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1、2022年高考物理復(fù)習(xí) 專題六 動(dòng)能定理與功能關(guān)系
復(fù)習(xí)目標(biāo):
1.多過程運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能定理的應(yīng)用;
2.變力做功過程中的能量分析;
3.復(fù)合場中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)的能量分析。
專題訓(xùn)練:
1.滑塊以速率靠慣性沿固定斜面由底端向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)它回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)?,且,若滑塊向上運(yùn)動(dòng)的位移中點(diǎn)為A,取斜面底端重力勢能為零,則 ( )
(A) 上升時(shí)機(jī)械能減小,下降時(shí)機(jī)械能增大。
(B) 上升時(shí)機(jī)械能減小,下降時(shí)機(jī)械能減小。
(C) 上升過程中動(dòng)能和勢能相等的位置在A點(diǎn)上方
(D) 上升過程中動(dòng)能和勢能相等的位置在A點(diǎn)下方
m1
m2
600
M
2.半圓形光
2、滑軌道固定在水平地面上,并使其軌道平面與地面垂直,物體m,m同時(shí)由軌道左右兩端最高點(diǎn)釋放,二者碰后粘在一起運(yùn)動(dòng),最高能上升至軌道的M點(diǎn),如圖所示,已知OM與豎直方向夾角為,則物體的質(zhì)量=( )
A. (+ 1 ) ∶(— 1) C. ∶1
0
A
B
C
D
B.(— 1) ∶ (+ 1 ) D.1 ∶
3.如圖所示,DO是水平面,初速為v0的物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DBA滑動(dòng)到頂點(diǎn)A時(shí)速度剛好為零。如果斜面改為AC,讓該物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DCA滑動(dòng)到A點(diǎn)且速度剛好為零,則物體具有的初速度 ( )
(已知物體與路面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同
3、且為零。)
A.大于 v0 B.等于v0 C.小于v0 D.取決于斜面的傾角
4.光滑水平面上有一邊長為的正方形區(qū)域處在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中,電場方向與正方形一邊平行。一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球由某一邊的中點(diǎn),以垂直于該邊的水平初速進(jìn)入該正方形區(qū)域。當(dāng)小球再次運(yùn)動(dòng)到該正方形區(qū)域的邊緣時(shí),具有的動(dòng)能可能為:( )
(A)0 (B)
(C) (D)
A
v
B
5.在光滑絕緣平面上有A.B兩帶同種電荷、大小可
4、忽略的小球。開始時(shí)它們相距很遠(yuǎn),A的質(zhì)量為4m,處于靜止?fàn)顟B(tài),B的質(zhì)量為m,以速度v正對著A運(yùn)動(dòng),若開始時(shí)系統(tǒng)具有的電勢能為零,則:當(dāng)B的速度減小為零時(shí),系統(tǒng)的電勢能為 ,系統(tǒng)可能具有的最大電勢能為 。
A
B
1500
v0
6.如圖所示,質(zhì)量為m,帶電量為q的離子以v0速度,沿與電場垂直的方向從A點(diǎn)飛進(jìn)勻強(qiáng)電場,并且從另一端B點(diǎn)沿與場強(qiáng)方向成1500角飛出,A、B兩點(diǎn)間的電勢差為 ,且ΦA(chǔ) ΦB(填大于或小于)。
× × × × ×
× × ×
5、× ×
v0
B
E
v
d
7.如圖所示,豎直向下的勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為E,垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場磁感強(qiáng)度為B,電量為q,質(zhì)量為m的帶正電粒子,以初速率為v0沿水平方向進(jìn)入兩場,離開時(shí)側(cè)向移動(dòng)了d,這時(shí)粒子的速率v為 (不計(jì)重力)。
8.1914年,弗蘭克和赫茲在實(shí)驗(yàn)中用電子碰撞靜止的原子的方法,使原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),證明了玻意爾提出的原子能級存在的假設(shè),設(shè)電子的質(zhì)量為m,原子的質(zhì)量為M,基態(tài)和激發(fā)態(tài)的能量差為ΔE,試求入射電子的最小初動(dòng)能。
P
s0
θ
9.如圖所示,斜面傾角為θ,質(zhì)量為m的
6、滑塊距擋板P為s0,以初速度v0。沿斜面上滑。滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,滑塊所受摩擦力小于滑塊沿斜面的下滑力。若滑塊每次與擋板相碰均無機(jī)械能損失。問滑塊經(jīng)過的路程有多大?
10.圖中,輕彈簧的一端固定,另一端與滑塊B相連,B靜止在水平直導(dǎo)軌上,彈簧處在原長狀態(tài)。另一質(zhì)量與B相同的滑塊A,從導(dǎo)軌上的P點(diǎn)以某一初速度向B滑行。當(dāng)A滑過距離時(shí),與B相碰,碰撞時(shí)間極短,碰后A、B緊貼在一起運(yùn)動(dòng),但互不粘連。已知最后A恰好返回到出發(fā)點(diǎn)P并停止?;瑝KA和B與導(dǎo)軌的滑動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,運(yùn)動(dòng)過程中彈簧最大形變量為,重力加速度為。求A從P點(diǎn)出發(fā)時(shí)的初速度。
A
P
B
7、
H
370
370
11.圖示裝置中,質(zhì)量為m的小球的直徑與玻璃管內(nèi)徑接近,封閉玻璃管內(nèi)裝滿了液體,液體的密度是小球的2倍,玻璃管兩端在同一水平線上,頂端彎成一小段圓弧。玻璃管的高度為H,球與玻璃管的動(dòng)摩擦因素為μ(μ<tg370=,小球由左管底端由靜止釋放,試求:
(1)小球第一次到達(dá)右管多高處速度為零?
(2)小球經(jīng)歷多長路程才能處于平衡狀態(tài)?
O
B
θ
E
A
12.在水平向右的勻強(qiáng)電場中,有一質(zhì)量為m.帶正電的小球,用長為l的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn),當(dāng)小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角為θ,現(xiàn)給小球一個(gè)垂直懸線的初速
8、度,使小球恰 能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。試問(1)小球在做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中,在那一個(gè)位置的速度最???速度最小值是多少?(2)小球在B點(diǎn)的初速度是多大?
13.如圖,長木板ab的b端固定一擋板,木板連同擋板的質(zhì)量為=4.0kg,a、b間距離s=2.0m。木板位于光滑水平面上。在木板a端有一小物塊,其質(zhì)量m=1.0kg,小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.10,它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)令小物塊以初速=4.0m/s沿木板向前滑動(dòng),直到和擋板相碰。碰撞后,小物塊恰好回到a端而不脫離木板。求碰撞過程中損失的機(jī)械能。
s
b
a
14.如圖所示,一
9、塊質(zhì)量為M長為L的均質(zhì)板放在很長的光滑水平桌面上,板的左端有一質(zhì)量為m的物塊,物塊上連接一根很長的細(xì)繩,細(xì)繩跨過位于桌面的定滑輪,某人以恒定的速率v向下拉繩,物塊最多只能到達(dá)板的中央,而此時(shí)的右端尚未到桌邊定滑輪,試求
(1)物塊與板的動(dòng)摩擦因數(shù)及物體剛到達(dá)板的中點(diǎn)時(shí)板的位移
(2)若板與桌面之間有摩擦,為使物體能達(dá)到板的右端,板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)范圍
(3)若板與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)取( 2 )問中的最小值,在物體從板的左端運(yùn)動(dòng)到
ι
v
M
m
板的右端的過程中,人拉繩的力所做的功(其它阻力不計(jì))
15.滑雪者從A點(diǎn)由靜止沿斜面滑下,經(jīng)一平臺(tái)后水平飛離B
10、點(diǎn),地面上緊靠平臺(tái)有一個(gè)水平臺(tái)階,空間幾何尺度如圖所示。斜面、平臺(tái)與滑雪板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。假設(shè)滑雪者由斜面底端進(jìn)入平臺(tái)后立即沿水平方向運(yùn)動(dòng),且速度大小不變。求:
H
C
B
h/2
L
A
(1)滑雪者離開B點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)滑雪者從B點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離。
B
A
v1
v2
l
16.如圖所示,一質(zhì)量為M,長為l的長方形木板B放在光滑的水平面上,其右端放一質(zhì)量為m的小物體A(m<M)?,F(xiàn)以地面為參照系,給A和B以大小相等,方向相反的初速度使A開始向左運(yùn)動(dòng),B開始向右運(yùn)動(dòng),但最后A剛好沒有滑離B板。(1
11、)若已知A和B的初速度大小為v0,求它們最后的速度大小和方向;(2)若初速度的大小未知,求小木塊A向左運(yùn)動(dòng)到達(dá)最遠(yuǎn)處(從地面上看)離出發(fā)點(diǎn)的距離。
O
P
B
l
300
300
17.如圖所示,擺球質(zhì)量為m,擺線長為l,若將小球拉至擺線與水平方向夾300角的P點(diǎn)處,然后自由釋放,試計(jì)算擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度和擺線中的張力大小。
專項(xiàng)預(yù)測:
A
B
v
O
C
D
l/2
l
s
18.如圖所示,AB是一段位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,高度為h,末端B處的切線方向水平。一個(gè)質(zhì)量為m的小物體P從軌道頂端A處由靜止釋放,滑到B端后飛出
12、,落到地面上的C點(diǎn),軌跡如圖中虛線BC所示,已知它落地時(shí)相對于B點(diǎn)的水平位移OC = l?,F(xiàn)在軌道下方緊貼B點(diǎn)安裝一水平傳送帶,傳送帶的右端與B的距離為l/2。當(dāng)傳送帶靜止時(shí),讓 P再次從A點(diǎn)由靜止釋放,它離開軌道并在傳送帶上滑行后從右端水平飛出,仍然落在地面的C點(diǎn),當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)傳送帶以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)(其他條件不變),P的落地點(diǎn)為 D。不計(jì)空氣阻力。
a)求P滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小
b)求P與傳送帶之間的摩擦因數(shù)
c)求出O.D間的距離s 隨速度v變化的函數(shù)關(guān)系式。
19. 如圖所示,A、B是靜止在水平地面上完全相同的兩塊長木板。A的左端和B的右端相接觸。兩板的質(zhì)量皆
13、為M=2.0kg,長度=1.0m。C是一質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊?,F(xiàn)給它一初速度=2.0m/s,使它從B板的左端開始向右滑動(dòng)。已知地面是光滑的,而C與A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)皆為=0.10。求最后A、B、C各以多大的速度做勻速運(yùn)動(dòng)(重力加速度g取10)
C
B
A
參考答案:
1.BC 2.B 3.B
4.ABC 5. 6.小于 7.
8. 9.
10.
11.(1),(2) 12.(1)A點(diǎn)是速度最小
13.2.4J 14.(1), (2) (3)
15.(1) (2);
16.(1),(2)(3)
17.A球從P點(diǎn)做自由落體運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn),速度為,方向豎直向下
在B點(diǎn),由于繩繃緊,小球速度為,方向垂直于OB,則
小球從B點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)C,則
則
在C點(diǎn)
18.(1) 方向向右
(2)在(1)中:A與B相對靜止,A.B的對地位移大小分別為SA,SB,則SA+SB=l
則
得
設(shè)A向左運(yùn)動(dòng)最大位移為SA‘,則
所以
19. , ,