2018屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題二能量動(dòng)量和原子物理第2講功能關(guān)系和能量守恒對(duì)點(diǎn)規(guī)范演練.docx

專題2 第2講 功能關(guān)系和能量守恒1(2017湖北黃岡模擬)(多選)如圖所示，在絕緣的斜面上方，存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向平行于斜面向上，斜面上的帶電金屬塊在平行于斜面的力F作用下沿斜面移動(dòng)已知金屬塊在移動(dòng)的過程中，力F做功32 J，金屬塊克服電場(chǎng)力做功8 J，金屬塊克服摩擦力做功16 J，重力勢(shì)能增加18 J，則在此過程中金屬塊的 (AD)A動(dòng)能減小10 JB電勢(shì)能增加24 JC機(jī)械能減少24 JD內(nèi)能增加16 J2(2017天津模擬題)足夠長的水平傳送帶以恒定速度v勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊以大小也是v、方向與傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向相反的初速度沖上傳送帶，最后小物塊的速度與傳送帶的速度相同在小物塊與傳送帶間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過程中，滑動(dòng)摩擦力對(duì)小物塊做的功為W，小物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q，則下列判斷中正確的是(B)AW0Qmv2BW0Q2mv2CWQmv2DWmv2Q2mv2解析 對(duì)小物塊，由動(dòng)能定理有Wmv2mv20，設(shè)小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則小物塊與傳送帶間的相對(duì)路程x相對(duì)，這段時(shí)間內(nèi)因摩擦產(chǎn)生的熱量Qmgx相對(duì)2mv2，選項(xiàng)B正確3(2017海南五校模擬)(多選)如圖所示為做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的小球的動(dòng)能Ek、重力勢(shì)能Ep與上升高度h間的關(guān)系圖象，已知小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的初速度為10 m/s，取地面為零勢(shì)能面，小球在運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力恒定，重力加速度g10 m/s2.則下列說法正確的是(AC)A小球上升過程中受到的阻力大小為0.25 NB小球上升過程中受到的阻力大小為0.50 NC小球動(dòng)能與重力勢(shì)能相等時(shí)的高度為 mD小球動(dòng)能與重力勢(shì)能相等時(shí)的高度為 m解析 小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程，根據(jù)能量守恒定律有FfhE2E14 J5 J，解得Ff0.25 N，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因?yàn)樵谧罡唿c(diǎn)mgh4 J，所以m0.1 kg，設(shè)小球動(dòng)能和重力勢(shì)能相等時(shí)的高度為H，此時(shí)有mgHmv2，F(xiàn)fHmgHmv2mv，解得H m，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤4(2017湖南湘中名校聯(lián)考)(多選)如圖甲所示，質(zhì)量為1 kg的小物塊以初速度v011 m/s從53的固定斜面底端先后兩次滑上斜面，第一次對(duì)小物塊施加一沿斜面向上的恒力F，第二次不施加力圖乙中的兩條線段a、b分別表示施加力F和無F時(shí)小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的vt圖象，不考慮空氣阻力，g10 m/s2，sin 530.8，下列說法正確的是(AD)A恒力F大小為1 NB物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6C有恒力F時(shí)，小物塊在上升過程中產(chǎn)生的熱量較少D有恒力F時(shí)，小物塊在上升過程中機(jī)械能的減少量較小解析 根據(jù)vt圖象中斜率等于加速度可知，aa10 m/s2，ab11 m/s2，不受拉力時(shí)，mabmgsin 53mgcos 53，代入數(shù)據(jù)得0.5；受到拉力的作用時(shí)，maaFmgsin 53mgcos 53，所以F1 N，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式x，有恒力F時(shí)，小物塊的加速度小，位移大，所以在上升過程中產(chǎn)生的熱量較大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；結(jié)合選項(xiàng)C的分析可知，有恒力F時(shí)，小物塊上升的高度比較大，所以在最高點(diǎn)的重力勢(shì)能比較大，而升高的過程中動(dòng)能的減少量是相等的，所以在上升過程中機(jī)械能的減少量較小，故選項(xiàng)D正確5(2017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，則下列說法正確的是(CD)A輕質(zhì)繩子剪斷瞬間A的加速度為gB輕質(zhì)繩子剪斷后物體A最大動(dòng)能出現(xiàn)在彈簧原長時(shí)C輕質(zhì)繩子剪斷后A的動(dòng)能最大時(shí)，彈簧彈力做的功為D輕質(zhì)繩子剪斷后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.輕質(zhì)繩子剪斷瞬間，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；輕質(zhì)繩子剪斷后物體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)輕彈簧伸長量x，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；未剪斷輕繩時(shí)，彈簧伸長量為，彈簧彈性勢(shì)能為Ep1k2，輕質(zhì)繩子剪斷后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)輕質(zhì)繩子剪斷后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6(2017河北保定調(diào)研)(多選)如圖所示，長為L的細(xì)線一端固定于O點(diǎn)，另一端連接小球，開始時(shí)小球靜止于O點(diǎn)正下方的A點(diǎn)某時(shí)刻起對(duì)小球施加一水平恒力F，此時(shí)細(xì)線的拉力大小為T1，小球由A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)并恰好能到達(dá)B點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線的拉力大小為T2，細(xì)線與豎直方向夾角為.列說法中正確的是(ACD)A由A點(diǎn)到B點(diǎn)F做功為FLsin B小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)所受合外力為零C由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中小球的機(jī)械能一直增加DT1T2解析 小球在位置A時(shí)，細(xì)線的拉力大小為T1mg，當(dāng)對(duì)小球施加水平恒力F，且剛好到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，小球速度大小為0，恒力F所做的功為WFLsin ，選項(xiàng)A正確；對(duì)小球由A到B的過程由動(dòng)能定理得WmgL(1cos )0，則可解得Fmg，小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為零，向心力為零，切線方向的合力不為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小球由A到B的過程中，由于恒力F一直做正功，則小球的機(jī)械能一直增加，選項(xiàng)C正確；小球在B點(diǎn)時(shí)，沿細(xì)線方向的合力為零，則T2mgcos Fsin ，由以上式子可解得T2mg，則T1T2，選項(xiàng)D正確7(2017江西五校模擬)如圖所示，一傾角為37的斜面固定在水平地面上輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)k18 N/m，其上端固定于斜面頂端，下端連接有質(zhì)量m1 kg的光滑小球A.另有一質(zhì)量與A相同的物塊B在一沿斜面向上的推力F18 N作用下與A緊靠著，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，且斜面對(duì)B恰好無摩擦力作用已知B與斜面間、水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.75，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力不計(jì)斜面與水平地面轉(zhuǎn)折處的能量損失現(xiàn)撤去推力F，A和B一起沿斜面下滑到某處時(shí)分離取sin 370.6，cos 370.8，重力加速度g10 m/s2.(1)A和B分離后，A能否再回到出發(fā)點(diǎn)，B做何種性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？請(qǐng)分別簡述理由；(2)A、B整體從開始運(yùn)動(dòng)到A、B剛分離過程，B的位移大??；(3)B最終停止的位置離斜面底端O點(diǎn)的距離解析 (1)A不能回到出發(fā)點(diǎn)，B將沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)A不能回到出發(fā)點(diǎn)是因?yàn)锳與B一起下滑的過程中，B對(duì)A的彈力做負(fù)功而使A和彈簧的總機(jī)械能減少，B沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)是因?yàn)閙gsin mgcos ，即B在沿斜面方向上所受合力為零(2)未撤去推力F時(shí)，對(duì)A和B整體，根據(jù)平衡條件，有2mgsin kx1F，解得彈簧的壓縮量x1 m分離瞬間，A、B間無彈力作用，但速度和加速度相等，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)B有mgsin mgcos maB，對(duì)A有mgsin kx2maA，又aAaB，解得分離時(shí)彈簧的伸長量x2 m，B的位移大小xx1x2 m.(3)因x1x2，A、B整體從開始運(yùn)動(dòng)到A、B分離，彈簧彈力做功為零，根據(jù)動(dòng)能定理(2mgsin mgcos )(x1x2)2mv2，解得v2 m/s，之后B沿斜面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，直到運(yùn)動(dòng)到水平地面上受摩擦力作用而靜止由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得v22gx，解得x m.答案 (1)見解析(2) m(3) m8(2017湖北七市教科研協(xié)作體4月聯(lián)考)如圖，一類似“過山車”的光滑軌道由直軌道AB段、彎軌道BC段、水平直軌道CD段、豎直圓軌道DEFG段、水平直軌道DH段順接而成，兩小球a、b用長為L的輕桿連接，從軌道AB段由靜止開始滑下，恰好能夠一直沿軌道滑到DH段，已知AB段與水平方向夾角為53(cos 530.6)，軌道CD段的長度大于L，圓軌道DEFG段的直徑為L，a、b兩球的質(zhì)量分別為2m和m，重力加速度為g.試求：(1)剛開始a、b兩球距軌道水平段的高度；(2)若小球b通過圓軌道最高點(diǎn)F時(shí)對(duì)軌道無壓力，則此時(shí)小球a對(duì)圓軌道的壓力大??；(3)b球通過圓軌道的右半圈以及左半圈過程中，桿對(duì)a球分別做的功解析 (1)ab兩球因輕桿相連不可能脫離軌道，所以恰好能滑過軌道即能量足夠，考慮到b球在圓軌道上升過程中系統(tǒng)勢(shì)能增加，動(dòng)能減少，b球下降而a球上升時(shí)系統(tǒng)勢(shì)能繼續(xù)增加，動(dòng)能繼續(xù)減少，所以系統(tǒng)動(dòng)能最少時(shí)為a球到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)F時(shí)，此時(shí)動(dòng)能應(yīng)為0.設(shè)b球一開始的高度為h，則a球高度為hL，以地面為零勢(shì)能位置，由機(jī)械能守恒有mgh2mg2mgL，可得b球距軌道水平段的高度為L，a球距軌道水平段的高度為L.(2)b通過最高點(diǎn)F時(shí)，設(shè)a、b的速度大小為v，由機(jī)械能守恒定律(從b到F點(diǎn)至a到F點(diǎn))有mgL(m2m)v22mgL，得v.設(shè)此時(shí)桿對(duì)b的拉力為F，對(duì)b由向心力公式有mgFm，得Fmg.設(shè)地面此時(shí)對(duì)a的支持力為FN，對(duì)a由向心力公式有FN2mgF2m，得FNmg，由牛頓第三定律，a此時(shí)對(duì)地面的壓力也為m