2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷十七 功和機(jī)械能3(含解析)

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1、2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷十七 功和機(jī)械能3(含解析)一 、單選題(本大題共4小題 。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的)1. 如圖甲所示,輕桿一端與一小球相連,另一端連在光滑固定軸上,可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)?,F(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)某一位置開(kāi)始計(jì)時(shí),取水平向右為正方向,小球的水平分速度vx隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法中正確的是( )At1時(shí)刻小球通過(guò)最高點(diǎn),圖乙中S1和S2的面積相等Bt2時(shí)刻小球通過(guò)最高點(diǎn),圖乙中S1和S2的面積相等Ct1時(shí)刻小球通過(guò)最高點(diǎn),圖乙中S1和S2的面積不相等Dt2時(shí)刻小球通過(guò)最高點(diǎn),圖乙中S1和S2

2、的面積不相等2. 一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻鏈條一半放在光滑的水平桌面上,另一半懸在桌邊,桌面足夠高,如圖a所示。若將一個(gè)質(zhì)量為m小球分別拴在鏈條左端和右端,如圖b、圖c所示。約束鏈條的擋板光滑,三種情況均由靜止釋放,當(dāng)整根鏈條剛離開(kāi)桌面時(shí),關(guān)于它們的速度關(guān)系,下列判斷中正確的是 Avavbvc B. vavbvcC. vcvavb D. vavbvc3. 一輕質(zhì)彈簧,固定于天花板上的O點(diǎn)處,原長(zhǎng)為L(zhǎng),如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物塊從A點(diǎn)豎直向上拋出,以速度v與彈簧在B點(diǎn)相接觸,然后向上壓縮彈簧,到C點(diǎn)時(shí)物塊速度為零,在此過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失,則下列說(shuō)法正確的是()A由A到C的過(guò)程中,物塊的動(dòng)能和

3、重力勢(shì)能之和不變B由B到C的過(guò)程中,彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和不變C由A到C的過(guò)程中,物體m的機(jī)械能守恒D由B到C的過(guò)程中,物體的機(jī)械能和彈簧的彈性勢(shì)能之和不變4. 如圖所示,一質(zhì)量為m的足球,以速度v由地面踢起,當(dāng)它到達(dá)離地面高度為h的B點(diǎn)處(取重力勢(shì)能在B處為零勢(shì)能參考平面)時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A在B點(diǎn)處重力勢(shì)能為mghB在B點(diǎn)處的動(dòng)能為mv2+mghC在B點(diǎn)處的機(jī)械能為mv2mghD在B點(diǎn)處的機(jī)械能為mv2二 、多選題(本大題共3小題 )5.如圖所示,質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30的固定斜面,其運(yùn)動(dòng)的加速度大小為g,此物體在斜面上上升的最大高度為h,則在這個(gè)過(guò)程中

4、物體()A重力勢(shì)能增加了mghB克服摩擦力做功mghC動(dòng)能損失了mghD機(jī)械能損失了mgh6. 如圖所示,P、Q兩物塊質(zhì)量均為m,用輕彈簧相連,豎直放置在水平面上,處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)對(duì)P施加豎直向上的拉力F,P緩慢上升h時(shí)Q對(duì)水平面的壓力恰好為零下列說(shuō)法正確的有()A彈簧的勁度系數(shù)為B彈簧的勁度系數(shù)為C上述過(guò)程拉力做的功為FhD上述過(guò)程拉力做的功為mgh7.如圖所示,一質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的恒力F作用下,由靜止從底端向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。若斜面足夠長(zhǎng),表面光滑,傾角為。經(jīng)時(shí)間t恒力F做功80J,此后撤去恒力F,物體又經(jīng)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn),且回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小為v,若以地面為重力勢(shì)能的零勢(shì)能

5、面,則下列說(shuō)法中正確的是A物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能是80JB在撤去力F前的瞬間,力F的功率是C撤去力F前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物體的重力勢(shì)能一直在增加,撤去力F后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的重力勢(shì)能一直在減少D撤去力F前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物體的動(dòng)能一直在增加,撤去力F后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的動(dòng)能一直在減少三 、簡(jiǎn)答題(本大題共2小題 )8. (xx天津高考真題)某快點(diǎn)公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意圖如圖,皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下保持的恒定速度向右運(yùn)動(dòng),現(xiàn)將一質(zhì)量為的郵件輕放在皮帶上,郵件和皮帶間的動(dòng)摩擦力因數(shù),設(shè)皮帶足夠長(zhǎng),取,在郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中,求(1)郵件滑動(dòng)的時(shí)間t(2)郵件對(duì)地的位移大小x(3)郵件與

6、皮帶間的摩擦力對(duì)皮帶做的功W9. 如圖所示,一輕繩一端連一小球B,另一端固定在O點(diǎn),開(kāi)始時(shí)球與O點(diǎn)在同一水平線(xiàn)上,輕繩拉直,在O點(diǎn)正下方距O點(diǎn)L處有一鐵釘C,釋放小球后,小球繞鐵釘C恰好能做完整的豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)求:(1)繩的長(zhǎng)度(2)小球第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度(3)若讓小球自然懸掛,小球恰好與水平面接觸于F點(diǎn),小球質(zhì)量為m,在水平面上固定有傾角為的斜面,斜面高為h,小球與斜面AE及水平面EF間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,EF段長(zhǎng)為s,讓一質(zhì)量與小球質(zhì)量相等的滑塊從斜面頂端由靜止滑下,滑塊與小球碰撞后粘在一起,結(jié)果兩者一起恰好能繞C在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則滑塊與小球碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能是多少(不

7、計(jì)滑塊在E處碰撞的能量損失)?xx萬(wàn)卷作業(yè)卷(十七)答案解析一 、單選題1. 【答案】A【命題立意】考查對(duì)向心力,機(jī)械能守恒定律的靈活應(yīng)用【解析】小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)這個(gè)過(guò)程中只有重力對(duì)小球作用,因此小球機(jī)械能守恒,小球位置與高點(diǎn)時(shí),重力勢(shì)能最大,所以動(dòng)能最小,故小球的速度達(dá)到最小值且水平向右,因此t1時(shí)刻小球通過(guò)最高點(diǎn);曲線(xiàn)與坐標(biāo)軸圍成的面積表示小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的水平位移,圖乙中S1的面積表示小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到水平位置時(shí)小球在水平方向的位移,大小等于杠的長(zhǎng)度,S2的面積表示小球從水平位置運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)小球在水平方向的位移,大小等于杠的長(zhǎng)度。故圖乙中S1和S2的面積相等,綜上所示A正確2

8、.【答案】C3.【答案】D考點(diǎn):功能關(guān)系;機(jī)械能守恒定律分析:由A到C的過(guò)程中,物塊與彈簧組成的系統(tǒng),只有重力和彈簧的彈力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒進(jìn)行分析即可解答:解:A、由A到C的過(guò)程中,對(duì)于物塊與彈簧組成的系統(tǒng),只有重力和彈簧的彈力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,即物塊的重力勢(shì)能、動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能總和不變,而彈簧的彈性勢(shì)能增大,所以重力勢(shì)能、動(dòng)能之和減小,故A錯(cuò)誤B、由B到C的過(guò)程中,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,即物塊的重力勢(shì)能、動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能總和不變,物塊的重力勢(shì)能增大,則彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和減小,故B錯(cuò)誤;C、由A到C的過(guò)程中,對(duì)于物體m,由于彈簧的彈力做功,其機(jī)械能不守恒故

9、C錯(cuò)誤D、由B到C的過(guò)程中,對(duì)于物塊與彈簧組成的系統(tǒng),只有重力和彈簧的彈力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒故D正確故選:D點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵抓住系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,即重力勢(shì)能、動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能總和不變,即可進(jìn)行分析而對(duì)于物體m來(lái)說(shuō),要注意其機(jī)械能并不守恒4.【答案】C考點(diǎn):功能關(guān)系;機(jī)械能守恒定律分析:足球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,只有重力做功,機(jī)械能守恒根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式分析根據(jù)動(dòng)能定理,足球動(dòng)能的初始量等于小明做的功解答:解:A、由于設(shè)B處為零勢(shì)能面,故B處的重力勢(shì)能為零,故A錯(cuò)誤;B、從A到B過(guò)程,由機(jī)械能守恒定律得:mv2mgh=mvB2,則在B處的動(dòng)能:EK=mvB2=mv2mgh,故B錯(cuò)誤;C、在B點(diǎn)

10、處的機(jī)械能EB=EK+EP=mv2mgh,故C正確,D錯(cuò)誤;故選:C點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵對(duì)踢球的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理,小球動(dòng)能的增加量等于小明做的功;同時(shí)小球離開(kāi)腳后,由于慣性繼續(xù)飛行,水平方向速度不變,只有重力做功,機(jī)械能守恒二 、多選題5.【答案】CD 考點(diǎn):動(dòng)能定理的應(yīng)用;功能關(guān)系;機(jī)械能守恒定律專(zhuān)題:動(dòng)能定理的應(yīng)用專(zhuān)題分析:重力勢(shì)能的增加量等于克服重力做的功;動(dòng)能變化等于力的總功;機(jī)械能變化量等于除重力外其余力做的功解答:解:A、加速度a=,而摩擦力f=,物體在斜面上能夠上升的最大高度為h,所以重力勢(shì)能增加了mgh,故A錯(cuò)誤;B、摩擦力f=,物體在斜面上能夠上升的最大高度為h,發(fā)生的位移為2h,

11、則克服摩擦力做功 ,故B錯(cuò)誤;C、由動(dòng)能定理可知,動(dòng)能損失量為合外力做的功的大小Ek=F合s=mg3L=mgL,故C正確;D、機(jī)械能的損失量為fs=mg2L=mgh,故D正確故選CD點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵根據(jù)功能關(guān)系的各種具體形式得到重力勢(shì)能變化、動(dòng)能變化和機(jī)械能變化重力勢(shì)能變化與重力做功有關(guān);動(dòng)能的變化與合力做功有關(guān);機(jī)械能的變化與除重力以外的力做功有關(guān)6. 【答案】BD【解析】A、原來(lái)彈簧被壓縮,kx1=mg,Q對(duì)水平面的壓力為零時(shí)彈簧被拉伸,kx2=mg,x1+x2=h,A錯(cuò)誤,B正確;C、緩慢上升過(guò)程拉力F逐漸增大,不是恒力,C錯(cuò)誤;D、全過(guò)程始末狀態(tài)彈性勢(shì)能相同,動(dòng)能均為零,因此拉力做功僅增

12、加了系統(tǒng)的重力勢(shì)能,D正確故選:BD點(diǎn)評(píng):彈簧是高考的熱點(diǎn)之一,要注意明確在彈力做功時(shí),彈性勢(shì)能與其他形式的能之間有相互的轉(zhuǎn)化7. 【答案】AB解析:由于斜面光滑,因此在物體的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力、拉力F做功,由于物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),因此,當(dāng)力F做功80J后,撤去拉力F,無(wú)論物體運(yùn)動(dòng)至哪,其機(jī)械能都變?yōu)?0J,故選項(xiàng)A正確;設(shè)有力F作用時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為,撤去拉力F作用后,物體運(yùn)動(dòng)的速度大小為,撤去拉力F前瞬間,物體的速度大小為,根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律有:解得:,根據(jù)牛頓第二定律有,解得:,所以在撤去力F前的瞬時(shí),力F的功率大小為:故選項(xiàng)B正確;撤去力F后瞬間,由于物體有沿斜面向上的

13、速度,因此撤去力F后,物體將先沿斜面減速上升,再加速下滑,即重力勢(shì)能先增加后減少,動(dòng)能先減少后增加,故選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。三 、簡(jiǎn)答題8. 【答案】(1)0.2s;(2)0.1m; (3)-2J;【解析】(1)設(shè)郵件放到與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中受到的滑動(dòng)摩擦力為F,則有:取向右為正方向,對(duì)郵件應(yīng)用動(dòng)量定理,有:聯(lián)立解得:(2)郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中,對(duì)郵件應(yīng)用動(dòng)能定理,有:聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:(3)郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中,設(shè)皮帶相對(duì)地面的位移為s,則有:摩擦力對(duì)皮帶做的功為:代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得:9. 【解析】(1)設(shè)輕繩長(zhǎng)為R,則小球繞C在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),半徑為RL,恰好能做豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),則在最高點(diǎn)mgm根據(jù)機(jī)械能守恒有mgR2(RL)mv2解得R L.(2)由機(jī)械能守恒定律,小球到最低點(diǎn)時(shí)mgRmv2得到v.(3)若滑塊與小球粘在一起且恰好能在豎直面內(nèi)繞C做圓周運(yùn)動(dòng),則碰撞后的共同速度也為v對(duì)滑塊根據(jù)動(dòng)能定理有mghmg(hcot s)mv根據(jù)功能關(guān)系:E機(jī)損mv2mv2解得E機(jī)損mghmgLmg(hcot s)答案(1) L; (2); (3)mghmgLmg(hcot s)

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