2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能及其守恒定律 第17講 功能關(guān)系能量守恒定律實(shí)戰(zhàn)演練.doc
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2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能及其守恒定律 第17講 功能關(guān)系能量守恒定律實(shí)戰(zhàn)演練1(多選)如圖,一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面,在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)P,它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中,克服摩擦力做的功為W,重力加速度大小為g.設(shè)質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)時(shí),向心加速度的大小為a,容器對(duì)它的支持力大小為N,則(AC)AaBaCNDN解析質(zhì)點(diǎn)由半球面最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中,由動(dòng)能定理有,mgRWmv2,又在最低點(diǎn)時(shí),向心加速度大小a,兩式聯(lián)立可得a,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;在最低點(diǎn)時(shí)有Nmgm,解得N,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤2(xx河北石家莊二中模擬)(多選)研究表明,彈簧的彈性勢(shì)能Ep的表達(dá)式為Epkx2,其中k為勁度系數(shù),x為彈簧的形變量如圖所示,質(zhì)量均為m的兩物體A、B用輕繩相連,將A用一輕彈簧懸掛在天花板上,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)彈簧一直在彈性限度內(nèi),重力加速度為g,現(xiàn)將A、B間的輕繩剪斷,則下列說(shuō)法正確的是(CD)A輕繩剪斷瞬間A的加速度為gB輕繩剪斷后物體A最大動(dòng)能出現(xiàn)在彈簧原長(zhǎng)時(shí)C輕繩剪斷后A的動(dòng)能最大時(shí),彈簧彈力做的功為D輕繩剪斷后A能上升的最大高度為解析未剪斷輕繩時(shí),把A、B看做整體進(jìn)行受力分析,由平衡條件可得輕彈簧中彈力為2mg,隔離B受力分析,由平衡條件可得輕繩中拉力為mg.輕繩剪斷瞬間,A受到輕彈簧豎直向上的彈力2mg和豎直向下的重力mg,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律,有mg2mgma,解得A的加速度為ag,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;輕繩剪斷后物體A向上做加速運(yùn)動(dòng),最大動(dòng)能出現(xiàn)在彈簧彈力等于A的重力時(shí),此時(shí)輕彈簧伸長(zhǎng)量x,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;未剪斷輕繩時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量為,彈簧彈性勢(shì)能為Ep1k2,輕繩剪斷后A的動(dòng)能最大時(shí),彈簧彈性勢(shì)能為Ep2k2,根據(jù)功能關(guān)系,彈簧彈力做的功為WEp1Ep2,選項(xiàng)C正確;設(shè)輕繩剪斷后A能上升的最大高度為h,由機(jī)械能守恒定律,有Ep1mgh,解得h,選項(xiàng)D正確3(xx天津模擬)(多選)如圖所示,質(zhì)量為m的物體以初速度v0由A點(diǎn)開(kāi)始沿水平面向左運(yùn)動(dòng),A點(diǎn)與輕彈簧O端的距離為s,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,物體與彈簧相撞后,將彈簧壓縮至最短,然后被彈簧推出,最終離開(kāi)彈簧已知彈簧的最大壓縮量為x,重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是(CD)A彈簧被壓縮到最短時(shí),彈簧對(duì)物體做的功Wmvmg(sx)B物體與彈簧接觸后才開(kāi)始減速運(yùn)動(dòng)C彈簧壓縮量最大時(shí)具有的彈性勢(shì)能Epmvmg(sx)D反彈過(guò)程中物體離開(kāi)彈簧后的運(yùn)動(dòng)距離l2xs解析從物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到彈簧被壓至最短過(guò)程中,由動(dòng)能定理有mg(sx)W0mv,又WEp,解得Wmg(sx)mv、Epmvmg(xs),選項(xiàng)C正確,A錯(cuò)誤;從彈簧開(kāi)始反彈至物體運(yùn)動(dòng)到靜止過(guò)程中,由能量守恒定律有Epmg(xl),解得l2xs,選項(xiàng)D正確;由于物體受摩擦力作用,故物體向左一直做減速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤4(xx全國(guó)卷)一質(zhì)量為8.00104 kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面飛船在離地面高度1.60105 m處以7.50103 m/s的速度進(jìn)入大氣層,逐漸減慢至速度為100 m/s時(shí)下落到地面取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn),在飛船下落過(guò)程中,重力加速度可視為常量,大小取為9.8 m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能;(2)求飛船從離地面高度600 m處至著地前瞬間的過(guò)程中克服阻力所做的功,已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%.解析(1)飛船著地前瞬間的機(jī)械能為Ek0mv,式中,m和v0分別是飛船的質(zhì)量和著地前瞬間的速率由式和題給數(shù)據(jù)得Ek04.0108 J,設(shè)地面附近的重力加速度大小為g.飛船進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能為Ehmvmgh,式中,vh是飛船在高度1.60105 m處的速度大小由式和題給數(shù)據(jù)得Eh2.41012 J(2)飛船在高度h600 m處的機(jī)械能為Ehm2mgh,由功能原理得WEhEk0,式中,W是飛船從高度600 m處至著地前瞬間的過(guò)程中克服阻力所做的功由式和題給數(shù)據(jù)得W9.7108 J.答案(1)4.0108 J2.41012 J(2)9.7108 J5(xx重慶模擬)如圖所示,一小球(視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)以某一初速度v0沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后,進(jìn)入半徑R10 cm的光滑豎直圓形軌道,圓形軌道間不相互重疊,即小球離開(kāi)圓形軌道后可繼續(xù)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng),C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝,C、D兩點(diǎn)的豎直高度h0.8 m,水平距離s1.2 m,水平軌道AB長(zhǎng)為L(zhǎng)11 m,BC長(zhǎng)為L(zhǎng)23 m,小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2,重力加速度g10 m/s2.(1)若小球恰能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn),求小球在A點(diǎn)的初速度v0;(2)若小球既能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn),又不掉進(jìn)壕溝,求小球在A點(diǎn)初速度的范圍是多少解析(1)小球恰能通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),設(shè)小球在最高點(diǎn)的速度為v,由牛頓第二定律有mgm,小球從A運(yùn)動(dòng)到圓形軌道最高點(diǎn)的過(guò)程中,由動(dòng)能定理有mgL1mg2Rmv2mv,解得v03 m/s.(2)設(shè)小球有A點(diǎn)的初速度v1,小球恰好停在C處,小球從A運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中,由動(dòng)能定理有mg(L1L2)0mv,解得v14 m/s,若小球停在BC段,則小球在A點(diǎn)初速度的范圍為3 m/svA4 m/s,設(shè)小球在A點(diǎn)的初速度v2,小球恰好越過(guò)壕溝,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有hgt2,svCt,小球從A運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中,同理有mg(L1L2)mvmv,解得v25 m/s.若小球能過(guò)D點(diǎn),則小球在A點(diǎn)初速度的范圍為vA5 m/s,故小球在A點(diǎn)初速度范圍是3 m/svA4 m/s或vA5 m/s.答案(1)3 m/s(2)3 m/svA4 m/s或vA5 m/s6(xx江蘇卷)如圖所示,兩個(gè)半圓柱A、B緊靠著靜置于水平地面上,其上有一光滑圓柱C,三者半徑均為R.C的質(zhì)量為m,A、B的質(zhì)量都為,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為.現(xiàn)用水平向右的力拉A,使A緩慢移動(dòng),直至C恰好降到地面整個(gè)過(guò)程中B保持靜止設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g.求:(1)未拉A時(shí),C受到B作用力的大小F;(2)動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值min;(3)A移動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,拉力做的功W.解析(1)對(duì)C受力分析,如圖甲所示C受力平衡有2Fcos 30mg,解得Fmg.(2)C恰好降到地面時(shí),B受C壓力的水平分力最大,如圖乙所示Fxmaxmg,B受地面的最大靜摩擦力Ffmg,根據(jù)題意FfminFxmax,解得min.(3)C下降的高度h(1)R,A的位移x2(1)R,摩擦力做功的大小WfFfx2(1)mgR,根據(jù)動(dòng)能定理WWfmgh00,解得W(21)(1)mgR.答案(1)mg(2)(3)(21)(1)mgR- 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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