高考物理二輪復(fù)習(xí) 課下限時(shí)訓(xùn)練六 能量轉(zhuǎn)化與守恒定律.doc

2013年高考二輪復(fù)習(xí)課下限時(shí)訓(xùn)練六能量轉(zhuǎn)化與守恒定律1關(guān)于功和機(jī)械能，下列說法不正確的是()a在有阻力作用的情況下，物體重力勢(shì)能的減少仍等于重力對(duì)物體所做的功b合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變量c物體的重力勢(shì)能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)d運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的減少量一定等于其重力勢(shì)能的增加量圖12質(zhì)量為m的滑塊以初速度v0自固定在地面上的粗糙斜面的底端沖上斜面，到達(dá)某一高度后又自動(dòng)返回至斜面底端，圖2中分別給出了在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中滑塊的速度v、加速度大小a、動(dòng)能ek及機(jī)械能e隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖象，則其中可能正確的是(規(guī)定斜面底端所在水平面為零勢(shì)能參考平面)()abcd圖23如圖3所示，在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一根不可伸長的絕緣細(xì)繩的一端系著一個(gè)帶電小球，另一端固定于o點(diǎn)，小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)為a，最低點(diǎn)為b.不計(jì)空氣阻力，則()圖3a小球帶負(fù)電b小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能減小c小球所受電場(chǎng)力跟重力平衡d小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒4如圖4所示，有一固定軌道abcd，ab段是四分之一光滑圓弧軌道，其半徑為r，bc段是水平光滑軌道，cd段是光滑斜面軌道，bc和cd間用一小段光滑圓弧連接有編號(hào)為1、2、3、4完全相同的4個(gè)小球(小球不能視為質(zhì)點(diǎn)，其半徑rr)，緊挨在一起從圓軌道上某處由靜止釋放，經(jīng)bc到cd上，忽略一切阻力，則下列說法正確的是()a4個(gè)小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終不分離b在ab上運(yùn)動(dòng)時(shí)，2號(hào)球?qū)?號(hào)球不做功c在cd上運(yùn)動(dòng)時(shí)，2號(hào)球?qū)?號(hào)球做正功d4號(hào)球在cd上運(yùn)動(dòng)的最大高度與1號(hào)球初始位置等高圖45固定在水平地面上的光滑斜面傾角為，斜面底端固定一個(gè)與斜面垂直的擋板，一木板a被放在斜面上，其下端離地面高為h，上端放著一個(gè)小物塊b，如圖5所示木板和物塊的質(zhì)量均為m，相互間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力kmgsin(k1)，把它們由靜止釋放，木板與擋板發(fā)生碰撞時(shí)，時(shí)間極短，無動(dòng)能損失，而物塊不會(huì)與擋板發(fā)生碰撞求：(1)木板第一次與擋板碰撞彈回沿斜面上升過程中，物塊b的加速度；(2)從釋放木板到木板與擋板第二次碰撞的瞬間，木板運(yùn)動(dòng)的路程s；(3)從釋放木板到木板和物塊都靜止，木板和物塊系統(tǒng)損失的機(jī)械能圖56如圖6所示，質(zhì)量m60 kg參加“挑戰(zhàn)極限”的業(yè)余選手，要越過寬度為s2.5 m的水溝，躍上高為h2.0 m的平臺(tái)，采用的方法是：人手握一根長為l3.25 m的輕質(zhì)彈性桿的一端，從a點(diǎn)由靜止開始勻加速助跑，至b點(diǎn)時(shí)，桿的另一端抵在o點(diǎn)的阻擋物上，接著桿發(fā)生形變、同時(shí)腳蹬地，人被彈起，離地時(shí)重心高h(yuǎn)0.8 m，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿處于豎直，人的重心在桿的頂端運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力可忽略不計(jì)(取g10 m/s2)(1)第一次試跳，人恰能到達(dá)最高點(diǎn)，則人在b點(diǎn)離開地面時(shí)的速度v1是多少？(2)第二次試跳，人在最高點(diǎn)放開桿水平飛出后，恰好趴落到平臺(tái)邊緣，則人在最高點(diǎn)飛出時(shí)速度v2至少多大？(3)設(shè)在第二次試跳中，人跑到b點(diǎn)時(shí)速度大小為vb8 m/s，求人在b點(diǎn)蹬地彈起瞬間，至少應(yīng)做多少功？圖67大風(fēng)可能給人們的生產(chǎn)和生活帶來一些危害，同時(shí)風(fēng)能也是可以開發(fā)利用的清潔能源(1)據(jù)北京市氣象臺(tái)監(jiān)測(cè)顯示，2012年3月23日北京刮起了今年以來最大的風(fēng)，其短時(shí)風(fēng)力達(dá)到近十級(jí)在海淀區(qū)某公路旁停放的一輛小轎車被大風(fēng)吹倒的數(shù)字信息亭砸中，如圖7所示已知該信息亭形狀為長方體，其高度為h，底面是邊長為l的正方形，信息亭所受的重力為g，重心位于其幾何中心求大風(fēng)吹倒信息亭的過程中，至少需要對(duì)信息亭做多少功圖7(2)風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)能的一種方式，風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以將風(fēng)能(氣流的動(dòng)能)轉(zhuǎn)化為電能，其主要部件如圖8所示已知某風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片正面迎風(fēng)時(shí)的有效受風(fēng)面積為s，運(yùn)動(dòng)的空氣與受風(fēng)面作用后速度變?yōu)榱?，風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率和空氣密度均保持不變當(dāng)風(fēng)速為v且風(fēng)向與風(fēng)力發(fā)電機(jī)受風(fēng)面垂直時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電功率為p.求在同樣的風(fēng)向條件下，風(fēng)速為時(shí)這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電功率利用風(fēng)能發(fā)電時(shí)由于風(fēng)速、風(fēng)向不穩(wěn)定，會(huì)造成風(fēng)力發(fā)電輸出的電壓和功率不穩(wěn)定請(qǐng)你提出一條合理性建議，解決這一問題圖8參考答案：1d解析 任何時(shí)候重力做的功都等于重力勢(shì)能的減少量，選項(xiàng)a正確；合外力做功等于物體動(dòng)能改變量，這是動(dòng)能定理的內(nèi)容，選項(xiàng)b正確；勢(shì)能是相互作用能，存在于兩個(gè)相互作用物體之間，其大小與勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)，選項(xiàng)c正確；動(dòng)能減少量與重力勢(shì)能增加量只有在機(jī)械能守恒時(shí)才會(huì)相等，選項(xiàng)d錯(cuò)誤2b解析 由于斜面存在摩擦，所以向上滑時(shí)的加速度大于下滑時(shí)的加速度，選項(xiàng)a錯(cuò)誤，選項(xiàng)b正確；動(dòng)能隨時(shí)間非線性變化，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；由于始終存在摩擦力做負(fù)功，所以其機(jī)械能一直減少，選項(xiàng)d錯(cuò)誤3c解析 小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說明運(yùn)動(dòng)過程中合力不做功，即小球所受電場(chǎng)力與重力平衡，小球受到的電場(chǎng)力豎直向上，所以小球帶正電，從a點(diǎn)到b點(diǎn)過程電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，選項(xiàng)a、b錯(cuò)誤，選項(xiàng)c正確；因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)過程中電場(chǎng)力做功，所以機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)d錯(cuò)誤4a解析 圓弧軌道越低的位置切線的傾角越小，加速度越小，故互相有擠壓，2號(hào)球?qū)?號(hào)球做正功，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；水平面上速度相同，無擠壓也不分離斜面上加速度相同，也是無擠壓也不分離，2號(hào)球?qū)?號(hào)球不做功，故選項(xiàng)a正確，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；從圓弧上由靜止釋放至到達(dá)斜面的最高點(diǎn)，機(jī)械能守恒，重心的高度要相同，因此4號(hào)球在cd上運(yùn)動(dòng)的最大高度與1號(hào)球的初始高度不一定等高，故選項(xiàng)d錯(cuò)誤5(1)(k1)gsin，方向沿斜面向上(2)(3)解析 (1)設(shè)木板第一次上升過程中，物塊的加速度為ab，由牛頓第二定律有kmgsinmgsinmab，解得ab(k1)gsin，方向沿斜面向上(2)設(shè)以地面為零勢(shì)能面，木板第一次與擋板碰撞時(shí)的速度大小為v1.由機(jī)械能守恒定律有2mv2mgh，解得v1.設(shè)木板彈起后的加速度為aa，由牛頓第二定律有mgsinkmgsinmaa解得aa(k1)gsin.木板第一次彈起的最大位移x1，解得x1木板運(yùn)動(dòng)的路程s2x1.(3)設(shè)物塊相對(duì)木板滑動(dòng)距離為l，根據(jù)能量守恒定律有mghmg(hlsin)kmgsinl木板和物塊系統(tǒng)損失的機(jī)械能ekmgsinl解得e.6(1)7 m/s(2)5 m/s(3)300 j解析 (1)由機(jī)械能守恒定律，得mvmg(lh)v17 m/s.(2)人飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)速度為v2時(shí)人剛好落在平臺(tái)上，則lhgt2，sv2t解得v2s5 m/s.(3)設(shè)蹬地瞬間人做功w，由動(dòng)能定理，有wmg(lh)mvmv解得wmg(lh)mvmv300 j.7(1)g(h)(2)略解析 (1)信息亭被大風(fēng)吹倒的過程中，其重心上升的最大高度為h當(dāng)信息亭重心最高時(shí)速度為零，風(fēng)對(duì)信息亭所做的功最少設(shè)風(fēng)吹倒信息亭至少做的功為w，由動(dòng)能定理，有wgh0解得wg(h)(2)單位時(shí)間內(nèi)垂直吹向旋轉(zhuǎn)葉片有效受風(fēng)面積的空氣的質(zhì)量為msv這些空氣所具有的動(dòng)能為eksv3設(shè)風(fēng)