《功能關(guān)系和能量守恒》專題復(fù)習(xí)

"建德市新安江高三物理功能關(guān)系和能量守恒專題復(fù)習(xí) "熱點(diǎn)知識(shí)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(duì)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(diǎn)？一對(duì)靜摩擦力和一對(duì)滑動(dòng)摩擦力的功有什么區(qū)別？它們都能把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其它形式的能嗎？4.什么是平均功率和瞬時(shí)功率，寫出求解平均功率和瞬時(shí)功率的公式，并指明公式中各字母的含義.5.如何理解動(dòng)能定理？應(yīng)用動(dòng)能定理解題的根本思路是怎樣的？6.下表是幾個(gè)重要的功能關(guān)系，請(qǐng)說明各種功所對(duì)應(yīng)的能量變化。一、選擇題(每題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(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻撤去拉力F，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到t2時(shí)刻停止，其速度時(shí)間圖象如下列圖，且>，假設(shè)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，那么以下選項(xiàng)正確的選項(xiàng)是()AW1>W2；F2FfBW1W2；F>2FfCP1>P2；F>2FfDP1P2；F2Ff2.如下列圖，滑塊A、B的質(zhì)量均為m，A套在固定豎直桿上，A、B通過轉(zhuǎn)軸用長(zhǎng)度為L(zhǎng)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(dòng)，B開始沿水平面向右運(yùn)動(dòng)不計(jì)一切摩擦，滑塊A、B視為質(zhì)點(diǎn)在A下滑的過程中，以下說法中正確的選項(xiàng)是()AA、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B在A落地之前輕桿對(duì)B一直做正功CA運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度的大小為D當(dāng)A的機(jī)械能最小時(shí)，B對(duì)水平面的壓力大小為2mg3.如下列圖，足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定速率沿順時(shí)針方向運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)將一個(gè)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(yùn)動(dòng)到傳送帶頂端那么以下說法中正確的選項(xiàng)是()A第一階段和第二階段摩擦力對(duì)物體都做正功B第一階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第一階段物體動(dòng)能的增加量C第二階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第二階段物體機(jī)械能的增加量D兩個(gè)階段摩擦力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的減少量4.如下列圖，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(diǎn)電荷)，從圓心O正上方某處由靜止釋放向下運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力在運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，以下說法中正確的選項(xiàng)是()A帶電微粒的加速度可能一直增大B帶電微粒的電勢(shì)能可能一直減小C帶電微粒的動(dòng)能可能一直增大D帶電微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡可能關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱6.如下列圖，有一光滑的半徑可變的圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，圓心O點(diǎn)離地高度為H.現(xiàn)調(diào)節(jié)軌道半徑，讓一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a從與O點(diǎn)等高的軌道最高點(diǎn)由靜止沿軌道下落，使小球離開軌道后運(yùn)動(dòng)的水平位移S最大，那么小球脫離軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度大小應(yīng)為()A. B. C. D. 7.一輛質(zhì)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(shí)間t，卡車前進(jìn)的距離為s時(shí)，恰好到達(dá)最大速度vm.在這段時(shí)間內(nèi)，卡車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率恒為P，卡車運(yùn)動(dòng)中受到的阻力大小恒為F，那么這段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)卡車做的功為()APtBFsCFvmtD.mvm2Fsmv028.如下列圖，處于真空中的勻強(qiáng)電場(chǎng)與水平方向成15°角，AB直線與勻強(qiáng)電場(chǎng)E垂直，在A點(diǎn)以大小為v0的初速度水平拋出一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球，經(jīng)時(shí)間t，小球下落一段距離過C點(diǎn)(圖中未畫出)時(shí)速度大小仍為v0，在小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，以下說法正確的是()A電場(chǎng)力對(duì)小球做功為零B小球的電勢(shì)能減小C小球的電勢(shì)能增量大于mg2t2/2DC可能位于AB直線的左側(cè)9.如下列圖，一形狀為拋物線的光滑曲面軌道置于豎直平面內(nèi)，軌道的下半部處在一個(gè)垂直紙面向外的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的上邊界是ya的直線(圖中虛線所示)，一個(gè)小金屬環(huán)從拋物線上yb(b>a)處以速度v沿拋物線下滑假設(shè)拋物線足夠長(zhǎng)，且不計(jì)空氣阻力，那么金屬環(huán)沿拋物線運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中損失的機(jī)械能的總量E為()A假設(shè)磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，Emg(ba)mv2B假設(shè)磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，Emg(ba)C假設(shè)磁場(chǎng)為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，Emv2D假設(shè)磁場(chǎng)為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，Emgbmv210.如下列圖，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(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上質(zhì)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后又返回到底端假設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，軌道與金屬桿的電阻均忽略不計(jì)那么以下說法正確的選項(xiàng)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(nèi)能不一定相等D金屬桿ab在整個(gè)過程中損失的機(jī)械能等于裝置產(chǎn)生的熱量11.如下列圖，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)在該區(qū)域中，有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c、d為圓環(huán)上的四個(gè)點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，bd沿水平方向小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放以下判斷正確的選項(xiàng)是()A小球能越過與O等高的d點(diǎn)并繼續(xù)沿環(huán)向上運(yùn)動(dòng)B當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，洛倫茲力最大C小球從a點(diǎn)到b點(diǎn)，重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能增大D小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電勢(shì)能增大，動(dòng)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)如下列圖，半徑R0.5 m的光滑半圓軌道豎直固定在高h(yuǎn)0.8 m的光滑水平臺(tái)上并與平臺(tái)平滑連接,平臺(tái)CD長(zhǎng)L1.2 m,平臺(tái)上有一用水平輕質(zhì)細(xì)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?fàn)顟B(tài)裝置Q中兩物塊之間有一處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)小彈簧(物塊與彈簧不栓接)某時(shí)刻裝置Q中細(xì)線斷開，待彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后，m1、m2兩物塊同時(shí)獲得大小相等、方向相反的水平速度，m1經(jīng)半圓軌道的最高點(diǎn)A后，落在水平地面上的M點(diǎn)，m2落在水平地面上的P點(diǎn)m1m20.2 kg，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2.假設(shè)兩物塊之間彈簧被壓縮時(shí)所具有的彈性勢(shì)能為7.2 J，求：(1)物塊m1通過平臺(tái)到達(dá)半圓軌道的最高點(diǎn)A時(shí)對(duì)軌道的壓力；(2)物塊m1和m2相繼落到水平地面時(shí)P、M兩點(diǎn)之間的水平間距15.(15分)在半徑R5 000 km的某星球外表，宇航員做了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量m0.2 kg的小球從軌道AB上高H處的某點(diǎn)靜止滑下，用力傳感器測(cè)出小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F，改變H的大小，可測(cè)出相應(yīng)的F大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)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.如下列圖，PABCD是固定在豎直平面內(nèi)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(diǎn)平滑連接B、D分別為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，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(zhì)量為m、電荷量為q的小球從軌道上P點(diǎn)靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中電荷量保持不變，重力加速度為g.(1)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球的作用力有多大？(2)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，突然在整個(gè)空間中加上一個(gè)方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E，結(jié)果小球運(yùn)動(dòng)點(diǎn)D后水平射出，經(jīng)過一段時(shí)間碰到了軌道的Q點(diǎn)，求Q點(diǎn)與P點(diǎn)間的距離s.1.如下列圖，兩個(gè)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，以下說法正確的選項(xiàng)是()A兩小球落地時(shí)的速度相同B兩小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相同C從開始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)兩小球做功相同D從開始運(yùn)動(dòng)至落地，重力對(duì)兩小球做功的平均功率相同2如下列圖，電梯質(zhì)量為M，它的水平地板上放置一質(zhì)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(yùn)動(dòng)當(dāng)上升高度為H時(shí)，電梯的速度到達(dá)v，那么在這段過程中，以下說法中正確的選項(xiàng)是()A電梯地板對(duì)物體的支持力所做的功等于mv2B電梯地板對(duì)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MgHMv2D鋼索的拉力所做的功大于MgHMv23.如下列圖，在光滑絕緣水平面上的a、b兩點(diǎn)上固定兩個(gè)帶同種電荷的相同金屬小球P、Q(均可視為點(diǎn)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(diǎn)釋放一帶電小滑塊M，滑塊由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)在滑塊向右運(yùn)動(dòng)的過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是()A滑塊受到的電場(chǎng)力先減小后增大B滑塊的電勢(shì)能一直減小C滑塊的動(dòng)能先增大后減小D在ab連線上必定有一點(diǎn)d，使得c、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ucd04.質(zhì)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，以下說法中正確的選項(xiàng)是()A物體的重力勢(shì)能減少B物體的機(jī)械能減少C物體的動(dòng)能增加D重力的平均功率為mg5如下列圖，相距為d的兩平行金屬板的電容為C，帶電量為Q，有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕桿，兩端各固定電荷量分別為q和q的小球，不計(jì)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(dòng)到垂直于極板的位置，再從位置緩慢移動(dòng)到無窮遠(yuǎn)處那么()A從位置移到位置的過程中，兩球電勢(shì)能之和減小B從位置移到位置的過程中，電場(chǎng)力做功為零C從位置移到無窮遠(yuǎn)處的過程中，兩球的電勢(shì)能之和不變D從位置移到無窮遠(yuǎn)處的過程中，克服電場(chǎng)力做功6如下列圖電路，兩根光滑金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為的斜面上，導(dǎo)軌下端接有電阻R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，斜面處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電阻可略去不計(jì)的金屬棒ab質(zhì)量為m，金屬棒以速度v沿導(dǎo)軌勻速下滑，那么它在下滑高度h的過程中，以下說法中正確的選項(xiàng)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(jī)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(guó)的許多地區(qū)出現(xiàn)多年來少見的寒潮某司機(jī)在冰雪覆蓋的平直公路上測(cè)試汽車的制動(dòng)性能，他在車速v10 m/s時(shí)緊急剎車(可認(rèn)為車輪不轉(zhuǎn)動(dòng))，車輪在冰雪路面上劃出一道長(zhǎng)L50 m的剎車痕跡，g取10 m/s2.求：(1)車輪與冰雪路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(2)假設(shè)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防止兩車相撞，司機(jī)至少應(yīng)在距故障車多遠(yuǎn)處采取剎車措施從司機(jī)發(fā)現(xiàn)故障車至實(shí)施剎車的反響時(shí)間t0.6 s.8)如下列圖，在絕緣水平面上，長(zhǎng)為2L的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿的兩端各連接一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球A和B，組成一個(gè)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(zhì)點(diǎn)，不計(jì)兩者間的庫侖力)；AB系統(tǒng)與水平面間的動(dòng)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(qiáng)電場(chǎng)E，MN和PQ兩極板間的距離為4L，兩極板各有一個(gè)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(dāng)A球剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，AB系統(tǒng)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)(重力加速度為g)(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)多大？假設(shè)電容器帶電量為Q，電容器的電容是多少？(2)假設(shè)要使AB系統(tǒng)的A端能進(jìn)入電場(chǎng)而又不從MN極板右側(cè)露出，那么AB系統(tǒng)的初速度應(yīng)滿足什么條件？(3)假設(shè)要使AB系統(tǒng)的A端恰好不能從MN極板右側(cè)露出，從獲得初速度到停止運(yùn)動(dòng)，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)<v0<3(3)10L限時(shí)答案1BC2AC3AC4C5BC6A7ACD9AD10ABD