2019-2020年高考物理大一輪復習 第五章 第4講 功能關系 能量守恒定律練習.doc

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2019-2020年高考物理大一輪復習 第五章 第4講 功能關系 能量守恒定律練習 選擇題(每題6分,共42分) 1.(xx湖南瀏陽一中、醴陵一中、攸縣一中聯(lián)考)(多選)在傾角為θ的固定光滑斜面上有兩個用輕彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量分別為m1、m2,彈簧勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運動,當物塊B剛要離開擋板C時,物塊A運動的距離為d,速度為v,則此時(　　) A.物塊B滿足m2g sin θ=kd B.物塊A的加速度為 C.拉力做功的瞬時功率為Fv sin θ D.彈簧彈性勢能的增加量為Fd-m1gd sin θ-m1v2 2.(xx湖北百所重點中學聯(lián)考)某同學用如圖所示的裝置測量一個凹形木塊的質(zhì)量m,彈簧的左端固定,木塊在水平面上緊靠彈簧(不連接)將其壓縮,記下木塊右端位置A點,釋放后,木塊右端恰能運動到B1點。在木塊槽中加入一個質(zhì)量m0=800 g的砝碼,再將木塊左端緊靠彈簧,木塊右端位置仍然在A點,釋放后木塊離開彈簧,右端恰能運動到B2點,測得AB1、AB2長分別為27.0 cm和9.0 cm,則木塊的質(zhì)量m為(　　) A.100 g B.200 g C.300 g D.400 g 3.(xx湖北重點中學聯(lián)考)如圖所示,在水平地面上放一個豎直輕彈簧,彈簧上端與一木塊相連。木塊處于平衡狀態(tài),若再在木塊上作用一個豎直向下的力F,使木塊緩慢下移0.1 m,這個過程中力F做功2.5 J,此時木塊剛好再次處于平衡狀態(tài),則在木塊下移0.1 m的過程中,彈簧彈性勢能的增加量(　　) A.等于2.5 J B.大于2.5 J C.小于2.5 J D.無法確定 4.(xx湖北重點中學聯(lián)考)(多選)如圖所示,絕緣輕彈簧的下端固定在斜面底端,彈簧與斜面平行,帶電小球Q(可視為質(zhì)點)固定在光滑絕緣斜面上的M點,且在通過彈簧中心的直線ab上?，F(xiàn)把與Q大小相同,電性相同的帶電小球P,從斜面上的N點由靜止釋放,N點距離彈簧有一段距離,在小球P與彈簧從接觸到壓縮到最短的過程中(此過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)),以下說法正確的是(　　) A.小球P和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒 B.小球P和彈簧剛接觸時其速度最大 C.小球P的動能與彈簧彈性勢能的總和增大 D.小球P的加速度先減小后增大 5.(xx北京東城期中聯(lián)考)質(zhì)量為1 kg的物體被豎直向上拋出,在空中的加速度的大小為16 m/s2,最大上升高度為5 m,若g取10 m/s2,則在這個過程中(　　) A.重力勢能增加80 J B.動能減少50 J C.機械能減少30 J D.機械能守恒 6.(xx河南南陽一中質(zhì)檢)(多選)一帶電小球在空中由A點運動到B點的過程中,受重力、電場力和空氣阻力三個力作用。若重力勢能增加3 J,機械能增加0.5 J,電場力對小球做功1 J,則小球(　　) A.重力做功為3 J B.電勢能增加1 J C.克服空氣阻力做功0.5 J D.動能減少2.5 J 7.(xx四川資陽模擬)(多選)如圖甲所示,足夠長的固定光滑細桿與地面成一定夾角,在桿上套有一個光滑小環(huán),沿桿方向給環(huán)施加一個拉力F,使環(huán)由靜止開始運動,已知拉力F及小環(huán)速度v隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示,重力加速度g取10 m/s2。則以下判斷正確的是(　　) A.小環(huán)的質(zhì)量是1 kg B.細桿與地面間的夾角是30 C.前3 s內(nèi)拉力F的最大功率是2.5 W D.前3 s內(nèi)小環(huán)機械能的增加量是6.25 J B組　xx年模擬提升題組 時間:30分鐘　　分值:40分 一、選擇題(每題6分,共24分) 1.(xx黑龍江東部地區(qū)聯(lián)考)(多選)如圖所示,在水平向右的勻強電場中以豎直和水平方向建立直角坐標系,一帶負電的油滴從坐標原點以初速度v0向第一象限某方向拋出,當油滴運動到最高點A(圖中未畫出)時速度為vt,從做功與能量轉化的角度分析此過程,下列說法正確的是(　　) A.若vt>v0,則重力和電場力都對油滴做正功引起油滴動能增大 B.若vt>v0,則油滴電勢能的改變量大于油滴重力勢能的改變量 C.若vt=v0,則A點可能位于第一象限 D.若vt=v0,則A點一定位于第二象限 2.(xx黑龍江東部地區(qū)聯(lián)考)如圖所示,甲、乙兩種粗糙面不同的傳送帶,傾斜放于水平地面,與水平面的夾角相同,以同樣恒定的速率v向上運動。現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物體(視為質(zhì)點)輕輕放在A處,小物體在甲傳送帶上到達B處時恰好達到速率v;在乙上到達離B豎直高度為h的C處時達到速率v,已知B處離地面高度皆為H。則在物體從A到B過程中(　　) A.小物體在兩種傳送帶上具有的加速度相同 B.將小物體傳送到B處,兩種傳送帶消耗的電能相等 C.兩種傳送帶對小物體做功相等 D.將小物體傳送到B處,兩種系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相等 3.(xx安徽安慶聯(lián)考)如圖所示,光滑絕緣斜面的底端固定著一個帶正電的小物塊P,將另一個帶電小物塊Q在斜面的某位置由靜止釋放,它將沿斜面向上運動。設斜面足夠長,則在Q向上運動過程中(　　) A.物塊P、Q之間的電勢能一直增大 B.物塊Q的機械能一直增大 C.物塊P、Q的重力勢能和電勢能之和一直增大 D.物塊Q的動能一直增大 4.(xx湖北黃岡中學模擬)(多選)質(zhì)量為m的帶正電的物體處于豎直向上的勻強電場中,已知帶電物體所受電場力的大小為物體所受重力的,現(xiàn)將物體從距地面高h處以一定初速度豎直下拋,物體以的加速度豎直下落到地面(空氣阻力恒定),則在物體的下落過程中(　　) A.物體的重力勢能減少mgh,電勢能減少mgh B.由物體與周圍空氣組成的系統(tǒng)的內(nèi)能增加了mgh C.物體的動能增加mgh D.物體的機械能減少mgh 二、非選擇題(共16分) 5.(xx山西太原模擬)如圖所示,在水平地面上固定一個半徑為R的半圓形軌道,其中圓弧部分光滑,水平段長為L,一質(zhì)量為m的小物塊緊靠一根被壓縮的固定在水平軌道的最右端的彈簧,小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)突然釋放小物塊,小物塊被彈出,恰好能夠到達圓弧軌道的最高點A,取g=10 m/s2,且彈簧長度忽略不計,求: (1)小物塊的落點距O的距離; (2)小物塊釋放前彈簧具有的彈性勢能。 第4講　功能關系　能量守恒定律 A組　xx年模擬基礎題組 選擇題 1.BD　開始系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),彈簧彈力等于A的重力沿斜面向下的分力,故m1g sin θ=kx1(x1為彈簧相對于原長的縮短量),當B剛要離開C時,彈簧的彈力等于B的重力沿斜面向下的分力,故m2g sin θ=kx2(x2為彈簧相對于原長的伸長量),所以d=x1+x2>x2,則m2g sin θv0,則油滴的動能增加,據(jù)WF-WG=m-m,則電場力做的正功大于重力做的負功,則油滴電勢能的改變量大于重力勢能的改變量,A選項錯誤,B選項正確;若vt=v0,則油滴從原點出發(fā)進入第一象限,由于電場力向左、重力向下,油滴在水平方向和豎直方向均做減速運動,水平方向先減速為0,后水平方向又向左加速運動,豎直方向繼續(xù)減速運動,當油滴回到y(tǒng)軸上時,電場力做功為0,重力一直做負功,此時速度vQ2,所以甲傳送帶把物體送到B點消耗的電能較多,B、D選項錯誤;傳送帶將物體送到B點,傳送帶對物體做的功由動能定理有:Wf-WG=mv2,即Wf=mgH+mv2,兩個傳送帶都符合這個關系,C選項正確。 3.B　帶電小物塊Q在斜面的某位置由靜止釋放,它將沿斜面向上運動,對Q受力分析可知,P對Q的庫侖力沿斜面向上,且大于Q的重力沿斜面向下的分力,Q向上運動過程中,庫侖力逐漸減小,合力逐漸減小,Q做加速度減小的加速運動,當庫侖力等于Q的重力沿斜面向下的分力時,速度最大,之后做減速運動,所以Q的動能是先增大后減小,庫侖力一直做正功,電勢能減小,機械能增大。由能量守恒知,P、Q的動能、重力勢能、電勢能三者之和不變,則P、Q重力勢能、電勢能之和先減小后增大,綜上,A、C、D錯誤,B正確。 4.BC　由題意知,電場力F電=mg;由牛頓第二定律有mg-F電-Ff=ma,得空氣阻力Ff=mg;下落過程中,重力做功mgh,電場力做功-mgh,故重力勢能減少mgh,電勢能增加mgh,A錯誤;E內(nèi)=Ffh=mgh,B正確;物體所受合外力F合=ma=mg,故動能的增加量ΔEk=F合h=mgh,C正確;機械能的減少量ΔE=Ffh+F電h=mgh,D錯誤。 二、非選擇題 5.答案　(1)2R　(2)mgR+μmgL 解析　設小物塊被彈簧彈出時的速度大小為v1,到達圓弧軌道的最低點時速度大小為v2,到達圓弧軌道的最高點時速度大小為v3。 (1)因為小物塊恰好能到達圓弧軌道的最高點,故向心力剛好由重力提供, 有=mg① 小物塊由A飛出后做平拋運動,由平拋運動的規(guī)律有 x=v3t② 2R=gt2③ 聯(lián)立①②③解得:x=2R,即小物塊的落點距O的距離為2R (2)小物塊在圓弧軌道上從最低點運動到最高點的過程中,由機械能守恒定律得 m=mg2R+m④ 小物塊從被彈簧彈出到運動到圓弧軌道的最低點的過程由功能關系得: m=m+μmgL⑤ 小物塊釋放前彈簧具有的彈性勢能就等于小物塊被彈出時的動能,故有 Ep=m⑥ 由①④⑤⑥聯(lián)立解得:Ep=mgR+μmgL