2019年高考物理一輪總復習 功能關(guān)系 能量守恒定律課時作業(yè) 新人教版必修2.doc
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2019年高考物理一輪總復習 功能關(guān)系 能量守恒定律課時作業(yè) 新人教版必修2 1．如圖所示長木板A放在光滑的水平地面上，物體B以水平速度沖上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，則從B沖到木板A上到相對木板A靜止的過程中，下列說法中正確的是( ) 第1題圖 A．物體B動能的減少量等于系統(tǒng)損失的機械能 B．物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量 C．物體B損失的機械能等于木板A獲得的動能與系統(tǒng)損失的機械能之和 D．摩擦力對物體B做的功和對木板A做的功的總和等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量 2．物體只在重力和一個不為零的向上的拉力作用下，分別做了勻速上升、加速上升和減速上升三種運動．在這三種情況下物體機械能的變化情況是( ) A．勻速上升機械能不變，加速上升機械能增加，減速上升機械能減小 B．勻速上升和加速上升機械能增加，減速上升機械能減小 C．由于該拉力與重力大小的關(guān)系不明確，所以不能確定物體機械能的變化情況 D．三種情況中，物體的機械能均增加 3．如圖為測定運動員體能的裝置，輕繩拴在腰間沿水平線跨過定滑輪(不計滑輪的質(zhì)量與摩擦)，下懸重為G的物體．設(shè)人的重心相對地面不動，人用力向后蹬傳送帶，使水平傳送帶以速率v逆時針轉(zhuǎn)動．則( ) 第3題圖 A．人對重物做功，功率為Gv B．人對傳送帶的摩擦力大小等于G，方向水平向左 C．在時間t內(nèi)人對傳送帶做功消耗的能量為Gvt D．若增大傳送帶的速度，人對傳送帶做功的功率不變 第4題圖 4．如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，一端系在豎直放置的半徑為R的圓環(huán)頂點P，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球穿在圓環(huán)上作無摩擦的運動．設(shè)開始時小球置于A點，彈簧處于自然狀態(tài)，當小球運動到最低點時速率為v，對圓環(huán)恰好沒有壓力．下列分析正確的是( ) A．從A到B的過程中，小球的機械能守恒 B．從A到B的過程中，小球的機械能減少 C．小球過B點時，彈簧的彈力為mg＋m D．小球過B點時，彈簧的彈力為mg＋m 5．如圖所示，一根輕彈簧左端固定，右端系一物塊，物塊置于摩擦不能忽略的水平面上．現(xiàn)將彈簧壓縮到A點后釋放，物塊運動到B點時速度變?yōu)榱悖琌為彈簧處于自然長度時的位置，AB距離為x0.物塊從A到B的過程中，彈簧彈力的大小F、物塊加速度的大小a、物塊速度的大小v、物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能E隨物塊的位移x變化的圖象可能是( ) 第5題圖 6．一物塊放在如圖所示的斜面上，用力F沿斜面向下拉物塊，物塊沿斜面運動了一段距離，若已知在此過程中，拉力F所做的功為A，斜面對物塊的作用力所做的功為B，重力做的功為C，空氣阻力做的功為D，其中A、B、C、D的絕對值為100J、30J、100J、20J，則 (1)物塊動能的增量多少？ (2)物塊機械能的增量為多少？ 第6題圖 7．如圖所示，小球從高h的光滑斜面滾下，經(jīng)有摩擦的水平地面再滾上另一光滑斜面，當它到達h高度處時，速度為零．求小球最后停在AB間何處？ 第7題圖 8．構(gòu)建和諧型、節(jié)約型社會深得民心，遍布于生活的方方面面．自動充電式電動車是很好的一例．電動車的前輪裝有發(fā)電機，發(fā)電機與蓄電池連接．當騎車者用力蹬車或電動自行車自動滑行時，打開自動充電裝置，自行車就可以連通發(fā)電機向蓄電池充電，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1250J的初動能在粗糙的水平路面上滑行，人車總質(zhì)量為100kg.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)系如圖中圖線①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②所示，設(shè)阻力恒定，求： (1)第一次滑行的時間； (2)第二次滑行過程中向蓄電池所充的電能是多少？ 第8題圖 9．蕩秋千是一項古老的運動，秋千是一塊板用兩根繩系在兩個固定的懸點組成，設(shè)某人的質(zhì)量為m，身高為θ，站立時重心離腳底H/2，蹲下時重心離腳底H/4，繩子懸掛點到踏板的繩長為6H，繩子足夠柔軟且不可伸長，繩子和踏板的質(zhì)量不計，人身體始終與繩子保持平行，重力加速度為g. (1)若該人在踏板上保持站式，由伙伴將其推至擺角θ.(單位：rad)，由靜止釋放，忽略空氣阻力，求擺至最低點時每根繩的拉力大??； (2)若該人在踏板上保持站式，由伙伴將其推至擺角θ1.(單位：rad)，由靜止釋放，擺至另一側(cè)最大擺角為θ2(單位：rad)，設(shè)空氣阻力大小恒定，作用點距離腳底為H/3，求空氣阻力的大??； (3)若該人在踏板上采取如下步驟：當蕩至最高處時，突然由蹲式迅速站起，而后緩緩蹲下，擺到另一側(cè)最高處時已是蹲式，在該處又迅速站起，之后不斷往復，可以蕩起很高，用此法可以蕩起的最大擺角為θm弧度，假設(shè)人的“緩緩蹲下”這個動作不會導致系統(tǒng)機械能的損耗，而且空氣阻力大小和作用點與第(2)問相同，試證明：＝. 第9題圖 10．如圖所示，在豎直平面內(nèi)，粗糙的斜面軌道AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B，C是最低點，圓心角∠BOC＝37，D與圓心O等高，圓弧軌道半徑R＝1.0m，現(xiàn)有一個質(zhì)量為m＝0.2kg可視為質(zhì)點的小物體，從D點的正上方E點處自由下落，DE距離h＝1.6m，物體與斜面AB之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.取sin37＝0.6，cos37＝0.8, g＝10m/s2.求： 第10題圖 (1)物體第一次通過C點時軌道對物體的支持力FN的大?。? (2)要使物體不從斜面頂端飛出，斜面的長度LAB至少要多長； (3)若斜面已經(jīng)滿足(2)要求，物體從E點開始下落，直至最后在光滑圓弧軌道做周期性運動，在此過程中系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量Q的大?。? 11．如圖所示，x軸與水平傳送帶重合，坐標原點O在傳送帶的左端，傳送帶長L＝8m，勻速運動的速度v0＝5m/s.一質(zhì)量m＝1kg的小物塊輕輕放在傳送帶上xP＝2m的P點，小物塊隨傳送帶運動到Q點后恰好能沖上光滑圓弧軌道的最高點N點．小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，重力加速度g＝10 m/s2.求： (1)N點的縱坐標； (2)從P點到Q點，小物塊在傳送帶上運動系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量； (3)若將小物塊輕放在傳送帶上的某些位置，小物塊均能沿光滑圓弧軌道運動(小物塊始終在圓弧軌道運動不脫軌)到達縱坐標yM＝0.25 m的M點，求這些位置的橫坐標范圍． 第11題圖 課時作業(yè)(二十) 功能關(guān)系 能量守恒定律 1.CD 【解析】 根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化，B的動能減少量等于系統(tǒng)損失的機械能加A的動能增加量，A錯C對；B克服摩擦力做的功等于B的動能減少量，B錯． 對B：WFfB＝E′kB－EkB，對A，WFfA＝E′kA－0 則WFfA＋WFfB＝(E′kA－E′kB)－EkB＝ΔE內(nèi)增，D對． 2.D 【解析】 在只有重力做功時，物體機械能守恒，加上拉力后，拉力始終做正功，所以三種情況下物體機械能始終增加，D正確． 3.BC 【解析】 重物相對地面不動，故人對重物沒有做功，A錯；以人為研究對象，其相對地面靜止，故人受到的摩擦力大小為G，方向向右，則人對傳送帶的摩擦力大小等于G，方向向左，B正確；人對傳送帶的摩擦力大小為G，而傳送帶以速度v運動，則消耗的能量為Gvt，C正確；若增大傳送帶的速度，由P＝Fv＝Gv知人對傳送帶做功的功率也變大，D錯；故答案選BC. 4.BC 【解析】 球從A到B過程中，由能量守恒定律得彈簧彈性勢能增加等于球機械能減少，B對．在B點受力分析得重力G，彈簧彈力F且F－mg＝m，所以F＝mg＋m，其中R為球做圓周運動半徑，C對． 5.D 【解析】 水平面上的摩擦力不能忽略，F(xiàn)＝0時，物塊運動在O點，此點非AB中點，AC錯；物塊由A運動到B，摩擦力始終向左，故在平衡位置左邊的點比關(guān)于平衡位置對稱的右邊的點處的加速度小，在0－側(cè)、加速度a＝F彈－f，所以a＝Kx－μmg，故加速度a與位移x不是比例關(guān)系，－x0側(cè)同理，故B錯；由于存在摩擦力，故系統(tǒng)機械能E減小，D正確． 6.(1)150J (2)50J 【解析】 (1)在物塊下滑的過程中，拉力F做正功，斜面對物塊有摩擦力，做負功，重力做正功，空氣阻力做負功，根據(jù)動能定理，合外力對物塊做的功等于物塊動能的增量，則 ΔEK＝W合＝A＋B＋C＋D＝100J＋(－30J)＋100J＋(－20J)＝150J. (2)根據(jù)功能關(guān)系，除重力之外的其他力所做的功等于物塊機械能的增量，則ΔE機＝A＋B＋D＝100J＋(－30J)＋(－20J)＝50J. 7.停在AB中間 【解析】 由能量守恒定律得： mgh－mgh＝μmgsAB mgh＝μmgs，所以s＝sAB，即停在AB中間． 8.(1)10s (2)750J 【解析】 (1)由題圖知電動車的初動能1250J，共滑行了25m，設(shè)滑行時所受的阻力為Ff，由動能定理可得－Ffx＝0－Ek0，代入數(shù)據(jù)得Ff＝50N. 由牛頓第二定律對電動車滑行有a＝m/s2＝0.5m/s2.設(shè)第一次滑行的時間為t，則由vt＝v0－at得t＝＝/a，代入數(shù)據(jù)得t＝10s. (2)由(1)知Ff＝50N，第二次滑行路程x′＝10m，第二次滑行過程中由于摩擦力作用產(chǎn)生熱量Q＝Ffx′＝500J，由能量守恒定律得第二次滑行過程中向蓄電池所充電能E＝Ek0－Q＝1250J－500J＝750J. 9.見解析 【解析】 (1)設(shè)落至最低點時速度為v，則由機械能守恒定律有mv2＝mg(6H－)(1－cosθ)，設(shè)拉力為F，則由牛頓第二定律有F－mg＝m，求得F＝3mg－2mgcosθ，每根繩的拉力F′＝F＝.(2)全程損耗的機械能為ΔE機＝mg(6H－)(cosθ2－cosθ1)，空氣阻力做的功為Wf＝－f(6H－)(θ1＋θ2)，由功能關(guān)系有Wf＝ΔEk，求得f＝mg. (3)在一個周期內(nèi)，通過“迅速站起”獲得的機械能(重力勢能)是ΔE機＝2mg(－)cosθm，空氣阻力做的功是Wf＝－4f(6H－)θm，由功能關(guān)系有Wf＝ΔE機，求得＝，得證． 10.(1)12.4N (2)2.4m (3)4.8J 【解析】 (1)物體從E到C，由能量守恒得：mg(h＋R)＝mv，在C點，由牛頓第二定律得：FN－mg＝m，解得FN＝12.4N (2)從E～D～C～B～A過程，由動能定理得 WG－Wf＝0 WG＝mg[(h＋Rcos37)－LABsin37] Wf＝μmgcos37LAB 解得LAB＝2.4m (3)因為，mgsin37>μmgcos37 (或μ下載提示(請認真閱讀)
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