2020浙江高考物理二輪課后作業(yè)：專題二第二講　機(jī)械能守恒定律與能量守恒定律 Word版含解析

1、課后作業(yè)(九) (建議用時(shí)：45分鐘)一、選擇題1一質(zhì)量為m的小物塊以一定的初速度豎直向上運(yùn)動(dòng)，加速度大小等于重力加速度大小g的1.5倍物塊上升的最大高度為h，則此過程中，物塊的()a動(dòng)能損失了mgh b動(dòng)能損失了mghc機(jī)械能損失了mgh d機(jī)械能損失了mgh解析：選d.設(shè)空氣阻力為f，由牛頓第二定律可得：mgf1.5mg，解得：f0.5mg，由動(dòng)能定理w合ek可得，物塊損失的動(dòng)能ek(mgf)h(mg0.5mg)h1.5mgh，故a、b錯(cuò)誤；機(jī)械能損失量等于克服阻力做的功，即efh0.5mgh，故c錯(cuò)誤，d正確2.把質(zhì)量是0.2 kg的小球放在豎立的彈簧上，并把球往下按至a的位置，如圖甲所

2、示迅速松手后，彈簧把球彈起，球升到最高位置c(圖丙)，途中經(jīng)過位置b時(shí)彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙)已知b、a的高度差為0.1 m，c、b的高度差為0.2 m，彈簧的質(zhì)量和空氣的阻力均可忽略則()a小球從狀態(tài)乙到狀態(tài)丙的過程中，動(dòng)能先增大，后減小b小球從狀態(tài)甲到狀態(tài)丙的過程中，機(jī)械能一直不斷增大c狀態(tài)甲中，彈簧的彈性勢(shì)能為0.6 jd狀態(tài)乙中，小球的動(dòng)能為0.6 j解析：選c.從狀態(tài)乙到狀態(tài)丙的過程中，小球只受重力作用，向上做減速運(yùn)動(dòng)，故小球的動(dòng)能一直減小，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；小球從狀態(tài)甲到狀態(tài)乙的過程中，彈力做正功，則小球的機(jī)械能增加；小球從狀態(tài)乙到狀態(tài)丙的過程中，只有重力做功，小球的機(jī)械能不變，選項(xiàng)

3、b錯(cuò)誤；小球從甲狀態(tài)到丙狀態(tài)，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的重力勢(shì)能，若設(shè)甲狀態(tài)中重力勢(shì)能為零，則狀態(tài)甲中，彈簧的彈性勢(shì)能為epaepcmghac0.2100.3 j0.6 j，選項(xiàng)c正確；狀態(tài)乙中，小球的機(jī)械能為0.6 j，則動(dòng)能小于0.6 j，選項(xiàng)d錯(cuò)誤3在同一位置以相同的速率把三個(gè)小球分別沿水平、斜向上、斜向下方向拋出，不計(jì)空氣阻力，則落在同一水平地面時(shí)的速度大小()a一樣大b水平拋的最大c斜向上拋的最大d斜向下拋的最大解析：選a.不計(jì)空氣阻力的拋體運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒故以相同的速率向不同的方向拋出落至同一水平地面時(shí)，物體速度的大小相等故只有選項(xiàng)a正確4.如圖，曲面ec是半徑為r0.4 m 的圓

4、弧，c端切線水平且與水平面ca相連，在ce上固定一光滑木板cd，cd與ca平滑連接，質(zhì)量為m0.2 kg 的小滑塊從水平面上a處以初速度v04 m/s向左運(yùn)動(dòng)，恰好可以到達(dá)木板的d端，下滑后停在b處，ab3bc，重力加速度取10 m/s2，則由題中信息不能求出的物理量是()a滑塊與水平面ac的動(dòng)摩擦因數(shù)b木板cd與水平面的夾角c滑塊在木板cd上下滑時(shí)重力的平均功率d整個(gè)過程因摩擦產(chǎn)生的熱量解析：選a.根據(jù)動(dòng)能定理0mvmg(xacxcb)，由于不知道bc或者ab長度，因此無法求解動(dòng)摩擦因數(shù)；設(shè)bcl，上式可知mgl0.1mv，從a到d，0mvmghcdmg4l，所以mghcdmgl0.1mv由

5、此可知，hcd0.16 m，則cosdom，即可以求出dc與水平面的夾角，選項(xiàng)b正確；由于hcd0.16 m，斜面傾角可求，即斜面長度可求，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以求出在cd上運(yùn)動(dòng)時(shí)間，因此滑塊在cd上下滑的重力平均功率可求，選項(xiàng)c正確；整個(gè)過程中，動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為摩擦產(chǎn)生的熱量，選項(xiàng)d可求，綜上所述答案為a.5質(zhì)量為m的帶電小球，在充滿勻強(qiáng)電場(chǎng)的空間中水平拋出，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度方向豎直向下，大小為.當(dāng)小球下降高度為h時(shí)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是()a小球的動(dòng)能減少了b小球的動(dòng)能增加了c小球的電勢(shì)能減少了d小球的電勢(shì)能增加了mgh解析：選b.小球受的合力fmg，據(jù)動(dòng)能定

6、理，合力做功等于動(dòng)能的增加量，故ekfhmgh，選項(xiàng)a錯(cuò)、b對(duì)由題意可知，電場(chǎng)力f電mg，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，epf電hmgh，選項(xiàng)c、d均錯(cuò)6.(2019杭州模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的物塊從a點(diǎn)由靜止開始下落，加速度是，下落高度h到b點(diǎn)后與一輕彈簧接觸，又下落h后到達(dá)最低點(diǎn)c，在由a運(yùn)動(dòng)到c的過程中，空氣阻力恒定，則()a物塊機(jī)械能守恒b物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒c物塊機(jī)械能減少mg(hh)d物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少mg(hh)解析：選d.對(duì)于物塊來說，從a到c要克服空氣阻力做功，從b到c又將一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，因此機(jī)械能肯定減少，故a錯(cuò)誤對(duì)于物塊和彈簧組成的系

7、統(tǒng)來說，物塊減少的機(jī)械能等于克服空氣阻力所做的功和彈簧彈性勢(shì)能之和，因此整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功，故b錯(cuò)誤由a運(yùn)動(dòng)到c的過程中，物塊的動(dòng)能變化為零，重力勢(shì)能減少量等于機(jī)械能的減少量，所以物塊機(jī)械能減少mg(hh)，故c錯(cuò)誤物塊從a點(diǎn)由靜止開始下落，加速度是g，根據(jù)牛頓第二定律得fmgmamg，所以空氣阻力所做的功wfmg(hh)，整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能減少量即為克服空氣阻力所做的功，所以物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少mg(hh)，故d正確7.如圖所示，長為l的長木板水平放置，在木板的a端放置一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，現(xiàn)緩慢地抬高a端，使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為時(shí)小

8、物塊開始滑動(dòng)，此時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)木板，小物塊滑到底端的速度為v，則在整個(gè)過程中()a靜摩擦力對(duì)小物塊做功為mglsin b支持力對(duì)小物塊不做功c木板對(duì)物塊做功為mv2d滑動(dòng)摩擦力對(duì)小物塊做功mv2解析：選c.在木板從水平位置轉(zhuǎn)動(dòng)到與水平面的夾角為的過程中，靜摩擦力與物體運(yùn)動(dòng)的方向垂直，則靜摩擦力不做功，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；在木板從水平位置轉(zhuǎn)動(dòng)到與水平面的夾角為的過程中，支持力對(duì)物塊做功，設(shè)為wn，根據(jù)動(dòng)能定理得：wnmglsin 0，得wnmglsin ，故b錯(cuò)誤；設(shè)在整個(gè)過程中，木板對(duì)物塊做功為w，根據(jù)動(dòng)能定理得：wmv2，故c正確；在物塊下滑的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：mglsin wfmv20得，wfm

9、v2mglsin ，故d錯(cuò)誤8如圖甲所示，置于水平地面上質(zhì)量為m的物體，在豎直拉力f作用下，由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能ek與距地面高度h的關(guān)系如圖乙所示，已知重力加速度為g.空氣阻力不計(jì)下列說法正確的是()a在0h0過程中，f大小始終為mgb在0h0和h02h0過程中，f做功之比為21c在02h0過程中，物體的機(jī)械能不斷增加d在2h03.5h0過程中，物體的機(jī)械能不斷減少解析：選c.0h0過程中，ekh圖象為一段直線，故由動(dòng)能定理得：(fmg)h0mgh00，故f2mg，a錯(cuò)誤；f在0h0過程中，做功為2mgh0，在h02h0過程中，由動(dòng)能定理可知，wfmgh01.5mgh0mgh0，解得wf

10、1.5mgh0，因此在0h0和h02h0過程中，f做功之比為43，故b錯(cuò)誤；通過以上分析可知，在02h0過程中，f一直做正功，故物體的機(jī)械能不斷增加，故c正確；在2h03.5h0過程中，由動(dòng)能定理得wf1.5mgh001.5mgh0，則wf0，故f做功為0，物體的機(jī)械能保持不變，故d錯(cuò)誤9.如圖所示，一固定斜面傾角為30，一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度，沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小等于重力加速度的大小g.若物塊上升的最大高度為h，則此過程中，物塊的()a動(dòng)能損失了3mgh b動(dòng)能損失了mghc機(jī)械能損失了mgh d機(jī)械能損失了mgh解析：選c.運(yùn)動(dòng)過程中有摩擦力做功，考慮動(dòng)

11、能定理和功能關(guān)系物塊以大小為g的加速度沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中f合mg，由受力分析知摩擦力ffmg，當(dāng)上升高度為h時(shí)，小物塊的位移x2h，由動(dòng)能定理得ek2mgh；由功能關(guān)系知ewfmgxmgh，選項(xiàng)c正確二、非選擇題10四川省“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃指出，若按現(xiàn)有供水能力測(cè)算，四川省供水缺口極大，蓄引提水是目前解決供水問題的重要手段之一某地要把河水抽高20 m，進(jìn)入蓄水池，用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)效率為80%的皮帶，帶動(dòng)效率為60%的離心水泵工作工作電壓為380 v，此時(shí)輸入電動(dòng)機(jī)的電功率為19 kw，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.4 .已知水的密度為1103 kg/m3，重力加速度取10 m/s2

12、.求：(1)電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功率；(2)將蓄水池蓄入864 m3的水需要的時(shí)間(不計(jì)進(jìn)、出水口的水流速度)解析：(1)設(shè)電動(dòng)機(jī)的電功率為p，則pui設(shè)電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r上消耗的熱功率為pr，則pri2r代入數(shù)據(jù)解得pr1103 w.(2)設(shè)蓄水總質(zhì)量為m，所用抽水時(shí)間為t.已知抽水高度為h，容積為v，水的密度為，則mv設(shè)質(zhì)量為m的河水增加的重力勢(shì)能為ep，則epmgh設(shè)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為p0，則p0ppr根據(jù)能量守恒定律得p0t60%80%ep代入數(shù)據(jù)解得t2104 s.答案：(1)1103 w(2)2104 s11如圖所示，一物體質(zhì)量m2 kg，在傾角37的斜面上的a點(diǎn)以初速度v03 m/s下滑

13、，a點(diǎn)距彈簧上端b的距離ab4 m當(dāng)物體到達(dá)b點(diǎn)后將彈簧壓縮到c點(diǎn)，最大壓縮量bc0.2 m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為d點(diǎn)，d點(diǎn)距a點(diǎn)的距離ad3 m擋板及彈簧質(zhì)量不計(jì)，g取10 m/s2，sin 370.6，求：(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)彈簧的最大彈性勢(shì)能epm.解析：(1)物體從開始位置a點(diǎn)到最后d點(diǎn)的過程中，彈性勢(shì)能沒有發(fā)生變化，動(dòng)能和重力勢(shì)能減少，機(jī)械能的減少量為eekepmvmgladsin 37物體克服摩擦力產(chǎn)生的熱量為qffx其中x為物體的路程，即x5.4 mffmgcos 37由能量守恒定律可得eq由式解得0.52.(2)由a到c的過程中，動(dòng)能減少e

14、kmv重力勢(shì)能減少epmglacsin 37摩擦生熱qfflacmglaccos 37由能量守恒定律得彈簧的最大彈性勢(shì)能為epmekepq聯(lián)立解得epm24.5 j.答案：(1)0.52(2)24.5 j12滑板運(yùn)動(dòng)是極限運(yùn)動(dòng)的鼻祖，許多極限運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目均由滑板項(xiàng)目延伸而來如圖所示是滑板運(yùn)動(dòng)的軌道，bc和de是兩段光滑圓弧形軌道，bc段的圓心為o點(diǎn)，圓心角為60，半徑oc與水平軌道cd垂直，水平軌道cd段粗糙且長8 m一運(yùn)動(dòng)員從軌道上的a點(diǎn)以3 m/s的速度水平滑出，在b點(diǎn)剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧形軌道bc，經(jīng)cd軌道后沖上de軌道，到達(dá)e點(diǎn)時(shí)速度減為零，然后返回已知運(yùn)動(dòng)員和滑板的總質(zhì)量為60 kg，b、e兩點(diǎn)與水平面cd的豎直高度分別為h和h，且h2 m，h2.8 m，g取10 m/s2.求：(1)運(yùn)動(dòng)員從a運(yùn)動(dòng)到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的速度大小vb；(2)軌道cd段的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)通過計(jì)算說明，第一次返回時(shí)，運(yùn)動(dòng)員能否回到b點(diǎn)？如能，請(qǐng)求出回到b點(diǎn)時(shí)的速度大小；如不能，則最后停在何處？解析：(1)由題意可知：vb解得：vb2v06 m/s.(2)從b點(diǎn)到e點(diǎn)，由動(dòng)能定理可得：mghmgxcdmgh0mv由代入數(shù)據(jù)可得：0.125.(3)運(yùn)動(dòng)