2020版高考物理大一輪復習 第五章 機械能 本章綜合能力提升練課件 教科版.ppt

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1、本章綜合能力提升練,大一輪復習講義,第五章機械能,1.兩個完全相同的小球A、B，在某一高度處以相同大小的初速度v0分別沿水平方向和豎直方向拋出，不計空氣阻力，如圖1所示，則下列說法正確的是 A.兩小球落地時速度相同 B.兩小球落地時，重力的瞬時功率相同 C.從開始運動至落地，重力對兩小球做的功相同 D.從開始運動至落地，重力對兩小球做功的平均功率相同,圖1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,一、單項選擇題,2.如圖2所示，質量為m的物體置于傾角為的斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做勻加速直線運動，運動中物體m與斜面體相對靜止.則關于斜

2、面對m的支持力和摩擦力的下列說法中錯誤的是 A.支持力一定做正功 B.摩擦力一定做正功 C.摩擦力可能不做功 D.摩擦力可能做負功,圖2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析支持力方向垂直斜面向上，故支持力一定做正功.而摩擦力是否存在需要討論，若摩擦力恰好為零，物體只受重力和支持力，如圖所示， 此時加速度agtan .當agtan 時，摩擦力沿斜面向下，摩擦力與位移夾角小于90，做正功；當agtan 時，摩擦力沿斜面向上，摩擦力與位移夾角大于90，做負功.綜上所述，選項B錯誤.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,3.(2018天津市部分區(qū)上學期期末)2017年6月

3、隨著時速高達350公里的“復興號”高鐵列車投入運營，中國已成為世界上高鐵商業(yè)運營速度最高的國家，假設“復興號”受到阻力的大小與它速率的平方成正比，如果“復興號”動車組發(fā)動機的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則它的最大速率變?yōu)樵瓉淼?A.2倍 B. 倍 C.3倍 D. 倍,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析設“復興號”速率為v，受到阻力的大小fkv2，“復興號”勻速運行時輸出功率PFvfvkv3，如果“復興號”動車組發(fā)動機的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則它的最大速率變?yōu)樵瓉淼?倍，故A正確，B、C、D錯誤.,4.(2019安徽省阜陽市模擬)(如圖3所示，由光滑細管組成的軌道固定在豎直平面內

4、，AB段和BC段是半徑為R的四分之一圓弧，CD段為平滑的彎管.一小球從管口D處由靜止釋放，最后能夠從A端水平拋出落到地面上.則管口D距離地面的高度必須滿足的條件是 A.等于2R B.大于2R,圖3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析細管軌道可以提供支持力，所以到達A點的速度大于零即可，mgHmg2R0，解得H2R，故選B.,5.(2018河北省“名校聯(lián)盟”質量監(jiān)測一)如圖4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

5、大速度.下列有關該過程的分析正確的是 A.釋放B的瞬間其加速度為 B.B物體動能的增加量等于它所受重力與拉力做功之和 C.B物體機械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量 D.細線的拉力對A做的功等于A物體機械能的增加量,圖4,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析釋放瞬間彈簧長度來不及改變，所以細線拉力為零，B的加速度為g，A錯誤； 對B分析，受到重力和拉力作用，WGW拉Ek，故B正確； B物體機械能的減少量等于彈簧彈性勢能增加量與A物體的動能增加量之和，C錯誤； 細線對A的拉力與彈簧對A的拉力做功之和等于A物體機械能的增加量，D錯誤.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1

6、1,6.質量為m的物體在水平力F的作用下由靜止開始在光滑地面上運動，前進一段距離之后速度大小為v，再前進一段距離使物體的速度增大為2v，則 A.第二過程的速度增量等于第一過程的速度增量 B.第二過程的動能增量是第一過程動能增量的3倍 C.第二過程合外力做的功等于第一過程合外力做的功 D.第二過程合外力做的功等于第一過程合外力做功的2倍,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,二、多項選擇題,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,7.一質量為1 kg的質點靜止于光滑水平面上，從t0時刻開始，受到水平外力F作用，如圖5所示.下列判斷正確的是 A.02 s內外力的平均功率是4 W

7、B.第2 s內外力所做的功是4 J C.第2 s末外力的瞬時功率最大 D.第1 s末與第2 s末外力的瞬時功率之比為94,圖5,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,02 s內外力的平均功率,第1 s末外力的瞬時功率P1F1v133 W9 W， 第2 s末外力的瞬時功率P2F2v214 W4 W，故 P1P294，選項C錯誤，D正確.,8.(2018廣東省茂名市第二次模擬)如圖6所示，兩個傾角都為30、足夠長的光滑斜面對接在一起并固定在地面上，頂端安裝一光滑的定滑輪，質量分別為2m和m的a、b兩物體分別放在左、右斜面上，不可伸長的輕繩跨過定滑輪將a、b兩物體連接，b與右邊斜面的底端擋

8、板c之間連有輕質彈簧.現(xiàn)用手握住a，使彈簧剛好無形變，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).松手后，從a、b開始運動到它們速度再次都為零的過程中(繩和彈簧都與斜面平行且彈簧伸長在彈性限度內) A.a、b組成的系統(tǒng)機械能守恒 B.a、b和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒 C.a的重力勢能減少量大于彈簧彈力所做的功 D.重力對a做功的平均功率大于彈簧彈力對b做功的平均功率,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖6,解析彈簧對a、b組成的系統(tǒng)做功，所以a、b系統(tǒng)機械能不守恒，A錯誤； 對物體a，重力2mg做正功，輕繩拉力T做負功，總功為零，對物體b，輕繩拉力T做正功，重力mg和彈簧彈力F做負功，總功等于零，輕繩拉力

9、T做的總功等于零，a、b和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，B正確； a、b組成的系統(tǒng)機械能轉化為彈簧彈性勢能，a的重力勢能減少量等于彈簧彈性勢能增加量與b的重力勢能增加量之和，C正確； 各力所做功的時間相等，重力對a做功的平均功率等于克服彈簧彈力及重力對b做功之和的平均功率，故重力對a做功的平均功率大于彈簧彈力對b做功的平均功率，D正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,9.利用圖7裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗. (1)為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任 意兩點間的_. A.動能變化量與勢能變化量 B.速度變化量和勢能變化量 C.速度變化量和高度變化量,圖7,1,2

10、,3,4,5,6,7,8,9,10,11,三、非選擇題,解析重物下落過程中重力勢能減少，動能增加，故該實驗需要比較重物下落過程中任意兩點間的動能變化量大小與勢能變化量大小在誤差允許范圍內是否相等，A項正確.,A,(2)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導線及開關外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是_. A.交流電源B.刻度尺C.天平(含砝碼),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析電磁打點計時器使用的是交流電源，故選A. 需要測紙帶上兩點間的距離，還需要刻度尺，選B.,AB,(3)實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖8所示的一條紙帶.在紙帶上選取三個連

11、續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC. 已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T.設重物的質量為m.從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量Ep_，動能變化量 Ek_.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,mghB,圖8,(4)大多數(shù)學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是_. A.利用公式vgt計算重物速度 B.利用公式v 計算重物速度 C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響 D.沒有采用多次實驗取平均值的方法,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析重物重力勢能的減少量大于動能的增加量，是因為重物下落過程中

12、存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，C正確.,C,(5)某同學想用下述方法研究機械能是否守恒：在紙帶上選取多個計數(shù)點，測量它們到起始點O的距離h，計算對應計數(shù)點的重物速度v，描繪v2h圖象，并做如下判斷：若圖象是一條過原點的直線，則重物下落過程中機械能守恒，請你分析論證該同學的判斷是否正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,答案不正確，理由見解析,10.如圖9所示，質量為M的小車靜止在光滑水平面上，小車AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道，BC段是長為L的水平粗糙軌道，兩段軌道相切于B點.一質量為m的滑塊在小車上從A點由靜止開始沿軌道滑下，重力加速度為g. (1)若固定小車，求滑塊

13、運動過程中對小車的最大壓力；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,答案3mg，方向豎直向下,圖9,解析滑塊滑到B點時對小車壓力最大，從A到B機械能守恒，則,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解得N3mg 由牛頓第三定律知 滑塊對小車的壓力N3mg，方向豎直向下.,(2)若不固定小車，滑塊仍從A點由靜止下滑，然后滑入BC軌道，最后從C點滑出小車.已知滑塊質量m ，在任一時刻滑塊相對地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍，滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為，求： 滑塊運動過程中，小車的最大速度大小vm；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析滑塊下滑到達B點時，

14、小車速度最大.,滑塊從B到C運動過程中，小車的位移大小s.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析設滑塊運動到C點時，小車速度大小為vC，,設滑塊從B運動到C過程中，小車運動的加速度大小為a， 由牛頓第二定律mgMa 由運動學規(guī)律v C2v m22as,11.(2018廣東省深圳市三校模擬)如圖10所示，在水平勻速運動的傳送帶的左端(P點)，輕放一質量為m1 kg的物塊，物塊隨傳送帶運動到A點后拋出，物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點進入豎直光滑圓弧軌道下滑.B、D為圓弧的兩端點，其連線水平.已知圓弧半徑R1.0 m，圓弧對應的圓心角106，軌道最低點為C，A點距水平面的高度h0.

15、8 m.(g10 m/s2，sin 530.8， cos 530.6)求： (1)物塊離開A點時水平初速度的大??；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,答案3 m/s,圖10,解析物塊從A運動到B，由vy22gh可得，物塊的豎直分速度vy4 m/s 物塊運動到B點時的速度方向與水平方向成53角，可得水平速度即物塊離開A點的速度為：vAvx3 m/s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,(2)物塊經過C點時對軌道壓力的大?。?1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,答案43 N,物塊從B點運動到C點，根據(jù)機械能守恒定律：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,其中hBCRRcos 53 在C點時由牛頓第二定律有：,聯(lián)立解得：N43 N， 由牛頓第三定律得物塊對軌道的壓力為43 N.,(3)設物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.3，傳送帶的速度為5 m/s，求PA間的距離.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,答案1.5 m,解析因為傳送帶的速度比物塊離開傳送帶的速度大，所以物塊在傳送帶上一直處于加速運動狀態(tài)， 由fma，fmg，vA22ax 解得：x1.5 m.,