浙江省建德市新安江高級中學高三物理《功能關系和能量守恒》專題復習

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1、浙江省建德市新安江高級中學高三物理功能關系和能量守恒專題復習 熱點知識1.如何求解恒力的功、變力的功和合力的功？方法主要有哪些？2.一對作用力與反作用力的功一定相等嗎？3.摩擦力做功有哪些特點？一對靜摩擦力和一對滑動摩擦力的功有什么區(qū)別？它們都能把機械能轉化為其它形式的能嗎？4.什么是平均功率和瞬時功率，寫出求解平均功率和瞬時功率的公式，并指明公式中各字母的含義.5.如何理解動能定理？應用動能定理解題的基本思路是怎樣的？6.下表是幾個重要的功能關系，請說明各種功所對應的能量變化。一、選擇題(每小題4分，共44分)1.用水平力F拉一物體，使物體在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運動，t1時刻撤去

2、拉力F，物體做勻減速直線運動，到t2時刻停止，其速度時間圖象如圖所示，且，若拉力F做的功為W1，平均功率為P1；物體克服摩擦阻力Ff做的功為W2，平均功率為P2，則下列選項正確的是 ( )AW1W2；F2Ff BW1W2；F 2Ff CP1P2；F 2Ff DP1P2；F2Ff2.如圖所示，滑塊A、B的質量均為m，A套在固定豎直桿上，A、B通過轉軸用長度為L的剛性輕桿連接，B放在水平面上并靠著豎直桿，A、B均靜止由于微小的擾動，B開始沿水平面向右運動不計一切摩擦，滑塊A、B視為質點在A下滑的過程中，下列說法中正確的是( )AA、B組成的系統(tǒng)機械能守恒 B在A落地之前輕桿對B一直做正功 CA運動

3、到最低點時的速度的大小為 D當A的機械能最小時，B對水平面的壓力大小為2mg3.如圖所示，足夠長的傳送帶以恒定速率沿順時針方向運轉現(xiàn)將一個物體輕輕放在傳送帶底端，物體第一階段被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段勻速運動到傳送帶頂端則下列說法中正確的是 ( )A第一階段和第二階段摩擦力對物體都做正功B第一階段摩擦力對物體做的功等于第一階段物體動能的增加量C第二階段摩擦力對物體做的功等于第二階段物體機械能的增加量D兩個階段摩擦力對物體所做的功等于物體機械能的減少量4.如圖所示，均勻帶正電的圓環(huán)水平放置，AB為過圓心O的豎直軸線一帶正電的微粒(可視為點電荷)，從圓心O正上方某處由靜止釋放向下運動

4、，不計空氣阻力在運動的整個過程中，下列說法中正確的是 ( )A帶電微粒的加速度可能一直增大 B帶電微粒的電勢能可能一直減小C帶電微粒的動能可能一直增大 D帶電微粒的運動軌跡可能關于O點對稱6.如圖所示，有一光滑的半徑可變的圓形軌道處于豎直平面內，圓心O點離地高度為H.現(xiàn)調節(jié)軌道半徑，讓一可視為質點的小球a從與O點等高的軌道最高點由靜止沿軌道下落，使小球離開軌道后運動的水平位移S最大，則小球脫離軌道最低點時的速度大小應為()A. B. C. D. 7.一輛質量為m的卡車在平直的公路上，以初速度v0開始加速行駛，經(jīng)過一段時間t，卡車前進的距離為s時，恰好達到最大速度vm.在這段時間內，卡車發(fā)動機的

5、輸出功率恒為P，卡車運動中受到的阻力大小恒為F，則這段時間內發(fā)動機對卡車做的功為( )APtBFs CFvmtD. mvm2Fsmv028.如圖所示，處于真空中的勻強電場與水平方向成15角，AB直線與勻強電場E垂直，在A點以大小為v0的初速度水平拋出一質量為m、電荷量為q的小球，經(jīng)時間t，小球下落一段距離過C點(圖中未畫出)時速度大小仍為v0，在小球由A點運動到C點的過程中，下列說法正確的是( )A電場力對小球做功為零 B小球的電勢能減小C小球的電勢能增量大于mg2t2/2 DC可能位于AB直線的左側9.如圖所示，一形狀為拋物線的光滑曲面軌道置于豎直平面內，軌道的下半部處在一個垂直紙面向外的磁

6、場中，磁場的上邊界是ya的直線(圖中虛線所示)，一個小金屬環(huán)從拋物線上yb(ba)處以速度v沿拋物線下滑假設拋物線足夠長，且不計空氣阻力，則金屬環(huán)沿拋物線運動的整個過程中損失的機械能的總量E為( )A若磁場為勻強磁場，Emg(ba)mv2 B若磁場為勻強磁場，Emg(ba)C若磁場為非勻強磁場，Emv2 D若磁場為非勻強磁場，Emgbmv210.如圖所示，一粗糙的平行金屬軌道平面與水平面成角，兩軌道上端用一電阻R相連，該裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上質量為m的金屬桿ab以初速度v0從軌道底端向上滑行，滑行到某高度h后又返回到底端若運動過程中金屬桿始終保持與導軌垂直且接觸良好，軌道

7、與金屬桿的電阻均忽略不計則下列說法正確的是( )A金屬桿ab上滑過程與下滑過程通過電阻R的電量一樣多B金屬桿ab上滑過程中克服重力、安培力與摩擦力所做功之和等于mv02C金屬桿ab上滑過程與下滑過程因摩擦而產(chǎn)生的內能不一定相等D金屬桿ab在整個過程中損失的機械能等于裝置產(chǎn)生的熱量11.如圖所示，空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場在該區(qū)域中，有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個帶正電的小球O點為圓環(huán)的圓心，a、b、c、d為圓環(huán)上的四個點，a點為最高點，c點為最低點，bd沿水平方向已知小球所受電場力與重力大小相等現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放下列判斷正確的是( )A小球

8、能越過與O等高的d點并繼續(xù)沿環(huán)向上運動 B當小球運動到c點時，洛倫茲力最大C小球從a點到b點，重力勢能減小，電勢能增大D小球從b點運動到c點，電勢能增大，動能先增大后減小、三、解答題(14題11分，15題15分，16題18分，共44分)14. (11分)如圖所示，半徑R0.5 m的光滑半圓軌道豎直固定在高h0.8 m的光滑水平臺上并與平臺平滑連接,平臺CD長L1.2 m,平臺上有一用水平輕質細線栓接的完全相同的物塊m1和m2組成的裝置Q，Q處于靜止狀態(tài)裝置Q中兩物塊之間有一處于壓縮狀態(tài)的輕質小彈簧(物塊與彈簧不栓接)某時刻裝置Q中細線斷開，待彈簧恢復原長后，m1、m2兩物塊同時獲得大小相等、方

9、向相反的水平速度，m1經(jīng)半圓軌道的最高點A后，落在水平地面上的M點，m2落在水平地面上的P點已知m1m20.2 kg，不計空氣阻力，g取10 m/s2.若兩物塊之間彈簧被壓縮時所具有的彈性勢能為7.2 J，求：(1)物塊m1通過平臺到達半圓軌道的最高點A時對軌道的壓力；(2)物塊m1和m2相繼落到水平地面時P、M兩點之間的水平間距15.(15分)在半徑R5 000 km的某星球表面，宇航員做了如下實驗，實驗裝置如圖甲所示，豎直平面內的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質量m0.2 kg的小球從軌道AB上高H處的某點靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出

10、相應的F大小，F(xiàn)隨H的變化關系如圖乙所示求： (1)圓軌道的半徑；(2)該星球的第一宇宙速度16.如圖所示，PABCD是固定在豎直平面內的光滑絕緣軌道，其中PA是豎直軌道，ABCD是半徑為R的圓弧軌道，兩軌道在A點平滑連接B、D分別為圓軌道的最低點和最高點，B、D連線是豎直直徑，A、C連線是水平直徑，P、D在同一水平線上質量為m、電荷量為q的小球從軌道上P點靜止釋放，運動過程中電荷量保持不變，重力加速度為g.(1)小球運動到B點時，軌道對小球的作用力有多大？(2)當小球運動到C點時，突然在整個空間中加上一個方向豎直向上的勻強電場，電場強度E，結果小球運動點D后水平射出，經(jīng)過一段時間碰到了軌道的

11、Q點，求Q點與P點間的距離s.1.如圖所示，兩個完全相同的小球A、B，在同一高度處以相同大小的初速度v0分別水平拋出和豎直向上拋出，下列說法正確的是( )A兩小球落地時的速度相同 B兩小球落地時，重力的瞬時功率相同C從開始運動至落地，重力對兩小球做功相同D從開始運動至落地，重力對兩小球做功的平均功率相同2如圖所示，電梯質量為M，它的水平地板上放置一質量為m的物體，電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開始豎直向上加速運動當上升高度為H時，電梯的速度達到v，則在這段過程中，下列說法中正確的是( )A電梯地板對物體的支持力所做的功等于mv2B電梯地板對物體的支持力所做的功大于mv2 C鋼索的拉力所做的功等于

12、MgHMv2D鋼索的拉力所做的功大于MgHMv23.如圖所示，在光滑絕緣水平面上的a、b兩點上固定兩個帶同種電荷的相同金屬小球P、Q(均可視為點電荷)，P球所帶的電荷量大于Q球所帶的電荷量在ab連線上的c點釋放一帶電小滑塊M，滑塊由靜止開始向右運動在滑塊向右運動的過程中，下列說法正確的是 ( )A滑塊受到的電場力先減小后增大 B滑塊的電勢能一直減小C滑塊的動能先增大后減小 D在ab連線上必定有一點d，使得c、d兩點間的電勢差Ucd04.質量為m的物體，在距地面為h的高處，以的恒定加速度由靜止豎直下落到地面，下列說法中正確的是 ( )A物體的重力勢能減少B物體的機械能減少 C物體的動能增加D重力

13、的平均功率為mg5如圖所示，相距為d的兩平行金屬板的電容為C，帶電量為Q，有一長為L的絕緣輕桿，兩端各固定電荷量分別為q和q的小球，不計兩球的重力和兩球間的庫侖力現(xiàn)先將桿從平行于極板的位置緩慢移動到垂直于極板的位置，再從位置緩慢移動到無窮遠處則 ( )A從位置移到位置的過程中，兩球電勢能之和減小B從位置移到位置的過程中，電場力做功為零C從位置移到無窮遠處的過程中，兩球的電勢能之和不變D從位置移到無窮遠處的過程中，克服電場力做功6如圖所示電路，兩根光滑金屬導軌，平行放置在傾角為的斜面上，導軌下端接有電阻R，導軌電阻不計，斜面處在豎直向上的勻強磁場中，電阻可略去不計的金屬棒ab質量為m，金屬棒以速

14、度v沿導軌勻速下滑，則它在下滑高度h的過程中，以下說法中正確的是 ( )A作用在金屬棒上各力的合力做功為零 B金屬棒ab的機械能守恒C重力與安培力做功的代數(shù)和等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱D金屬棒克服安培力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱7.去年冬天，我國的許多地區(qū)出現(xiàn)多年來少見的寒潮某司機在冰雪覆蓋的平直公路上測試汽車的制動性能，他在車速v10 m/s時緊急剎車(可認為車輪不轉動)，車輪在冰雪路面上劃出一道長L50 m的剎車痕跡，g取10 m/s2.求：(1)車輪與冰雪路面間的動摩擦因數(shù)(2)若該車以8 m/s的速度在同樣路面上行駛，突然發(fā)現(xiàn)正前方停著一輛故障車為避免兩車相撞，司機至少應在距故障車

15、多遠處采取剎車措施已知從司機發(fā)現(xiàn)故障車至實施剎車的反應時間t0.6 s.8)如圖所示，在絕緣水平面上，長為2L的絕緣輕質細桿的兩端各連接一個質量為m的帶電小球A和B，組成一個系統(tǒng)，球A帶電荷量為q，球B帶電荷量為3q(A、B球可視為質點，不計兩者間的庫侖力)；AB系統(tǒng)與水平面間的動摩擦因數(shù)均為.水平面上的MNPQ區(qū)域存在由大平行板電容器產(chǎn)生的水平向右的勻強電場E，MN和PQ兩極板間的距離為4L，兩極板各有一個小孔；AB系統(tǒng)靜止放在A端距PQ極板3L處現(xiàn)讓AB系統(tǒng)獲得向右的初速度，當A球剛進入電場時，AB系統(tǒng)恰好做勻速運動(已知重力加速度為g)(1)勻強電場的場強多大？若電容器帶電量為Q，電容器的電容是多少？(2)若要使AB系統(tǒng)的A端能進入電場而又不從MN極板右側露出，那么AB系統(tǒng)的初速度應滿足什么條件？(3)若要使AB系統(tǒng)的A端恰好不能從MN極板右側露出，從獲得初速度到停止運動，AB系統(tǒng)滑行的路程是多少？答案1.C 2.BD 3.ACD 4.B 5. AD 6.AD 7.(1)0.1(2)36.8 m8.(1)(2)v03(3)10L限時答案 1BC 2AC 3AC 4C 5BC 6A 7ACD8.C9AD 10ABD11.D