高三物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題限時(shí)集訓(xùn) 第1部分 專(zhuān)題突破篇 專(zhuān)題6 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系
《高三物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題限時(shí)集訓(xùn) 第1部分 專(zhuān)題突破篇 專(zhuān)題6 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《高三物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題限時(shí)集訓(xùn) 第1部分 專(zhuān)題突破篇 專(zhuān)題6 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
專(zhuān)題限時(shí)集訓(xùn)(六)機(jī)械能守恒定律功能關(guān)系一、選擇題(本題共8小題,每小題6分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第15題只有一項(xiàng)符合題目要求,第68題有多項(xiàng)符合題目要求全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)1(2016山西右玉一模)一小球以一定的初速度從圖12所示位置進(jìn)入光滑的軌道,小球先進(jìn)入圓軌道1,再進(jìn)入圓軌道2,圓軌道1的半徑為R,圓軌道2的半徑是軌道1的1.8倍,小球的質(zhì)量為m,若小球恰好能通過(guò)軌道2的最高點(diǎn)B,則小球在軌道1上經(jīng)過(guò)A處時(shí)對(duì)軌道的壓力為()圖12A2mg B3mg C4mg D5mgC小球恰好能通過(guò)軌道2的最高點(diǎn)B時(shí),有mg,小球在軌道1上經(jīng)過(guò)A處時(shí),有Fmg,根據(jù)機(jī)械能守恒,有1.6mgRmvmv,解得F4mg,C項(xiàng)正確2韓曉鵬是我國(guó)首位在冬奧會(huì)雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動(dòng)員他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離,重力對(duì)他做功1 900 J,他克服阻力做功100 J韓曉鵬在此過(guò)程中()A動(dòng)能增加了1 900 JB動(dòng)能增加了2 000 JC重力勢(shì)能減小了1 900 JD重力勢(shì)能減小了2 000 JC根據(jù)動(dòng)能定理得韓曉鵬動(dòng)能的變化EWGWf1 900 J100 J1 800 J0,故其動(dòng)能增加了1 800 J,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;根據(jù)重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系WGEp,所以EpWG1 900 J0,故韓曉鵬的重力勢(shì)能減小了1 900 J,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤3靜止在地面上的物體在豎直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力已知空氣阻力f大小不變,且fmg,若選取地面為零勢(shì)能面,則物體在空中運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,物體的機(jī)械能隨離地面高度h變化的關(guān)系可能正確的是()C物體開(kāi)始在恒力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng),機(jī)械能增量為E(Ff)h,在某一高度撤去恒力以后,物體繼續(xù)上升,機(jī)械能減少,到達(dá)最高點(diǎn)后,開(kāi)始下落,但機(jī)械能會(huì)繼續(xù)減少,物體接近地面時(shí)仍有一定的速度,所以選項(xiàng)C正確4(2016貴州三校三聯(lián))如圖13所示,斜面固定在水平面上,輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端,另一端與物塊相連,彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)物塊位于O點(diǎn),物塊與斜面間有摩擦現(xiàn)將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn),撤去拉力后物塊由靜止向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零,則物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中() 【導(dǎo)學(xué)號(hào):37162040】圖13A經(jīng)過(guò)位置O點(diǎn)時(shí),物塊的動(dòng)能最大B物塊動(dòng)能最大的位置與AO的距離無(wú)關(guān)C物塊從A向O運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,彈性勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能與重力勢(shì)能的增加量D物塊從O向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,動(dòng)能的減少量等于彈性勢(shì)能的增加量B根據(jù)題述彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)物塊位于O點(diǎn),可知物塊所受摩擦力等于重力沿斜面的分力將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn),撤去拉力后物塊由靜止向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)彈簧對(duì)物塊沿斜面向上的彈力等于物塊重力沿斜面的分力和滑動(dòng)摩擦力之和時(shí),合力為零,物塊的動(dòng)能最大由此可知,物塊經(jīng)過(guò)A、O之間某一位置時(shí),物塊的動(dòng)能最大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤物塊動(dòng)能最大的位置與AO的距離無(wú)關(guān),選項(xiàng)B正確由功能關(guān)系可知,物塊從A向O運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,彈性勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能與重力勢(shì)能的增加量加上克服摩擦力做功產(chǎn)生的熱量,選項(xiàng)C錯(cuò)誤物塊從O向B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,動(dòng)能的減少量等于增加的重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能加上克服摩擦力做功產(chǎn)生的熱量,即動(dòng)能的減少量大于彈性勢(shì)能的增加量,選項(xiàng)D錯(cuò)誤5.如圖14所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道,半徑OA水平、OB豎直,一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落,小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道壓力為.已知AP2R,重力加速度為g,則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()圖14A重力做功2mgRB合力做功mgRC克服摩擦力做功mgRD機(jī)械能減少2mgRB小球能通過(guò)B點(diǎn),在B點(diǎn)速度v滿(mǎn)足mgmgm,解得v ,從P到B過(guò)程,重力做功等于重力勢(shì)能減小量為mgR,動(dòng)能增加量為mv2mgR,合力做功等于動(dòng)能增加量mgR,機(jī)械能減少量為mgRmgRmgR,克服摩擦力做功等于機(jī)械能的減少量mgR,故只有B選項(xiàng)正確6(2016長(zhǎng)春二模)如圖15所示,水平光滑長(zhǎng)桿上套有小物塊A,細(xì)線(xiàn)跨過(guò)位于O點(diǎn)的輕質(zhì)光滑定滑輪,一端連接A,另一端懸掛小物塊B,物塊A、B質(zhì)量相等C為O點(diǎn)正下方桿上的點(diǎn),滑輪到桿的距離OCh.開(kāi)始時(shí)A位于P點(diǎn),PO與水平方向的夾角為30.現(xiàn)將A、B靜止釋放則下列說(shuō)法正確的是()圖15A物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過(guò)程中,速度不斷增大B在物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過(guò)程中,物塊B克服細(xì)線(xiàn)拉力做的功小于B重力勢(shì)能的減少量C物塊A在桿上長(zhǎng)為2h的范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)D物塊A經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為ACD物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過(guò)程中,繩子拉力對(duì)A做正功,動(dòng)能不斷增大,速度不斷增大,選項(xiàng)A正確;物塊A到達(dá)C時(shí),B到達(dá)最低點(diǎn),速度為零,B下降過(guò)程中只受重力和繩子的拉力,根據(jù)動(dòng)能定理可知,重力做功和拉力做功大小相等,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由幾何知識(shí)可知,h,由于AB組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,由對(duì)稱(chēng)性可得物塊A在桿上長(zhǎng)為2h的范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確;對(duì)系統(tǒng)由機(jī)械能守恒定律得mg(h)mv2得v,選項(xiàng)D正確7.水平光滑直軌道ab與半徑為R的豎直半圓形光滑軌道bc相切,一小球以初速度v0沿直軌道ab向右運(yùn)動(dòng),如圖16所示,小球進(jìn)入半圓形軌道后剛好能通過(guò)最高點(diǎn)c.則()圖16AR越大,v0越大BR越大,小球經(jīng)過(guò)b點(diǎn)后的瞬間對(duì)軌道的壓力越大Cm越大,v0越大Dm與R同時(shí)增大,初動(dòng)能Ek0增大AD小球剛好能通過(guò)最高點(diǎn)c,表明小球在c點(diǎn)的速度為vc,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mvmg2RmvmgR,選項(xiàng)A正確;m與R同時(shí)增大,初動(dòng)能Ek0增大,選項(xiàng)D正確;從b到c機(jī)械能守恒,mg2Rmvmv得vb,在b點(diǎn),Nmgm得N6mg,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;mvmg2Rmv,v0,v0與m無(wú)關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)誤8(2016山東濰坊二模)如圖17所示,甲、乙傳送帶傾斜于水平地面放置,并以相同的恒定速率v逆時(shí)針運(yùn)動(dòng),兩傳送帶粗糙程度不同,但長(zhǎng)度、傾角均相同將一小物體分別從兩傳送帶頂端的A點(diǎn)無(wú)初速度釋放,甲傳送帶上物體到達(dá)底端B點(diǎn)時(shí)恰好達(dá)到速度v;乙傳送帶上物體到達(dá)傳送帶中部的C點(diǎn)時(shí)恰好達(dá)到速度v,接著以速度v運(yùn)動(dòng)到底端B點(diǎn)則物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中() 【導(dǎo)學(xué)號(hào):37162041】圖17A物體在甲傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比乙大B物體與甲傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)比乙大C兩傳送帶對(duì)物體做功相等D兩傳送帶因與物體摩擦產(chǎn)生的熱量相等AC物體在甲傳送帶上的平均速度為,在乙傳送帶上的平均速度大于,而運(yùn)動(dòng)的位移相同,故物體在甲傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比乙大,選項(xiàng)A正確;物體在甲傳送帶上加速距離比在乙傳送帶上加速距離大,而末速度相同,由vat可知a甲a乙,由牛頓第二定律有mgcos mgsin ma,故甲乙,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受重力和傳送帶的作用力,物體下降的高度和末速度均相等,由動(dòng)能定理可知,傳送帶對(duì)物體做功相等,選項(xiàng)C正確;設(shè)傳送帶的高度為h,由摩擦生熱Qfs相對(duì)知,Q甲f1s1f1(vt1t1)f1,Q乙f2s2f2,根據(jù)牛頓第二定律得f1mgsin ma1m,f2mgsin ma2m,解得Q甲mv2mgh,Q乙mv2mg(hh),故Q甲,使物體A開(kāi)始沿斜面向下運(yùn)動(dòng),物體B向上運(yùn)動(dòng),物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點(diǎn)已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,整個(gè)過(guò)程中,輕繩始終處于伸直狀態(tài),求:圖18(1)物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度;(2)彈簧的最大壓縮量;(3)彈簧的最大彈性勢(shì)能【解析】(1)A與斜面間的滑動(dòng)摩擦力Ff2mgcos ,物體A向下運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中,根據(jù)功能關(guān)系有:2mgLsin 3mv3mv2mgLFfL,解得v.(2)從物體A接觸彈簧,將彈簧壓縮到最短后又恰回到C點(diǎn),對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)能定理:Ff2x03mv2解得x.(3)彈簧從壓縮到最短到恰好能彈到C點(diǎn)的過(guò)程中,對(duì)系統(tǒng)根據(jù)能量關(guān)系有:Epmaxmgx2mgxsin Ffx解得EpmaxFfx.【答案】(1)(2)(3)10(16分)(2016山西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖19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(diǎn),圓心角BOC37,D與圓心O等高,圓弧軌道半徑R1.0 m,現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m0.2 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體,從D點(diǎn)的正上方E點(diǎn)處自由下落,DE距離h1.6 m,小物體與斜面AB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5.取sin 370.6,cos 370.8,g10 m/s2,求:圖19(1)小物體第一次通過(guò)C點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小物體的支持力FN的大??;(2)要使小物體不從斜面頂端飛出,斜面的長(zhǎng)度LAB至少要多長(zhǎng);(3)若斜面已經(jīng)滿(mǎn)足(2)要求,小物體從E點(diǎn)開(kāi)始下落,直至最后在光滑圓弧軌道做周期性運(yùn)動(dòng),在此過(guò)程中系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量Q的大小. 【導(dǎo)學(xué)號(hào):37162042】【解析】(1)小物體從E到C,由機(jī)械能守恒得:mg(hR)mv在C點(diǎn),由牛頓第二定律得:FNmgm聯(lián)立解得FN12.4 N.(2)從EDCBA過(guò)程,由動(dòng)能定理得:WGWf0WGmg(hRcos 37)LABsin 37WfmgLABcos 37聯(lián)立解得LAB2.4 m.(3)因?yàn)閙gsin 37mgcos 37(或tan 37),所以,小物體不會(huì)停在斜面上,小物體最后以C為中心,B為一側(cè)最高點(diǎn)沿圓弧軌道做往返運(yùn)動(dòng),從E點(diǎn)開(kāi)始直至運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定,系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量,QEp,Epmg(hRcos 37),聯(lián)立解得Q4.8 J.【答案】(1)12.4 N(2)2.4 m(3)4.8 J- 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(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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