2018屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題二能量動量和原子物理第2講功能關(guān)系和能量守恒對點規(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，存在著勻強電場，電場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作用下沿斜面移動已知金屬塊在移動的過程中，力F做功32 J，金屬塊克服電場力做功8 J，金屬塊克服摩擦力做功16 J，重力勢能增加18 J，則在此過程中金屬塊的 (AD)A動能減小10 JB電勢能增加24 JC機械能減少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勻速運動，某時刻一個質(zhì)量為m的小物塊以大小也是v、方向與傳送帶的運動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運動的過程中，滑動摩擦力對小物塊做的功為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 對小物塊，由動能定理有Wmv2mv20，設(shè)小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，則小物塊與傳送帶間的相對路程x相對，這段時間內(nèi)因摩擦產(chǎn)生的熱量Qmgx相對2mv2，選項B正確3(2017海南五校模擬)(多選)如圖所示為做豎直上拋運動的小球的動能Ek、重力勢能Ep與上升高度h間的關(guān)系圖象，已知小球做豎直上拋運動的初速度為10 m/s，取地面為零勢能面，小球在運動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小球動能與重力勢能相等時的高度為 mD小球動能與重力勢能相等時的高度為 m解析 小球從最低點運動到最高點的過程，根據(jù)能量守恒定律有FfhE2E14 J5 J，解得Ff0.25 N，選項A正確，選項B錯誤；因為在最高點mgh4 J，所以m0.1 kg，設(shè)小球動能和重力勢能相等時的高度為H，此時有mgHmv2，F(xiàn)fHmgHmv2mv，解得H m，選項C正確，選項D錯誤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時小物塊沿斜面向上運動的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物塊與斜面間動摩擦因數(shù)為0.6C有恒力F時，小物塊在上升過程中產(chǎn)生的熱量較少D有恒力F時，小物塊在上升過程中機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，mabmgsin 53mgcos 53，代入數(shù)據(jù)得0.5；受到拉力的作用時，maaFmgsin 53mgcos 53，所以F1 N，故選項A正確，選項B錯誤；根據(jù)運動學(xué)公式x，有恒力F時，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C錯誤；結(jié)合選項C的分析可知，有恒力F時，小物塊上升的高度比較大，所以在最高點的重力勢能比較大，而升高的過程中動能的減少量是相等的，所以在上升過程中機械能的減少量較小，故選項D正確5(2017河北石家莊二中模擬)(多選)研究表明，彈簧的彈性勢能Ep的表達式為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)處于靜止狀態(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最大動能出現(xiàn)在彈簧原長時C輕質(zhì)繩子剪斷后A的動能最大時，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，把A、B看做整體進行受力分析，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，由牛頓運動定律，有mg2mgma，解得A的加速度為ag，選項A錯誤；輕質(zhì)繩子剪斷后物體A向上做加速運動，最大動能出現(xiàn)在彈簧彈力等于A的重力時，此時輕彈簧伸長量x，選項B錯誤；未剪斷輕繩時，彈簧伸長量為，彈簧彈性勢能為Ep1k2，輕質(zhì)繩子剪斷后A的動能最大時，彈簧彈性勢能為Ep2k2，根據(jù)功能關(guān)系，彈簧彈力做的功為WEp1Ep2，選項C正確；設(shè)輕質(zhì)繩子剪斷后A能上升的最大高度為h，由機械能守恒定律，有Ep1mgh，解得h，選項D正確6(2017河北保定調(diào)研)(多選)如圖所示，長為L的細線一端固定于O點，另一端連接小球，開始時小球靜止于O點正下方的A點某時刻起對小球施加一水平恒力F，此時細線的拉力大小為T1，小球由A點開始運動并恰好能到達B點，此時細線的拉力大小為T2，細線與豎直方向夾角為.列說法中正確的是(ACD)A由A點到B點F做功為FLsin B小球到達B點時所受合外力為零C由A點運動到B點的過程中小球的機械能一直增加DT1T2解析 小球在位置A時，細線的拉力大小為T1mg，當(dāng)對小球施加水平恒力F，且剛好到達B點時，小球速度大小為0，恒力F所做的功為WFLsin ，選項A正確；對小球由A到B的過程由動能定理得WmgL(1cos )0，則可解得Fmg，小球到達B點時的速度為零，向心力為零，切線方向的合力不為零，選項B錯誤；小球由A到B的過程中，由于恒力F一直做正功，則小球的機械能一直增加，選項C正確；小球在B點時，沿細線方向的合力為零，則T2mgcos Fsin ，由以上式子可解得T2mg，則T1T2，選項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均處于靜止狀態(tài)，且斜面對B恰好無摩擦力作用已知B與斜面間、水平地面間的動摩擦因數(shù)均為0.75，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力不計斜面與水平地面轉(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，B做何種性質(zhì)的運動？請分別簡述理由；(2)A、B整體從開始運動到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點的距離解析 (1)A不能回到出發(fā)點，B將沿斜面向下做勻速運動A不能回到出發(fā)點是因為A與B一起下滑的過程中，B對A的彈力做負功而使A和彈簧的總機械能減少，B沿斜面向下做勻速運動是因為mgsin mgcos ，即B在沿斜面方向上所受合力為零(2)未撤去推力F時，對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B有mgsin mgcos maB，對A有mgsin kx2maA，又aAaB，解得分離時彈簧的伸長量x2 m，B的位移大小xx1x2 m.(3)因x1x2，A、B整體從開始運動到A、B分離，彈簧彈力做功為零，根據(jù)動能定理(2mgsin mgcos )(x1x2)2mv2，解得v2 m/s，之后B沿斜面做勻速直線運動，直到運動到水平地面上受摩擦力作用而靜止由運動學(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F時對軌道無壓力，則此時小球a對圓軌道的壓力大?。?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)勢能增加，動能減少，b球下降而a球上升時系統(tǒng)勢能繼續(xù)增加，動能繼續(xù)減少，所以系統(tǒng)動能最少時為a球到達圓軌道最高點F時，此時動能應(yīng)為0.設(shè)b球一開始的高度為h，則a球高度為hL，以地面為零勢能位置，由機械能守恒有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F時，設(shè)a、b的速度大小為v，由機械能守恒定律(從b到F點至a到F點)有mgL(m2m)v22mgL，得v.設(shè)此時桿對b的拉力為F，對b由向心力公式有mgFm，得Fmg.設(shè)地面此時對a的支持力為FN，對a由向心力公式有FN2mgF2m，得FNmg，由牛頓第三定律，a此時對地面的壓力也為m