2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第5章 第4講 功能關(guān)系 能量守恒定律課時(shí)限時(shí)檢測(cè).doc
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2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第5章 第4講 功能關(guān)系 能量守恒定律課時(shí)限時(shí)檢測(cè)知識(shí)點(diǎn)題號(hào)易中難功解關(guān)系理解1、27、8能量守恒定律應(yīng)用3、46、9傳送帶模型11綜合問題510、12B彈簧伸長到最長時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能最大C恒力對(duì)系統(tǒng)一直做正功,系統(tǒng)的機(jī)械能不斷增大D兩車的速度減小到零時(shí),彈簧的彈力大小大于外力F1、F2的大小【解析】對(duì)甲、乙單獨(dú)受力分析,兩車都先加速后減速,故系統(tǒng)動(dòng)能先增大后減少,A錯(cuò)誤;彈簧最長時(shí),外力對(duì)系統(tǒng)做正功最多,系統(tǒng)的機(jī)械能最大,B正確;彈簧達(dá)到最長后,甲、乙兩車開始反向加速運(yùn)動(dòng),F(xiàn)1、F2對(duì)系統(tǒng)做負(fù)功,系統(tǒng)機(jī)械能開始減少,C錯(cuò);當(dāng)兩車第一次速度減小到零時(shí),彈簧彈力大小大于F1、F2的大小,當(dāng)返回速度再次為零時(shí),彈簧的彈力大小小于外力F1、F2的大小,D錯(cuò)【答案】B4(xx濰坊模擬)如圖5414所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn)),由斜面底端的A點(diǎn)以某一初速度沖上傾角為30的固定斜面做勻減速直線運(yùn)動(dòng),減速的加速度大小為g,物體沿斜面上圖5414升的最大高度為h,在此過程中()A重力勢(shì)能增加了2mghB機(jī)械能損失了mghC動(dòng)能損失了mghD系統(tǒng)生熱mgh【解析】設(shè)阻力大小為Ff,由牛頓第二定律得:mgsin 30Ffma,可得:Ffmg,故此過程阻力Ff做功為Ffmgh,系統(tǒng)生熱mgh,機(jī)械能損失了mgh,B正確,D錯(cuò)誤;合外力做負(fù)功mg2mgh,故動(dòng)能損失了2mgh,C錯(cuò)誤;重力做負(fù)功mgh,重力勢(shì)能增加了mgh,A錯(cuò)誤【答案】B5.圖5415(xx石家莊一中檢測(cè))將三個(gè)木板1、2、3固定在墻角,木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個(gè)不同的三角形,如圖5415所示,其中1與2底邊相同,2和3高度相同現(xiàn)將一個(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從三個(gè)木板的頂端由靜止釋放,并沿斜面下滑到底端,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同在這三個(gè)過程中,下列說法不正確的是()A沿著1和2下滑到底端時(shí),物塊的速度不同;沿著2和3下滑到底端時(shí),物塊的速度相同B沿著1下滑到底端時(shí),物塊的速度最大C沿著3下滑到底端的過程中,產(chǎn)生的熱量是最多的D沿著1和2下滑到底端的過程中,產(chǎn)生的熱量是一樣多的【解析】由于速度是矢量,所以沿著1、2、3下滑到底端時(shí),物塊的速度都不同,A錯(cuò);令斜面底邊長為l,與水平地面的夾角為,根據(jù)動(dòng)能定理和能量轉(zhuǎn)化有mgltan mgcos mv2,產(chǎn)生的熱量Qmgcos mgl,所以,B、C、D說法都正確【答案】A6.圖5416(xx揚(yáng)州模擬)如圖5416所示,質(zhì)量m10 kg和M20 kg的兩物塊,疊放在光滑水平面上,其中物塊m通過處于水平方向的輕彈簧與豎直墻壁相連,初始時(shí)刻,彈簧處于原長狀態(tài),彈簧的勁度系數(shù)k250 N/m.現(xiàn)用水平力F作用在物塊M上,使其緩慢地向墻壁移動(dòng),當(dāng)移動(dòng)40 cm時(shí),兩物塊間開始相對(duì)滑動(dòng),在相對(duì)滑動(dòng)前的過程中,下列說法中正確的是()AM受到的摩擦力保持不變B物塊m受到的摩擦力對(duì)物塊m不做功C推力做的功等于彈簧增加的彈性勢(shì)能D開始相對(duì)滑動(dòng)時(shí),推力F的大小等于200 N【解析】取m和M為一整體,由平衡條件可得:Fkx,隔離m,由平衡條件可得:Ffkx,可見M緩慢左移過程中,M受的摩擦力在增大,開始滑動(dòng)時(shí),F(xiàn)fkxm100 N,故此時(shí)推力F為100 N,A、D均錯(cuò)誤,m受的摩擦力對(duì)m做正功,B錯(cuò)誤;系統(tǒng)緩慢移動(dòng),動(dòng)能不變,且又無內(nèi)能產(chǎn)生,由能量守恒定律可知,推力F做的功全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能,C正確【答案】C7.圖5417來自福建省體操隊(duì)的運(yùn)動(dòng)員黃珊汕是第一位在奧運(yùn)會(huì)上獲得蹦床獎(jiǎng)牌的中國選手蹦床是一項(xiàng)好看又驚險(xiǎn)的運(yùn)動(dòng),如圖5417所示為運(yùn)動(dòng)員在蹦床運(yùn)動(dòng)中完成某個(gè)動(dòng)作的示意圖,圖中虛線PQ是彈性蹦床的原始位置,A為運(yùn)動(dòng)員抵達(dá)的最高點(diǎn),B為運(yùn)動(dòng)員剛抵達(dá)蹦床時(shí)的位置,C為運(yùn)動(dòng)員抵達(dá)的最低點(diǎn)不考慮空氣阻力和運(yùn)動(dòng)員與蹦床作用時(shí)的機(jī)械能損失,在A、B、C三個(gè)位置上運(yùn)動(dòng)員的速度分別是vA、vB、vC,機(jī)械能分別是EA、EB、EC,則它們的大小關(guān)系是()AvAvB,vBvCBvAvB,vBvCCEAEB,EBEC DEAEB,EBEC【解析】運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)A的速度為零,剛抵達(dá)B位置時(shí)的速度不為零,vAvB,在最低點(diǎn)C的速度也為零,vBvC,故A對(duì),B錯(cuò);以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,BA機(jī)械能守恒,EAEB,BC彈力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功,機(jī)械能減小,EBEC,故C對(duì),D錯(cuò)【答案】AC8.圖5418(xx臨沂模擬)山東電視臺(tái)“快樂向前沖”欄目最后一關(guān),選手需要抓住固定在支架上的繩子向上攀登,才可沖上領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái),如圖5418所示如果某選手剛剛勻速攀爬到繩子頂端時(shí),突然因抓不住繩子而加速滑下,對(duì)該過程進(jìn)行分析(不考慮腳蹬墻壁的作用),下述說法正確的是()A上行時(shí),人受到繩子的拉力與重力和摩擦力平衡B上行時(shí),繩子拉力對(duì)人做的功等于人重力勢(shì)能的增加C下滑時(shí),人受到的重力大于摩擦力,加速度小于gD下滑時(shí),重力勢(shì)能的減小大于動(dòng)能的增加,機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做的功【解析】人勻速上升時(shí),繩子對(duì)人的摩擦力等于人的重力,A錯(cuò)誤;人上升過程中,人拉繩子,對(duì)自身做功,繩子并不對(duì)人做功,B錯(cuò)誤;人下滑時(shí),由mgFfma,可知,F(xiàn)fmg,ag,C正確;人下滑時(shí),重力勢(shì)能的減小量有一部分用于克服摩擦力做功,故其動(dòng)能的增量一定小于重力勢(shì)能的減少量,D正確【答案】CD9.圖5419如圖5419所示,在升降機(jī)內(nèi)固定一光滑的斜面體,一輕彈簧的一端連在位于斜面體上方的固定木板B上,另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連,彈簧與斜面平行整個(gè)系統(tǒng)由靜止開始加速上升高度h的過程中()A物塊A的重力勢(shì)能增加量一定等于mghB物塊A的動(dòng)能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對(duì)其做功的代數(shù)和C物塊A的機(jī)械能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對(duì)其做功的代數(shù)和D物塊A和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能增加量等于斜面對(duì)物塊的支持力和B對(duì)彈簧的拉力做功的代數(shù)和【解析】由于斜面光滑,物塊A靜止時(shí)彈簧彈力與斜面支持力的合力與重力平衡,當(dāng)整個(gè)裝置加速上升時(shí),由牛頓第二定律可知物塊A受到的合力應(yīng)向上,故彈簧伸長量增加,物塊A相對(duì)斜面下滑一段距離,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理可知,物塊A動(dòng)能的增加量應(yīng)等于重力、支持力及彈簧彈力對(duì)其做功的代數(shù)和,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;物塊A機(jī)械能的增加量應(yīng)等于除重力以外的其他力對(duì)其做功的代數(shù)和,選項(xiàng)C正確;物塊A和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加量應(yīng)等于除重力和彈簧彈力以外的其他力做功的代數(shù)和,故選項(xiàng)D正確【答案】CD10.(xx福州一中檢測(cè))足夠長的粗糙斜面上,用力推著一物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng),t0時(shí)撤去推力,06 s內(nèi)速度隨時(shí)間的變化情況如圖5420所示,由圖象可知()圖5420A01 s內(nèi)重力的平均功率大小與16 s內(nèi)重力平均功率大小之比為51B01 s內(nèi)摩擦力的平均功率與16 s內(nèi)摩擦力平均功率之比為11C01 s內(nèi)機(jī)械能變化量大小與16 s內(nèi)機(jī)械能變化量大小之比為15D16 s內(nèi)動(dòng)能變化量大小與機(jī)械能變化量大小之比為12【解析】由圖可知,物體上升加速度a110 m/s2,物體下滑加速度a22 m/s2.上升時(shí)mgsin fma1,下滑時(shí)mgsin fma2.由兩式可得f4m,對(duì)于A項(xiàng)01 s內(nèi)重力的平均功率大小為G1mg1sin mgsin 5,16 s內(nèi)重力的平均功率大小為G2mg2sin 5mgsin ,則G1G211,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于B項(xiàng)01 s內(nèi)摩擦力的平均功率f1f15f16 s內(nèi)摩擦力的平均功率f2f25f,則f1f211,故B項(xiàng)正確;對(duì)于C項(xiàng)機(jī)械能變化量大小應(yīng)等于摩擦力所做的功,則01 s內(nèi)Wf1f55f16 s內(nèi)Wf2f51025f,則Wf1Wf215,故C項(xiàng)正確;對(duì)于D項(xiàng),16 s內(nèi)動(dòng)能變化量大小為Ekm10250 m,機(jī)械能變化量大小為Wf25f254 m100 m,其比值為12.故D項(xiàng)正確【答案】BCD二、非選擇題(本題共2小題,共30分計(jì)算題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)11.圖5421(14分)(xx西安一中模擬)如圖5421所示 ,傾角為30的光滑斜面的下端有一水平傳送帶,傳送帶正以6 m/s的速度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向如圖所示一個(gè)質(zhì)量為2 kg的物體(物體可以視為質(zhì)點(diǎn)),從h3.2 m高處由靜止沿斜面下滑,物體經(jīng)過A點(diǎn)時(shí),不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面,都不計(jì)其動(dòng)能損失物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,物體向左最多能滑到傳送帶左右兩端AB的中點(diǎn)處,重力加速度g取10 m/s2,則:(1)物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端需要多長時(shí)間?(2)傳送帶左右兩端AB間的距離l至少為多少?(3)上述過程中物體與傳送帶組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱為多少?(4)物體隨傳送帶向右運(yùn)動(dòng),最后沿斜面上滑的最大高度h為多少?【解析】(1)對(duì)物體:mgsin maat2可得t1.6 s.(2)由能的轉(zhuǎn)化和守恒得:mghmg解得:l12.8 m.(3)物體與傳送帶間的相對(duì)位移x相v帶t1而gt,摩擦熱Qmgx相,以上三式聯(lián)立可得Q160 J.(4)物體隨傳送帶向右勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)當(dāng)速度為v帶6 m/s時(shí)向右的位移為x,則mgxmv,得x3.6 m,即物體在到達(dá)A點(diǎn)前速度與傳送帶相等,最后以v帶6 m/s的速度沖上斜面,根據(jù)機(jī)械能守恒有mvmgh,得h1.8 m.【答案】(1)1.6 s(2)12.8 m(3)160 J(4)1.8 m12.圖5422(16分)如圖5422所示有一傾角為37的硬桿,其上套一底端固定且勁度系數(shù)為k120 N/m的輕彈簧,彈簧與桿間無摩擦一個(gè)質(zhì)量為m1 kg的小球套在此硬桿上,從P點(diǎn)由靜止開始滑下,已知小球與硬桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5,P與彈簧自由端Q間的距離為l1 m彈簧的彈性勢(shì)能與其形變量x的關(guān)系為Epkx2.求:(1)小球從開始下滑到與彈簧自由端相碰所經(jīng)歷的時(shí)間t;(2)小球運(yùn)動(dòng)過程中達(dá)到的最大速度vm;(3)若使小球在P點(diǎn)以初速度v0下滑后又恰好回到P點(diǎn),則v0需多大?【解析】(1)F合mgsin mgcos agsin gcos 2 m/s2lat2,所以t1 s.(2)小球從P點(diǎn)無初速度滑下,當(dāng)彈簧的壓縮量為x時(shí)小球有最大速度vm,有mgsin mgcos kx,x m此過程由能量守恒定律可得:mg(lx)sin W彈mgcos (lx)mv而W彈kx2代入數(shù)據(jù)解得:vm m/s2 m/s.(3)設(shè)小球從P點(diǎn)以初速度v0下滑,壓縮彈簧至最低點(diǎn)時(shí)彈簧的壓縮量為x1,由能量守恒有:mg(lx1)sin mvmgcos (lx1)kx小球從最低點(diǎn)經(jīng)過Q點(diǎn)回到P點(diǎn)時(shí)的速度為0,則有:kxmg(lx1)sin mgcos (lx1)聯(lián)立以上二式解得x10.5 m,v02 m/s4.9 m/s.【答案】(1)1 s(2)2 m/s(3)4.9 m/s- 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)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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