2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系課時(shí)作業(yè) 新人教版.doc

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2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題六 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系課時(shí)作業(yè) 新人教版一、單項(xiàng)選擇題1.如圖是被譽(yù)為“豪小子”的華裔球員林書豪在NBA賽場上投二分球時(shí)的照片現(xiàn)假設(shè)林書豪準(zhǔn)備投二分球前先屈腿下蹲再豎直向上躍起，已知林書豪的質(zhì)量為m，雙腳離開地面時(shí)的速度為v，從開始下蹲到躍起過程中重心上升的高度為h，則下列說法正確的是()A從地面躍起過程中，地面對他所做的功為0B從地面躍起過程中，地面對他所做的功為mv2mghC從下蹲到離開地面上升過程中，他的機(jī)械能守恒D離開地面后，他在上升過程中處于超重狀態(tài)，在下落過程中處于失重狀態(tài)解析：球員從地面躍起的過程中，地面對腳的支持力作用點(diǎn)位移為零，支持力不做功，A正確，B錯誤；林書豪從地面上升過程中，消耗自身能量，其機(jī)械能增大，C錯誤；離開地面后，林書豪上升和下降過程中，加速度均豎直向下，處于失重狀態(tài)，D錯誤答案：A2.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一固定軌道，其中AB是長為R的粗糙水平直軌道，BCD是圓心為O、半徑為R的光滑圓弧軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)在推力作用下，質(zhì)量為m的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，以達(dá)B點(diǎn)時(shí)即撤去推力，小滑塊恰好能沿圓軌道經(jīng)過最高點(diǎn)C.重力加速度大小為g.(以AB面為零重力勢能面)則小滑塊()A經(jīng)B點(diǎn)時(shí)加速度為零B在AB段運(yùn)動的加速度為2.5gC在C點(diǎn)時(shí)合外力的瞬時(shí)功率為mgD上滑時(shí)動能與重力勢能相等的位置在OD下方解析：小滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)具有向心加速度，A錯誤；小滑塊在C點(diǎn)時(shí)合外力豎直向下，速度沿水平方向，其瞬時(shí)功率為零，C錯誤；由mgm，mvmg2Rmv，可得：vB，由v2axAB，可得a2.5g，B正確；由mvmg2Rmv2mgh，得：hRR，故D錯誤答案：B3(xx北京卷)“蹦極”運(yùn)動中，長彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳下，將蹦極過程簡化為人沿豎直方向的運(yùn)動，從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點(diǎn)的過程中，下列分析正確的是()A繩對人的沖量始終向上，人的動量先增大后減小B繩對人的拉力始終做負(fù)功，人的動能一直減小C繩恰好伸直時(shí)，繩的彈性勢能為零，人的動能最大D人在最低點(diǎn)時(shí)，繩對人的拉力等于人所受的重力解析：從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點(diǎn)的過程中，繩子的拉力始終向上，故繩對人的沖量始終向上由mgTma，人先做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)a0時(shí)，速度最大，此時(shí)動量、動能均最大，以后做減速運(yùn)動，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C錯誤；人在最低點(diǎn)時(shí)，向上的加速度最大，故此時(shí)繩對人的拉力大于人所受的重力，D錯誤答案：A4一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(yùn)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的絕對值分別為100 J、30 J、100 J、20 J，則物塊動能的增量及物塊機(jī)械能的增量分別為()A50 J150 JB80 J50 JC200 J50 J D150 J50 J解析：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(fù)功，重力做正功，空氣阻力做負(fù)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EkW合ABCD100 J(30 J)100 J(20 J)150 J.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(jī)械能的增量，則E機(jī)ABD100 J(30 J)(20 J)50 J.故選項(xiàng)D正確答案：D5(xx新課標(biāo)全國卷) 如圖，一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí)，對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小用W表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中克服摩擦力所做的功則()AWmgR，質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn)BWmgR，質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)CWmgR，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離DWvB1，D項(xiàng)正確。答案：BD三、計(jì)算題9(xx北京卷)如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個(gè)物塊，彈簧質(zhì)量不計(jì)物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量為m，在水平桌面上沿x軸運(yùn)動，與桌面間的動摩擦因數(shù)為.以彈簧原長時(shí)物塊的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，當(dāng)彈簧的伸長量為x時(shí)，物塊所受彈簧彈力大小為Fkx，k為常量(1)請畫出F隨x變化的示意圖；并根據(jù)Fx圖象求物塊沿x軸從O點(diǎn)運(yùn)動到位置x的過程中彈力所做的功；(2)物塊由x1向右運(yùn)動到x3，然后由x3返回到x2，在這個(gè)過程中，a求彈力所做的功，并據(jù)此求彈性勢能的變化量；b求滑動摩擦力所做的功；并與彈力做功比較，說明為什么不存在與摩擦力對應(yīng)的“摩擦力勢能”的概念解析：(1)Fx圖象如圖物塊沿x軸從O點(diǎn)運(yùn)動到位置x的過程中，彈力做負(fù)功：Fx圖線下的面積等于彈力做功大小彈力做功WTkxxkx2.(2)a.物塊由x1向右運(yùn)動到x3的過程中，彈力做功WT1(kx1kx3)(x3x1)kxkx物塊由x3向左運(yùn)動到x2的過程中，彈力做功WT2(kx2kx3)(x3x2)kxkx整個(gè)過程中，彈力做功WTWT1WT2kxkx彈性勢能的變化量EpWTkxkxb整個(gè)過程中，摩擦力做功Wfmg(2x3x1x2)與彈力做功比較：彈力做功與x3無關(guān)，即與實(shí)際路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān)，所以，我們可以定義一個(gè)由物體之間的相互作用力(彈力)和相對位置決定的能量彈性勢能而摩擦力做功與x3有關(guān)，即與實(shí)際路徑有關(guān)，所以，不可以定義與摩擦力對應(yīng)的“摩擦力勢能”答案：(1)圖象見解析kx2(2)a.kxkxkxkxbmg(2x3x1x2)說明見解析10(xx福建卷)如圖，質(zhì)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(diǎn)一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)由靜止開始沿軌道滑下，重力加速度為g.(1)若固定小車，求滑塊運(yùn)動過程中對小車的最大壓力；(2)若不固定小車，滑塊仍從A點(diǎn)由靜止下滑，然后滑入BC軌道，最后從C點(diǎn)滑出小車已知滑塊質(zhì)量m，在任一時(shí)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(yùn)動過程中，小車的最大速度大小vm；滑塊從B到C運(yùn)動過程中，小車的位移大小s.解析：(1)滑塊滑到B點(diǎn)時(shí)對小車壓力最大，從A到B機(jī)械能守恒mgRmv滑塊在B點(diǎn)處，由牛頓第二定律Nmgm解得N3mg由牛頓第三定律N3mg.(2)滑塊下滑到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，小車速度最大由機(jī)械能守恒mgRMvm(2vm)2解得vm.設(shè)滑塊運(yùn)動到C點(diǎn)時(shí)，小車速度大小為vC，由功能關(guān)系mgRmgLMvm(2vC)2設(shè)滑塊從B到C的過程中，小車運(yùn)動加速度大小為a，由牛頓第二定律mgMa由運(yùn)動學(xué)規(guī)律vv2as解得sL.答案：(1)3mg(2)L11如圖所示，傳送帶始終保持v3 m/s的速度順時(shí)針運(yùn)動，一個(gè)質(zhì)量為m1.0 kg，初速度為零的小物體放在傳送帶的左端，若物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.15，傳送帶左右兩端距離為x4.5 m(g10 m/s2)(1)求物體從左端到右端的時(shí)間；(2)求物體從左端到右端的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能；(3)設(shè)帶輪由電動機(jī)帶動，求為了使物體從傳送帶左端運(yùn)動到右端而多消耗的電能解析：(1)滑動摩擦力產(chǎn)生的加速度為ag0.1510 m/s21.5 m/s2所以速度達(dá)到3 m/s的時(shí)間為t1 s2 s2 s內(nèi)物體發(fā)生的位移為x1at3 m4.5 m所以物體先加速后勻速到達(dá)另一端t20.5 s，總時(shí)間為tt1t22.5 s.(2)物體與傳送帶之間的相對位移為xvt1x13 m，所以產(chǎn)生的熱量為Qmgx0.151103 J4.5 J.(3)解法1：物體在傳送帶上滑行時(shí)皮帶受到向右的摩擦力和電動機(jī)的牽引力做勻速直線運(yùn)動故摩擦力對傳送帶做功與電動機(jī)做的功(電動機(jī)多消耗的電能)大小相等故E電mgx2mgvt9 J，解法2：電動機(jī)多消耗的電能等于物體的動能的增加量與產(chǎn)生的內(nèi)能之和，故有E電Qmv29 J.答案：(1)2.5 s(2)4.5 J(3)9 J