屆高考物理二輪復習第章動量和能量課時作業(yè)功能關(guān)系與能量守恒定律應用

屆高考物理二輪復習第章動量和能量課時作業(yè)功能關(guān)系與能量守恒定律的應用屆高考物理二輪復習第章動量和能量課時作業(yè)功能關(guān)系與能量守恒定律的應用PAGE屆高考物理二輪復習第章動量和能量課時作業(yè)功能關(guān)系與能量守恒定律的應用課時作業(yè)5功能關(guān)系與能量守恒定律的應用一、選擇題(1～6題為單項選擇題，7、8題為多項選擇題)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兩點水平距離為16m，豎直距離為2m，A、B間繩長為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點所在水平面為參照平面，猴子在滑行過程中重力勢能最小值約為(繩處于拉直狀態(tài))()A．－1.2×103JB．－7.5×102JC．－6.0×102JD．－2.0×102J解析：重力勢能最小的點為最低點，聯(lián)合“同繩同力”可知，在最低點時，雙側(cè)繩索與水平方向夾角同樣，記為θ，設右側(cè)繩索長為a，則左邊繩長為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大概低0.5m，所以猴子在最低點的重力勢能約為－750J，應選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桌面，此過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W＝mgeq\f(l,2)，以恒力提起時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，豎直實線表示某勻強電場中的一簇等勢面，擁有必定初速度的帶電小球在電場中從A到B做直線運動(如圖中虛線所示)．小球只受電場力和重力，則該帶電小球從A運動到B的過程中()A．做勻速直線運動B．機械能守恒C．機械能漸漸增大，電勢能漸漸減小D．機械能漸漸減小，電勢能漸漸增大解析：依據(jù)題述帶電小球做直線運動，利用質(zhì)點做直線運動的條件可知，帶電小球所受的電場力方向必定水平向左，協(xié)力不為零，帶電小球從A運動到B的過程中，做勻減速直線運動，選項A錯誤；帶電小球從A運動到B的過程中，電場力做負功，機械能漸漸減小，電勢能漸漸增大，選項D正確，B、C錯誤．答案：D4.跟著大眾生活水平的提升，個人車的擁有量大幅增添，在出行便利的同時也給城市的交通帶來擁擠，產(chǎn)生的尾氣也會污染環(huán)境．為把整個城市的交通真實做得順暢，解決出行給環(huán)境帶來的污染，某企業(yè)設計了“云軌”作為中小運力的軌道交通產(chǎn)品．以以下圖，“云軌”由單根軌道來支撐、堅固和導向，車體騎跨在軌道梁上運轉(zhuǎn)，近似于空中小火車．已知列車運轉(zhuǎn)時遇到的阻力包含車輪與軌道的摩擦阻力和車輛遇到的空氣阻力．假定摩擦阻力恒定，空氣阻力與列車運轉(zhuǎn)速度的平方成正比，當列車以60km/h的速度運轉(zhuǎn)時，空氣阻力占總阻力的60%，此時列車的功率為750kW，則列車以80km/h的速度運轉(zhuǎn)時的功率約為()A．750kWB．1000kWC．1500kWD．2000kW解析：設摩擦阻力為F，當列車運轉(zhuǎn)速度為v1＝60km/h＝eq\f(50,3)m/s時，空氣阻力為Ff＝kveq\o\al(2,1)，因為空氣阻力占總阻力的60%，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，當車速為v2＝80km/h＝eq\f(200,9)m/s時，P2＝(F＋kveq\o\al(2,2))v2，聯(lián)立解得P2＝1467kW.選項C正確．答案：C5．[2018·江蘇卷，4]從地面豎直向上拋出一只小球，小球運動一段時間后落回地面．忽視空氣阻力，該過程中小球的動能Ek與時間t的關(guān)系圖象是()解析：設小球拋出瞬時的速度大小為v0，拋出后，某時辰t小球的速度v＝v0－gt，故小球的動能Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)m(v0－gt)2，聯(lián)合數(shù)學知識知，選項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點與半徑為R的四分之一圓弧圓滑連結(jié)，圓弧的端點C與圓心在同一水平線上，M、N為C點正上方兩點，距離C點分別為2R和R，現(xiàn)將一小球從M點靜止開釋，小球在AB上能抵達的最高處D點距水平面的高度為2R，接著小球沿斜面滑下返回進入圓弧軌道，若不考慮空氣阻力，則()A．小球返回軌道后沿軌道運動可能到不了C點B．小球返回軌道后能沿軌道向來運動，并上漲到N點C．小球返回軌道后沿軌道運動到C點時，速度必定大于零D．若將小球從N點靜止開釋，則小球在AB上能抵達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點靜止開釋能抵達D點，據(jù)此可知在B點損失的能量為mgR(在B點能量的損失與在B點的速度相關(guān))；當小球從D點返回時，在B點損失的能量小于mgR.當小球從D點返回過程中，因為在B點損失的能量小于mgR，據(jù)能量守恒可知，小球返回時能抵達C點以上，N點以下，故A、B錯誤，C正確．若將小球從N點靜止開釋，在B點損失能量且小于mgR，所以小球在AB上能抵達的最高處距水平面的高度h知足R<h<2R，故D錯誤．答案：C7．以以下圖，正電荷Q固定于O點，在M、N兩點各有一個帶電荷量分別為qM、qN(qM<qN)的點電荷．已知兩點電荷的質(zhì)量相等，某時辰兩點電荷以大小同樣的速度v0向O點運動，運動過程中兩點電荷均未抵達O點．已知MO＝NO，若剛開始運動時點電荷qM、qN的加快度大小分別為aM、aN，qM、qN距離O點近來的距離分別為rM、rN，分別從M、N點出發(fā)到距離O點近來的過程中，qM、qN戰(zhàn)勝電場力做功分別為WM、WN，僅考慮Q對點電荷qM、qN的電場力作用，以下判斷正確的選項是()A．a(chǎn)M<aNB．rM>rNC．rM＝rND．WM＝WN解析：依據(jù)庫侖定律可知，在距離相等時，帶電荷量較大的點電荷qN所受的庫侖力較大，由牛頓第二定律可知qN剛開始運動時的加快度較大，即aN>aM，選項A正確；因為兩個點電荷的初動能同樣，依據(jù)動能定理，分別從M、N點出發(fā)到距離O點近來的過程中，qM、qN戰(zhàn)勝電場力做功同樣，即WM＝WN，選項D正確；因為qM、qN戰(zhàn)勝電場力做功同樣，而qN所受的庫侖力較大，所以qN運動的距離較小，qN距離O點近來的距離較大，即rM<rN，選項B、C錯誤．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段為直線形擋板(長為4R)，二者在B點相切，θ＝37°，C、F兩點與圓心等高，D在圓弧形擋板的最低點，全部接觸面均圓滑，絕緣擋板處于水平方向場強為E的勻強電場中．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點由靜止開釋，小球沿擋板內(nèi)側(cè)ABCDF運動到F點后拋出，在這段運動過程中，以下說法正確的選項是(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)()A．勻強電場的場興盛小可能是eq\f(3mg,5q)B．小球運動到D點時動能必定不是最大C．小球機械能增添量的最大值是2.6qERD．小球從B到D運動過程中，動能的增量為1.8mgR－0.8EqR解析：小球能沿擋板內(nèi)側(cè)的ABC運動，則有qEcos37°≥mgsin37°，得E≥eq\f(3mg,4q)，故場興盛小不能夠能等于eq\f(3mg,5q)，A錯誤．小球在復合場中受重力和電場力，所以小球運動到協(xié)力方向上的最低點時動能最大，則知在C、D之間的某一點上時動能最大，B正確．小球運動到C點時，電場力做正功最多，小球的機械能增添量最大，所以小球機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運動過程中，動能的增量ΔEk＝mgR(1＋sin37°)－qERcos37°＝1.6mgR－0.8qER，D錯誤．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的線圈內(nèi)有方向垂直于線圈平面向上的隨時間平均增添的勻強磁場B1，其變化率k＝0.80T/s.線圈經(jīng)過開關(guān)S連結(jié)兩根互相平行、間距d＝0.20m的豎直導軌，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的導體棒ab放置在等高的擋條上．在豎直導軌間的地區(qū)僅有垂直紙面的不隨時間變化的勻強磁場B2.接通開關(guān)S后，棒對擋條的壓力恰巧為零．假定棒向來與導軌垂直，且與導軌接觸優(yōu)秀，不計摩擦阻力和導軌電阻．(1)求磁感覺強度B2的大小，并指出磁場方向；(2)斷開開關(guān)S后撤去擋條，棒開始下滑，經(jīng)t＝0.25s后降落了h＝0.29m，求此過程棒上產(chǎn)生的熱量．解析：線圈中產(chǎn)生的感覺電動勢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)左手定章可知磁場的方向應當垂直紙面向外．(2)開關(guān)斷開今后，撤去擋條，ab下滑中切割磁感線，進而產(chǎn)生感覺電流，依據(jù)動量定理，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兩點的高度差h＝4m，在B點左邊的水平面上有一左端固定的輕質(zhì)彈簧，自然伸長時彈簧右端到B點的距離x0＝3m．質(zhì)量m＝1kg的物塊從斜面極點A由靜止開釋，物塊進入水平面后向左運動壓縮彈簧的最大壓縮量x＝0.2m．已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，g取10m/s2，不計物塊在B點的機械能損失．求：(1)彈簧的最大彈性勢能；(2)物塊最后停止地點到B點的距離；(3)物塊在斜面上滑行的總時間(結(jié)果可用根式表示)．解析：(1)物塊從開始地點到壓縮彈簧至速度為0的過程，由功能關(guān)系可得mgh－μmg(x0＋x)＝Ep解得Ep＝24J(2)物塊從開始地點到最后靜止在水平面上的過程，由能量守恒得mgh＝μmgl解得l＝8m所以物塊停止地點到B點距離Δl＝l－2(x0＋x)＝1.6m<3m即物塊最后停止地點距B點1.6m.(3)物塊在圓滑斜面上運動時，由牛頓第二定律有mgsinθ＝ma解得a＝5eq\r(2)m/s2設物塊第一次在斜面上運動的時間為t1，則eq\f(h,