2019-2020年高三物理二輪復習 周測卷十 功和機械能2（含解析）.doc

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2019-2020年高三物理二輪復習 周測卷十 功和機械能2（含解析） 一 、單選題（本大題共4小題 。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的） 1. 如圖所示，木塊A放在木塊B的左端上方，用水平恒力F將A拉到B的右端，第一次將B固定在地面上，F做功W1，生熱Q1；第二次讓B在光滑水平面可自由滑動，F做功W2，生熱Q2，則下列關系中正確的是（　?。? 　 A． W1＜W2，Q1=Q2 B． W1=W2，Q1=Q2 C． W1＜W2，Q1＜Q2 D． W1=W2，Q1＜Q2 2. 如圖所示，質量相同的物體分別自斜面AC和BC的頂端由靜止開始下滑，物體與斜面間的動摩擦因數都相同，物體滑到斜面底部C點時的動能分別為Ek1和Ek2，下滑過程中克服摩擦力所做的功分別為W1和W2，則（　?。? 　 A． Ek1＞Ek2　W1＜W2 B． Ek1＞Ek2　W1=W2 C． Ek1=Ek2　W1＞W2 D． Ek1＜Ek2　W1＞W2 3. 如圖所示，具有一定初速度的物塊，沿傾角為30的粗糙斜面向上運動的過程中，受一個恒定的沿斜面向上的拉力F作用，這時物塊的加速度大小為6m/s2，方向沿斜面向下，g取10m/s2，那么，在物塊向上運動的過程中，下列說法正確的是（　　） 　 A． 物塊的機械能一定減小 B． 物塊的機械能一定增加 　 C． 物塊的機械能可能不變 D． 物塊的機械能可能增加也可能減小 4. 如圖所示，一小球從斜軌道的某高度處由靜止滑下，然后沿豎直光滑軌道的內側運動．已知圓軌道的半徑為R，忽略一切摩擦阻力．則下列說法正確的是（　?。? 　 A． 在軌道最低點、最高點，軌道對小球作用力的方向是相同的 　 B． 小球的初位置比圓軌道最低點高出2R時，小球能通過圓軌道的最高點 　 C． 小球的初位置比圓軌道最低點高出0.5R時，小球在運動過程中能不脫離軌道 　 D． 小球的初位置只有比圓軌道最低點高出2.5R時，小球在運動過程中才能不脫離軌道 　 二 、多選題（本大題共3小題 ） 5. 如圖所示，離水平地面一定高處水平固定一內壁光滑的圓筒，筒內固定一輕質彈簧，彈簧處于自然長度．現將一小球從地面以某一初速度斜向上拋出，剛好能水平進入圓筒中，不計空氣阻力．下列說法中正確的是（　?。? 　 A． 彈簧獲得的最大彈性勢能等于小球拋出時的動能 　 B． 小球上升的過程中處于失重狀態(tài) 　 C． 小球壓縮彈簧的過程中小球減小的動能等于彈簧增加的勢能 　 D． 小球從拋出到將彈簧壓縮到最短的過程中小球的機械能守恒 6.（xx?長寧區(qū)一模）圖中，固定的光滑豎直桿上套有一質量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與水平放置輕質彈簧一端相連，彈簧另一端固定在墻壁上的A點，圖中彈簧水平時恰好處于原長狀態(tài)．現讓圓環(huán)從圖示位置（距地面高度為h）由靜止沿桿滑下，滑到桿的底端B時速度恰好為零．則在圓環(huán)下滑至底端的過程中（　　） 　 A． 圓環(huán)的機械能守恒 B． 彈力對圓環(huán)做負功，大小為mgh 　 C． 圓環(huán)所受合力做功為零 D． 圓環(huán)到達B時彈簧彈性勢能為mgh 7. 如圖所示，輕彈簧的上端懸掛在天花板上，下端掛一質量為m的小球，小球處在靜止狀態(tài)，現在小球上加一豎直向上的恒力F使小球向上運動，小球運動的最高點與最低點之間的距離為H，則此過程中（g為重力加速度，彈簧始終在彈性限度內）（　?。? 　 A． 小球的重力勢能增加mgH B． 小球的動能增加（F﹣mg）H 　 C． 小球的機械能增加FH D． 小球的機械能守恒 三 、簡答題（本大題共2小題 ） 8. 如圖所示，質量m=1kg的物體從高為h=0.2m的光滑軌道上P點由靜止開始下滑，滑到水平傳送帶上的A點，物體和皮帶之間的動摩擦因數為μ=0.2，傳送帶AB之間的距離為L=5m，傳送帶一直以v=4m/s的速度勻速運動，求： （1）物體從A運動到B的時間是多少？ （2）物體從A運動到B的過程中，摩擦力對物體做了多少功？ （3）物體從A運動到B的過程中，產生多少熱量？ 9. 如圖所示，傾斜傳送帶與水平面的夾角，勁度系數的輕質光滑彈簧平行于傳送帶放置，下端固定在水平地面上，另一端自由狀態(tài)時位于Q點。小滑塊質量，放置于傳送帶P點，滑塊與傳送帶間的滑動摩擦因數。 已知傳送帶足夠長，最大靜摩擦力可認為和滑動摩擦力相等， 整個過程中小滑塊未脫離傳送帶，彈簧處于彈性限度內，彈簧的彈性勢能，x為彈簧的形變量 (重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8） (1)若傳送帶靜止不動，將小滑塊無初速放在P點，PQ距離，求小物塊滑行的最大距離； (2)若傳送帶以速度逆時針傳動，將小滑塊無初速放在P點， PQ距離，求小物塊滑行的最大距離。 xx萬卷周測卷（十）答案解析 一 、單選題 1. 【答案】：A 【分析】：正確解答本題的關鍵是理解功的定義以及如何求相互作用的系統(tǒng)產生的熱量，根據W=Fscosθ，比較克服摩擦力所做的功，摩擦產生的熱量Q=fs相對，通過比較相對位移比較摩擦產生的熱量． 【解析】： 解：木塊A從木塊B左端滑到右端克服摩擦力所做的功W=fs，因為木塊B不固定時木塊A的位移要比固定時長，所以W1＜W2，； 摩擦產生的熱量Q=fs相對，兩次都從木塊B左端滑到右端，相對位移相等，所以Q1=Q2． 故選：A． 【點評】： 解決本題的關鍵掌握摩擦力做功的求法，以及知道摩擦產生的熱量Q=fs相對，明確摩擦力做功和產生熱量的不同． 　 2. 【答案】：B 分析： 根據摩擦力做功的公式比較在兩個斜面上物體克服摩擦力所做的功，再通過動能定理比較到達底部的動能． 解答： 解：設斜面的傾角為θ，滑動摩擦力大小為μmgcosθ，則物體克服摩擦力所做的功為μmgscosθ．而scosθ相同，所以克服摩擦力做功相等．根據動能定理得，mgh﹣μmgscosθ=EK﹣0，在AC斜面上滑動時重力做功多，克服摩擦力做功相等，則在AC面上滑到底端的動能大于在BC面上滑到底端的動能，即Ek1＞Ek2．故B正確，A、C、D錯誤． 故選B． 點評： 解決本題的關鍵掌握功的公式W=Fscosθ，以及會靈活運用動能定理． 3. 【答案】：A． 分析： 當物體只有重力做功，物體的機械能守恒．當除重力以外的做功時，機械能將發(fā)生變化，先根據牛頓第二定律確定出除重力以外各力的合力方向，結合功能關系判斷． 解答： 解：物體的加速度為a=6m/s2，方向沿斜面向下，根據牛頓第二定律得：mgsin30+f﹣F=ma，解得f﹣F=ma﹣mgsin30=6m﹣5m=m＞0，說明除重力以外各力的合力方向沿斜面向下，與物體運動方向相反，所以這個合力對物體做負功，根據功能關系可知物塊的機械能一定減小，故A正確，BCD錯誤． 故選：A． 點評： 解決本題的關鍵理解機械能守恒的條件，掌握功能原理，知道當除重力以外的力做功的代數和不為零，機械能不守恒． 4. 【答案】：C． 分析： 使小球能夠通過圓軌道最高點，那么小球在最高點時應該是恰好是物體的重力作為物體的向心力，由向心力的公式可以求得此時的最小的速度，再由機械能守恒可以求得離最低點的高度h． 解答： 解：A、小球在最高點時，若受彈力，則彈力一定豎直向上；而在最低點，支持力與重力的合力充當向心力，故作用力一定向上，故A錯誤； B、要使小球能通過最高點，則在最高點處應有：mg=；再由機械能守恒定律可知mgh=mg2R+mv2；解得小球初位置的高度至少為h=R；故小球高出2.5R時，小球才能通過最高點，故B錯誤； C、若小球距最低點高出0.5R時，由機械能守恒可知，小球應到達等高的地方，即0.5R處，小球受到圓軌道的支持，不會脫離軌道，故C正確； D、由C的分析可知，若小球的初位置低于0.5R時，也不會脫離軌道，故D錯誤； 故選：C． 點評： 本題考查機械能守恒及向心力公式，明確最高點的臨界速度，并注意小球在軌道內不超過R時也不會離開軌道． 二 、多選題 5. 【答案】：CB 分析： 平拋運動可以沿水平和豎直方向正交分解，根據運動學公式結合幾何關系可以列式求解；小球拋出到將彈簧壓縮過程，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能總量守恒． 解答： 解：A、小球拋出到將彈簧壓縮過程，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能總量守恒，小球的動能轉化為重力勢能和彈簧的彈性勢能，故A錯誤； B、小球向上運動的過程中只受重力，小球處于完全失重狀態(tài)，故B對； C、小球壓縮彈簧的過程，小球的動能和彈簧的彈性勢能總量守恒，所以小球減小的動能等于彈簧增加的勢能，故C正確； D、小球從拋出到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，而小球的機械能不守恒，故D錯誤． 故選：C 點評： 本題關鍵抓住機械能守恒定律求解，注意整個過程中是系統(tǒng)機械能守恒，小球機械能不守恒． 6.【答案】：BCD． 分析： 分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況，只有重力彈簧的拉力做功，所以圓環(huán)機械能不守恒，系統(tǒng)的機械能守恒；根據系統(tǒng)的機械能守恒進行分析． 解答： 解：A、圓環(huán)沿桿滑下過程中，彈簧的拉力對圓環(huán)做功，圓環(huán)的機械能不守恒，故A錯誤， B、圖中彈簧水平時恰好處于原長狀態(tài)，在圓環(huán)下滑的過程中，彈簧對圓環(huán)有拉力，此拉力對圓環(huán)做負功，則由功能原理知圓環(huán)的機械能減小，根據動能定理可知彈力做功為﹣mgh．故B正確． C、對于圓環(huán)，兩個過程中動能的變化量為零，根據動能定理可知圓環(huán)所受的合力做功為零，故C正確． D、對于圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)而言，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，可知圓環(huán)的機械能減少了mgh，那么彈簧的彈性勢能增大mgh，故D正確． 故選：BCD． 點評： 對物理過程進行受力、運動、做功分析，是解決問題的根本方法．這是一道考查系統(tǒng)機械能守恒的基礎好題． 7. 【答案】：AC． 分析： 重力勢能的增加量等于克服重力做的功； 動能的增加量等于合外力做的功； 機械能的增加量等于重力以外的力做的功． 解：A、重力勢能的增加量等于克服重力做的功，故A正確； B、在最高點時，動能為零，從最低到最高的過程中，小球的動能增加量為零，故B錯誤； C、對于小球而言，根據機械能的增加量等于重力以外的力做的功，故小球的機械能增加了FH，故C正確，D錯誤； 故選：AC． 點評： 解決本題的關鍵是搞清楚外力所做的功轉化成什么能量． 三 、簡答題 8. 分析： 分別求出物體在傳送帶上向左運動的時間、向右勻加速運動時間及向右勻速運動時間，三者之和即可所求時間； 解答： 解：（1）物體下滑到A點的速度為v0，由機械能守恒定律有：mv02=mgh 代入數據得：v0=2m/s 物體在摩擦力作用下先勻加速運動，后做勻速運動，有： 代入數據得：s1=3m （2）摩擦力做的功：Wf=μmgS1=0.2103=6 J （3）在t1時間內，皮帶做勻速運動 S皮帶=vt1=4m Q=μmg△S=μmg（S皮帶﹣S1） 代入數據得：Q=2J 答：（1）物體從A運動到B的時間是1.5s； （2）從A運動到B的過程中，摩擦力對物體做功6J； （3）物體從A運動到B的過程中，產生2J熱量． 點評： 本題主要考察了動能定理及運動學基本公式的應用，要求同學們能正確分析物體的運動情況，難度適中． 9.（1）對全程，設彈簧最大形變量為x，由能量守恒得： （2）當小滑塊達到與傳送帶共速時，其滑行距離設為，由動能定理得： 小滑塊再滑行 時， 即將與彈簧接觸，設此時速度為v，由動能定理得： 小滑塊接觸彈簧后，當速度減小到與傳送帶速度相等時，彈簧的壓縮量設為，由能量守恒得： 然后小滑塊繼續(xù)減速至零，此時彈簧的壓縮量設為，由能量守恒得：