùn)動水平方向:xvt(2分)豎直方向:H(2分)聯(lián)立解得:x0.8 m(1分)(2)設(shè)鐵塊的加速度為a1,由牛頓第二定律得:mgma1(1分)紙帶抽出時(shí),鐵塊的速度:(1分)聯(lián)立解得:0.1(1分)鐵塊的位移:(2分)設(shè)紙帶的位移為x2,由題意知:x2-x1=L(2分)由功能關(guān)系可得系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能E=mgx2+mg(x2-x1)(3分)聯(lián)立解得E=3 J。(1分)答案:(1)0.8 m(2)3 J10.【解析】(1)要求賽車在運(yùn)動過程中既不能脫離軌道,又在CD軌道上運(yùn)動的路程最短,則賽車經(jīng)過圓軌道P點(diǎn)時(shí)速度最小,此時(shí)賽車對軌道的壓力為零,重力提供向心力:mg=(3分)賽車在C點(diǎn)的速度為vC,由機(jī)械能守恒定律可得:mg2R+(3分)由上述兩式聯(lián)立,代入數(shù)據(jù)可得:vC=5 m/s(1分)設(shè)賽車在CD軌道上運(yùn)動的最短路程為x,由動能定理可得:(3分)代入數(shù)據(jù)可得:x=2.5 m(1分)(2)由于豎直圓軌道光滑,由機(jī)械能守恒定律可知:vB=vC=5 m/s從A點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)動過程中,由能量守恒定律可得:Pt=kmgL+(3分)代入數(shù)據(jù)可得:t=4.5 s(2分)答案:(1)2.5 m(2)4.5 s【總結(jié)提升】與功能關(guān)系相結(jié)合的圓周運(yùn)動問題的分析方法(1)確定研究對象,對研究對象進(jìn)行受力分析和做功情況分析,對于多個(gè)過程的情形,要分析出在每一個(gè)過程中的受力和做功情況。(2)注意不同過程的銜接,前一個(gè)過程的末狀態(tài),就是后一個(gè)過程的初狀態(tài)。(3)分析每一個(gè)過程中的能量轉(zhuǎn)化情況,機(jī)械能是否守恒,列出每一個(gè)過程的對應(yīng)方程。(4)確定臨界狀態(tài)及特點(diǎn),并列出相應(yīng)的方程。(5)求解方程并進(jìn)行驗(yàn)證。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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