屆高考物理二輪復(fù)習(xí)第章動(dòng)量和能量課時(shí)作業(yè)功能關(guān)系與能量守恒定律應(yīng)用

屆高考物理二輪復(fù)習(xí)第章動(dòng)量和能量課時(shí)作業(yè)功能關(guān)系與能量守恒定律的應(yīng)用屆高考物理二輪復(fù)習(xí)第章動(dòng)量和能量課時(shí)作業(yè)功能關(guān)系與能量守恒定律的應(yīng)用PAGE屆高考物理二輪復(fù)習(xí)第章動(dòng)量和能量課時(shí)作業(yè)功能關(guān)系與能量守恒定律的應(yīng)用課時(shí)作業(yè)5功能關(guān)系與能量守恒定律的應(yīng)用一、選擇題(1～6題為單項(xiàng)選擇題，7、8題為多項(xiàng)選擇題)1．以以下圖，一根繩的兩頭分別固定在兩座猴山上的A、B處，A、B兩點(diǎn)水平距離為16m，豎直距離為2m，A、B間繩長(zhǎng)為20m．質(zhì)量為10kg的猴子抓住套在繩上的滑環(huán)從A處滑到B處．以A點(diǎn)所在水平面為參照平面，猴子在滑行過(guò)程中重力勢(shì)能最小值約為(繩處于拉直狀態(tài))()A．－1.2×103JB．－7.5×102JC．－6.0×102JD．－2.0×102J解析：重力勢(shì)能最小的點(diǎn)為最低點(diǎn)，聯(lián)合“同繩同力”可知，在最低點(diǎn)時(shí)，雙側(cè)繩索與水平方向夾角同樣，記為θ，設(shè)右側(cè)繩索長(zhǎng)為a，則左邊繩長(zhǎng)為20－a.由幾何關(guān)系得20cosθ＝16；asinθ－(20－a)sinθ＝2聯(lián)立解得a＝eq\f(35,3)m，所以最低點(diǎn)距離參照面的高度差為eq\f(35,3)sinθ＝7m，猴子的重心比繩索最低點(diǎn)大概低0.5m，所以猴子在最低點(diǎn)的重力勢(shì)能約為－750J，應(yīng)選B.答案：B2.以以下圖，圓滑水平桌面上由大小同樣的銅環(huán)串在一同的勻質(zhì)銅鏈總質(zhì)量為m，遲緩提起銅鏈左端直至右端恰巧走開(kāi)桌面，此過(guò)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(shí)的速率為()A.eq\r(\f(3W,2m))B.eq\r(\f(W,2m))C.eq\r(\f(3W,m))D.eq\r(\f(2W,m))解析：遲緩提起時(shí)W＝mgeq\f(l,2)，以恒力提起時(shí)mgl－eq\f(1,2)mgl＝eq\f(1,2)mv2，解得v＝eq\r(\f(2W,m))，D正確．答案：D3．以以下圖，豎直實(shí)線(xiàn)表示某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)面，擁有必定初速度的帶電小球在電場(chǎng)中從A到B做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(如圖中虛線(xiàn)所示)．小球只受電場(chǎng)力和重力，則該帶電小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中()A．做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B．機(jī)械能守恒C．機(jī)械能漸漸增大，電勢(shì)能漸漸減小D．機(jī)械能漸漸減小，電勢(shì)能漸漸增大解析：依據(jù)題述帶電小球做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，利用質(zhì)點(diǎn)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件可知，帶電小球所受的電場(chǎng)力方向必定水平向左，協(xié)力不為零，帶電小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；帶電小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，機(jī)械能漸漸減小，電勢(shì)能漸漸增大，選項(xiàng)D正確，B、C錯(cuò)誤．答案：D4.跟著大眾生活水平的提升，個(gè)人車(chē)的擁有量大幅增添，在出行便利的同時(shí)也給城市的交通帶來(lái)?yè)頂D，產(chǎn)生的尾氣也會(huì)污染環(huán)境．為把整個(gè)城市的交通真實(shí)做得順暢，解決出行給環(huán)境帶來(lái)的污染，某企業(yè)設(shè)計(jì)了“云軌”作為中小運(yùn)力的軌道交通產(chǎn)品．以以下圖，“云軌”由單根軌道來(lái)支撐、堅(jiān)固和導(dǎo)向，車(chē)體騎跨在軌道梁上運(yùn)轉(zhuǎn)，近似于空中小火車(chē)．已知列車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)遇到的阻力包含車(chē)輪與軌道的摩擦阻力和車(chē)輛遇到的空氣阻力．假定摩擦阻力恒定，空氣阻力與列車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的平方成正比，當(dāng)列車(chē)以60km/h的速度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，空氣阻力占總阻力的60%，此時(shí)列車(chē)的功率為750kW，則列車(chē)以80km/h的速度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的功率約為()A．750kWB．1000kWC．1500kWD．2000kW解析：設(shè)摩擦阻力為F，當(dāng)列車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)速度為v1＝60km/h＝eq\f(50,3)m/s時(shí)，空氣阻力為Ff＝kveq\o\al(2,1)，因?yàn)榭諝庾枇φ伎傋枇Φ?0%，則摩擦阻力為F＝eq\f(2,3)Ff＝eq\f(2,3)kveq\o\al(2,1)，P1＝(F＋kveq\o\al(2,1))v1，當(dāng)車(chē)速為v2＝80km/h＝eq\f(200,9)m/s時(shí)，P2＝(F＋kveq\o\al(2,2))v2，聯(lián)立解得P2＝1467kW.選項(xiàng)C正確．答案：C5．[2018·江蘇卷，4]從地面豎直向上拋出一只小球，小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后落回地面．忽視空氣阻力，該過(guò)程中小球的動(dòng)能Ek與時(shí)間t的關(guān)系圖象是()解析：設(shè)小球拋出瞬時(shí)的速度大小為v0，拋出后，某時(shí)辰t小球的速度v＝v0－gt，故小球的動(dòng)能Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)m(v0－gt)2，聯(lián)合數(shù)學(xué)知識(shí)知，選項(xiàng)A正確．答案：A6.如圖，水平川面上有一固定圓滑斜面AB，其底端B點(diǎn)與半徑為R的四分之一圓弧圓滑連結(jié)，圓弧的端點(diǎn)C與圓心在同一水平線(xiàn)上，M、N為C點(diǎn)正上方兩點(diǎn)，距離C點(diǎn)分別為2R和R，現(xiàn)將一小球從M點(diǎn)靜止開(kāi)釋?zhuān)∏蛟贏(yíng)B上能抵達(dá)的最高處D點(diǎn)距水平面的高度為2R，接著小球沿斜面滑下返回進(jìn)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(yùn)動(dòng)可能到不了C點(diǎn)B．小球返回軌道后能沿軌道向來(lái)運(yùn)動(dòng)，并上漲到N點(diǎn)C．小球返回軌道后沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，速度必定大于零D．若將小球從N點(diǎn)靜止開(kāi)釋?zhuān)瑒t小球在A(yíng)B上能抵達(dá)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(diǎn)靜止開(kāi)釋能抵達(dá)D點(diǎn)，據(jù)此可知在B點(diǎn)損失的能量為mgR(在B點(diǎn)能量的損失與在B點(diǎn)的速度相關(guān))；當(dāng)小球從D點(diǎn)返回時(shí)，在B點(diǎn)損失的能量小于mgR.當(dāng)小球從D點(diǎn)返回過(guò)程中，因?yàn)樵贐點(diǎn)損失的能量小于mgR，據(jù)能量守恒可知，小球返回時(shí)能抵達(dá)C點(diǎn)以上，N點(diǎn)以下，故A、B錯(cuò)誤，C正確．若將小球從N點(diǎn)靜止開(kāi)釋?zhuān)贐點(diǎn)損失能量且小于mgR，所以小球在A(yíng)B上能抵達(dá)的最高處距水平面的高度h知足R<h<2R，故D錯(cuò)誤．答案：C7．以以下圖，正電荷Q固定于O點(diǎn)，在M、N兩點(diǎn)各有一個(gè)帶電荷量分別為qM、qN(qM<qN)的點(diǎn)電荷．已知兩點(diǎn)電荷的質(zhì)量相等，某時(shí)辰兩點(diǎn)電荷以大小同樣的速度v0向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩點(diǎn)電荷均未抵達(dá)O點(diǎn)．已知MO＝NO，若剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)點(diǎn)電荷qM、qN的加快度大小分別為aM、aN，qM、qN距離O點(diǎn)近來(lái)的距離分別為rM、rN，分別從M、N點(diǎn)出發(fā)到距離O點(diǎn)近來(lái)的過(guò)程中，qM、qN戰(zhàn)勝電場(chǎng)力做功分別為WM、WN，僅考慮Q對(duì)點(diǎn)電荷qM、qN的電場(chǎng)力作用，以下判斷正確的選項(xiàng)是()A．a(chǎn)M<aNB．rM>rNC．rM＝rND．WM＝WN解析：依據(jù)庫(kù)侖定律可知，在距離相等時(shí)，帶電荷量較大的點(diǎn)電荷qN所受的庫(kù)侖力較大，由牛頓第二定律可知qN剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加快度較大，即aN>aM，選項(xiàng)A正確；因?yàn)閮蓚€(gè)點(diǎn)電荷的初動(dòng)能同樣，依據(jù)動(dòng)能定理，分別從M、N點(diǎn)出發(fā)到距離O點(diǎn)近來(lái)的過(guò)程中，qM、qN戰(zhàn)勝電場(chǎng)力做功同樣，即WM＝WN，選項(xiàng)D正確；因?yàn)閝M、qN戰(zhàn)勝電場(chǎng)力做功同樣，而qN所受的庫(kù)侖力較大，所以qN運(yùn)動(dòng)的距離較小，qN距離O點(diǎn)近來(lái)的距離較大，即rM<rN，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤．答案：AD8．[2018·浙江杭州診療]以以下圖，在一豎直平面內(nèi)，BCDF段是半徑為R的圓弧形擋板，AB段為直線(xiàn)形擋板(長(zhǎng)為4R)，二者在B點(diǎn)相切，θ＝37°，C、F兩點(diǎn)與圓心等高，D在圓弧形擋板的最低點(diǎn)，全部接觸面均圓滑，絕緣擋板處于水平方向場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．現(xiàn)將帶電荷量為＋q，質(zhì)量為m的小球從擋板內(nèi)側(cè)的A點(diǎn)由靜止開(kāi)釋?zhuān)∏蜓負(fù)醢鍍?nèi)側(cè)ABCDF運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)后拋出，在這段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)()A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)興盛小可能是eq\f(3mg,5q)B．小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)動(dòng)能必定不是最大C．小球機(jī)械能增添量的最大值是2.6qERD．小球從B到D運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能的增量為1.8mgR－0.8EqR解析：小球能沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)的ABC運(yùn)動(dòng)，則有qEcos37°≥mgsin37°，得E≥eq\f(3mg,4q)，故場(chǎng)興盛小不能夠能等于eq\f(3mg,5q)，A錯(cuò)誤．小球在復(fù)合場(chǎng)中受重力和電場(chǎng)力，所以小球運(yùn)動(dòng)到協(xié)力方向上的最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大，則知在C、D之間的某一點(diǎn)上時(shí)動(dòng)能最大，B正確．小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做正功最多，小球的機(jī)械能增添量最大，所以小球機(jī)械能增添量的最大值ΔE＝qE[4Rsin37°＋R(1－cos37°)]＝2.6qER，C正確．小球從B到D運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能的增量ΔEk＝mgR(1＋sin37°)－qERcos37°＝1.6mgR－0.8qER，D錯(cuò)誤．答案：BC二、非選擇題9．以以下圖，匝數(shù)N＝100、截面積S＝1.0×10－5m2、電阻r＝0.15Ω的線(xiàn)圈內(nèi)有方向垂直于線(xiàn)圈平面向上的隨時(shí)間平均增添的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，其變化率k＝0.80T/s.線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)S連結(jié)兩根互相平行、間距d＝0.20m的豎直導(dǎo)軌，下端連結(jié)阻值R＝0.50Ω的電阻．一根阻值也為0.50Ω、質(zhì)量m＝1.0×10－2kg的導(dǎo)體棒ab放置在等高的擋條上．在豎直導(dǎo)軌間的地區(qū)僅有垂直紙面的不隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2.接通開(kāi)關(guān)S后，棒對(duì)擋條的壓力恰巧為零．假定棒向來(lái)與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀，不計(jì)摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻．(1)求磁感覺(jué)強(qiáng)度B2的大小，并指出磁場(chǎng)方向；(2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后撤去擋條，棒開(kāi)始下滑，經(jīng)t＝0.25s后降落了h＝0.29m，求此過(guò)程棒上產(chǎn)生的熱量．解析：線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感覺(jué)電動(dòng)勢(shì)E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝NSeq\f(ΔB1,Δt)＝0.8V總電流I＝eq\f(E,r＋\f(R,2))＝eq\f(0.8,0.15＋0.25)A＝2A，ab棒中Iab＝1A.依據(jù)題意，現(xiàn)在棒對(duì)擋條的壓力為零，即金屬棒所受安培力等于其重力，即B2Iabd＝mg，解得B2＝0.50T，依據(jù)左手定章可知磁場(chǎng)的方向應(yīng)當(dāng)垂直紙面向外．(2)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)今后，撤去擋條，ab下滑中切割磁感線(xiàn)，進(jìn)而產(chǎn)生感覺(jué)電流，依據(jù)動(dòng)量定理，得(mg－B2eq\o(I,\s\up6(－))d)t＝mv－0此中Δq＝eq\o(I,\s\up6(－))t＝eq\f(ΔΦ,R0＋Rab)，ΔΦ＝B2d·Δh聯(lián)立上式可知v＝2.21m/s依據(jù)動(dòng)能定理可知mgh＋W＝eq\f(1,2)mv2－0求得W＝－4.58×10－3J，所以金屬棒上產(chǎn)生熱量為Q＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)W))＝2.29×10－3J答案：(1)0.5T，磁場(chǎng)垂直紙面向外(2)2.29×10－3J10．[2018·江西九江十校聯(lián)考]以以下圖，固定在水平面上的圓滑斜面AB與水平方向的夾角θ＝45°，A、B兩點(diǎn)的高度差h＝4m，在B點(diǎn)左邊的水平面上有一左端固定的輕質(zhì)彈簧，自然伸長(zhǎng)時(shí)彈簧右端到B點(diǎn)的距離x0＝3m．質(zhì)量m＝1kg的物塊從斜面極點(diǎn)A由靜止開(kāi)釋?zhuān)飰K進(jìn)入水平面后向左運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧的最大壓縮量x＝0.2m．已知物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，g取10m/s2，不計(jì)物塊在B點(diǎn)的機(jī)械能損失．求：(1)彈簧的最大彈性勢(shì)能；(2)物塊最后停止地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離；(3)物塊在斜面上滑行的總時(shí)間(結(jié)果可用根式表示)．解析：(1)物塊從開(kāi)始地點(diǎn)到壓縮彈簧至速度為0的過(guò)程，由功能關(guān)系可得mgh－μmg(x0＋x)＝Ep解得Ep＝24J(2)物塊從開(kāi)始地點(diǎn)到最后靜止在水平面上的過(guò)程，由能量守恒得mgh＝μmgl解得l＝8m所以物塊停止地點(diǎn)到B點(diǎn)距離Δl＝l－2(x0＋x)＝1.6m<3m即物塊最后停止地點(diǎn)距B點(diǎn)1.6m.(3)物塊在圓滑斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律有mgsinθ＝ma解得a＝5eq\r(2)m/s2設(shè)物塊第一次在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，則eq\f(h,