2019-2020年高考物理二輪復習 專題整合突破二 功和能 第6講 功能關(guān)系和能量守恒效果自評.doc
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2019-2020年高考物理二輪復習 專題整合突破二 功和能 第6講 功能關(guān)系和能量守恒效果自評 1.[xx鄭州質(zhì)量預測]如圖所示,可視為質(zhì)點的小球以初速度v0從光滑斜面底端向上滑,恰能到達高度為h的斜面頂端。下圖中有四種運動:A圖中小球滑入軌道半徑等于h的光滑管道;B圖中小球系在半徑大于h而小于h的輕繩下端;C圖中小球滑入半徑大于h的光滑軌道;D圖中小球固定在長為h的輕桿下端。在這四種情況中,小球在最低點的水平初速度都為v0不計空氣阻力,小球不能到達高度h的是( ) 答案 B 解析 小球經(jīng)過管道最高點時,最小速度為零,由機械能守恒定律可知,小球可以到達最高點,A項不合題意;小球在繩的約束下,到達最高點時,速度不為零,由機械能守恒定律可知,小球上升的最大高度小于h,B項符合題意;小球在曲面上運動時,到達最高點的速度可以為零,由機械能守恒定律可知小球能到達高度h,C項不合題意;小球在桿的約束下,到達最高點的最小速度可為零,由機械能守恒定律可知,小球可以到達最大高度h,D項不合題意。 2.[xx長春質(zhì)監(jiān)](多選)如圖甲所示,一物體懸掛在細繩下端,由靜止開始沿豎直方向運動,運動過程中物體的機械能E與物體通過路程x的關(guān)系圖象如圖乙所示,其中0~x1過程的圖象為曲線,x1~x2過程的圖象為直線(忽略空氣阻力)。則下列說法正確的是( ) A.0~x1過程中物體所受拉力是變力,且一定不斷減小 B.0~x1過程中物體的動能一定先增加后減小,最后為零 C.x1~x2過程中物體一定做勻速直線運動 D.x1~x2過程中物體可能做勻加速直線運動,也可能做勻減速直線運動 答案 AB 解析 由功能關(guān)系可知,Ex圖象切線斜率的絕對值等于物體所受拉力大小,在0~x1內(nèi)斜率的絕對值逐漸變小,故在0~x1內(nèi)物體所受的拉力逐漸減小,A項正確;由題圖可知0~x1內(nèi)機械能增加,繩子拉力做正功,物體向上運動,x1~x2內(nèi)機械能減小,繩子拉力做負功,物體向下運動,在x1位置處速度為零,初始時刻速度為零,B項正確;x1~x2內(nèi)Ex圖象切線斜率的絕對值不變,故物體所受拉力保持不變,物體可能做勻速直線運動或勻加速直線運動,C、D項錯。 3.[xx唐山二模]質(zhì)量均為m、半徑均為R的兩個完全相同的小球A、B,在水平軌道上以某一初速度向右沖上傾角為θ的傾斜軌道,兩軌道通過一小段圓弧平滑連接。若兩小球運動過程中始終接觸,不計摩擦阻力及彎道處的能量損失,在傾斜軌道上運動到最高點時兩球機械能的差值為( ) A.0 B.mgRsinθ C.2mgRsinθ D.2mgR 答案 C 解析 兩球在傾斜軌道上運動到最高點時,速度為零,機械能的差值即為重力勢能的差值,兩球心在豎直方向上相差h=2Rsinθ。規(guī)定水平地面為零勢面,hB、hA分別表示B、A兩球最高點距水平地面的高度,兩球質(zhì)量相同,則EpB-EpA=mghB-mghA=mgh=2mgRsinθ,故選項C正確。 4.[xx廈門質(zhì)監(jiān)]如圖所示,水平傳送帶在電動機帶動下以速度v1=2 m/s勻速運動,小物體P、Q質(zhì)量分別為0.2 kg和0.3 kg,由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連,t=0時刻P放在傳送帶中點處由靜止釋放。已知P與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5,傳送帶水平部分兩端點間的距離為4 m,不計定滑輪質(zhì)量及摩擦,P與定滑輪間的繩水平,取g=10 m/s2。 (1)判斷P在傳送帶上的運動方向并求其加速度大小; (2)求P從開始到離開傳送帶水平端點的過程中,與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量; (3)求P從開始到離開傳送帶水平端點的過程中,電動機多消耗的電能。 答案 (1)向左運動 4 m/s2 (2)4 J (3)2 J 解析 (1)傳送帶給P的摩擦力f=μm1g=1 N 小于Q的重力m2g=3 N,P將向左運動。 根據(jù)牛頓第二定律, 對P:T-μm1g=m1a 對Q:m2g-T=m2a 解得:a==4 m/s2 (2)從開始到末端:v2=2a t= = 傳送帶的位移s=v1t Q=μm1g(+s)=4 J (3)電機多消耗的電能為克服摩擦力所做的功 (方法一)ΔE電=W克=μm1gs ΔE電=2 J (方法二):由能量守恒得ΔE電+m2g=(m1+m2)v2+Q ΔE電=2 J 5.[xx南昌二模]傾角為37的足夠長光滑斜面上固定一個槽,勁度系數(shù)k=20 N/m的輕彈簧上端與輕桿相連,下端與一質(zhì)量m=1 kg的小車相連,開始時,彈簧處于原長,輕桿在槽外的長度為l,且桿可在槽內(nèi)移動,桿與槽間的最大靜摩擦力大小f=8 N,假設(shè)桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?,F(xiàn)將小車由靜止釋放沿斜面向下運動,在小車第一次運動到最低點的過程中(已知彈簧彈性勢能,Ep=kx2,式中的x為彈簧的形變量,輕彈簧、輕桿質(zhì)量不計,g=10 m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8) (1)當輕桿開始運動時,小車的速度有多大? (2)為了使輕桿不被全部拽入槽內(nèi),求l的最小長度及在此長度下輕桿在槽內(nèi)的運動時間。 答案 (1) m/s (2)0.4 m s 解析 (1)當輕桿開始運動時,彈簧的彈力等于輕桿與槽間的最大靜摩擦力f, kx=f 解得:彈簧的形變量x=0.4 m 彈簧的彈性勢能:Ep=kx2=1.6 J 由能量守恒得:mgxsinθ=Ep+mv2 聯(lián)立可解得:v= m/s (2)輕桿滑動后,彈簧彈力不再變化,輕桿隨小車一起做勻減速直線運動,到小車第一次速度為0的過程中,根據(jù)能量守恒定律得: fx滑=mv2+mgsinθx滑 其中x滑為桿在槽中運動的位移 得x滑=0.4 m 為使輕桿不被全部拽入槽內(nèi),則l至少為0.4 m 輕桿開始滑動后,輕桿彈簧和小車一起做勻減速直線運動,直到速度為0,由牛頓第二定律可知, 加速度大小:a==2 m/s2 又由運動學公式可得:t== s- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、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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