2019年高考物理二輪復習 課時作業(yè)5 功能關系與能量守恒定律的應用.doc
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課時作業(yè)5 功能關系與能量守恒定律的應用 一、選擇題(1～6題為單項選擇題，7、8題為多項選擇題) 1．如圖所示，一根繩的兩端分別固定在兩座猴山上的A、B處，A、B兩點水平距離為16 m，豎直距離為2 m，A、B間繩長為20 m．質量為10 kg的猴子抓住套在繩上的滑環(huán)從A處滑到B處．以A點所在水平面為參考平面，猴子在滑行過程中重力勢能最小值約為(繩處于拉直狀態(tài))( ) A．－1.2103 J B．－7.5102 J C．－6.0102 J D．－2.0102 J 解析：重力勢能最小的點為最低點，結合“同繩同力”可知，在最低點時，兩側繩子與水平方向夾角相同，記為θ，設右邊繩子長為a，則左邊繩長為20－a. 由幾何關系得20cosθ＝16；asinθ－(20－a)sinθ＝2 聯(lián)立解得a＝ m，所以最低點距離參考面的高度差為sinθ＝7 m，猴子的重心比繩子最低點大約低0.5 m，所以猴子在最低點的重力勢能約為－750 J，故選B. 答案：B 2. 如圖所示，光滑水平桌面上由大小相同的銅環(huán)串在一起的勻質銅鏈總質量為m，緩慢提起銅鏈左端直至右端剛好離開桌面，此過程中拉力所做的功為W.若改用與銅鏈重力大小相等的恒力豎直提起銅鏈右端，則左端剛離地時的速率為( ) A. B. C. D. 解析：緩慢提起時W＝mg，以恒力提起時mgl－mgl＝mv2，解得v＝，D正確． 答案：D 3．如圖所示，豎直實線表示某勻強電場中的一簇等勢面，具有一定初速度的帶電小球在電場中從A到B做直線運動(如圖中虛線所示)．小球只受電場力和重力，則該帶電小球從A運動到B的過程中( ) A．做勻速直線運動 B．機械能守恒 C．機械能逐漸增大，電勢能逐漸減小 D．機械能逐漸減小，電勢能逐漸增大 解析：根據(jù)題述帶電小球做直線運動，利用質點做直線運動的條件可知，帶電小球所受的電場力方向一定水平向左，合力不為零，帶電小球從A運動到B的過程中，做勻減速直線運動，選項A錯誤；帶電小球從A運動到B的過程中，電場力做負功，機械能逐漸減小，電勢能逐漸增大，選項D正確，B、C錯誤． 答案：D 4. 隨著大眾生活水平的提高，私家車的擁有量大幅增加，在出行便利的同時也給城市的交通帶來擁堵，產生的尾氣也會污染環(huán)境．為把整個城市的交通真正做得順暢，解決出行給環(huán)境帶來的污染，某公司設計了“云軌”作為中小運力的軌道交通產品．如圖所示，“云軌”由單根軌道來支撐、穩(wěn)定和導向，車體騎跨在軌道梁上運行，類似于空中小火車．已知列車運行時受到的阻力包括車輪與軌道的摩擦阻力和車輛受到的空氣阻力．假設摩擦阻力恒定，空氣阻力與列車運行速度的平方成正比，當列車以60 km/h的速度運行時，空氣阻力占總阻力的60%，此時列車的功率為750 kW，則列車以80 km/h的速度運行時的功率約為( ) A．750 kW B．1 000 kW C．1 500 kW D．2 000 kW 解析：設摩擦阻力為F，當列車運行速度為v1＝60 km/h＝ m/s時，空氣阻力為Ff＝kv，由于空氣阻力占總阻力的60%，則摩擦阻力為F＝Ff＝kv，P1＝(F＋kv)v1，當車速為v2＝80 km/h＝ m/s時，P2＝(F＋kv)v2，聯(lián)立解得P2＝1 467 kW.選項C正確． 答案：C 5．[2018江蘇卷，4]從地面豎直向上拋出一只小球，小球運動一段時間后落回地面．忽略空氣阻力，該過程中小球的動能Ek與時間t的關系圖象是( ) 解析：設小球拋出瞬間的速度大小為v0，拋出后，某時刻t小球的速度v＝v0－gt，故小球的動能Ek＝mv2＝m(v0－gt)2，結合數(shù)學知識知，選項A正確． 答案：A 6. 如圖，水平地面上有一固定光滑斜面AB，其底端B點與半徑為R的四分之一圓弧光滑連接，圓弧的端點C與圓心在同一水平線上，M、N為C點正上方兩點，距離C點分別為2R和R，現(xiàn)將一小球從M點靜止釋放，小球在AB上能到達的最高處D點距水平面的高度為2R，接著小球沿斜面滑下返回進入圓弧軌道，若不考慮空氣阻力，則( ) A．小球返回軌道后沿軌道運動可能到不了C點 B．小球返回軌道后能沿軌道一直運動，并上升到N點 C．小球返回軌道后沿軌道運動到C點時，速度一定大于零 D．若將小球從N點靜止釋放，則小球在AB上能到達的最高處距水平面的高度等于R 解析：據(jù)題意可知，小球從M點靜止釋放能到達D點，據(jù)此可知在B點損失的能量為mgR(在B點能量的損失與在B點的速度有關)；當小球從D點返回時，在B點損失的能量小于mgR.當小球從D點返回過程中，由于在B點損失的能量小于mgR，據(jù)能量守恒可知，小球返回時能到達C點以上，N點以下，故A、B錯誤，C正確．若將小球從N點靜止釋放，在B點損失能量且小于mgR，所以小球在AB上能到達的最高處距水平面的高度h滿足R
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