（江蘇專版）2019年高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)二十一 功能關(guān)系能量守恒定律.doc

課時(shí)作業(yè) 二十一 功能關(guān)系能量守恒定律(限時(shí)：45分鐘)(班級(jí)_姓名_)1如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一“V”形槽，其底部BC是一段圓弧，兩側(cè)都與光滑斜槽相切，相切處B、C位于同一水平面上一小物體從右側(cè)斜槽上距BC平面高度為2h的A處由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)圓弧槽再滑上左側(cè)斜槽，最高能到達(dá)距BC所在水平面高度為h的D處，接著小物體再向下滑回，若不考慮空氣阻力，則()第1題圖 A小物體恰好滑回到B處時(shí)速度為零 B小物體尚未滑回到B處時(shí)速度已變?yōu)榱?C小物體能滑回到B處之上，但最高點(diǎn)要比D處低 D小物體最終一定會(huì)停止在圓弧槽的最低點(diǎn)2(多選)下面關(guān)于摩擦力做功的敘述，正確的是() A靜摩擦力對(duì)物體一定不做功 B滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體不一定做負(fù)功 C一對(duì)靜摩擦力中，一個(gè)靜摩擦力做正功，則另一個(gè)靜摩擦力一定做負(fù)功 D一對(duì)滑動(dòng)摩擦力中，一個(gè)滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功，則另一個(gè)滑動(dòng)摩擦力一定做正功3如圖所示，質(zhì)量為0.1 kg的小物塊在粗糙水平桌面上滑行4 m后以3.0 m/s的速度飛離桌面，最終落在水平地面上，已知物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，桌面高0.45 m，若不計(jì)空氣阻力，取g10 m/s2，則()第3題圖 A小物塊的初速度是5 m/s B小物塊的水平射程為1.2 m C小物塊在桌面上克服摩擦力做8 J的功 D小物塊落地時(shí)的動(dòng)能為0.9 J4物體在豎直方向上分別做勻速上升、加速上升和減速上升三種運(yùn)動(dòng)在這三種情況下物體機(jī)械能的變化情況是() A勻速上升機(jī)械能不變，加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能減少 B勻速上升和加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能減少 C勻速上升和加速上升機(jī)械能增加，減速上升機(jī)械能可能增加，可能減少，也可能不變 D三種情況中，物體的機(jī)械能均增加5如圖所示，水平地面上有一個(gè)坑，其豎直截面為半圓，O為圓心，AB為沿水平方向的直徑若在A點(diǎn)以初速度v1沿AB方向平拋一小球，小球?qū)糁锌颖谏系淖畹忘c(diǎn)D點(diǎn)；若A點(diǎn)小球拋出的同時(shí)，在C點(diǎn)以初速度v2沿BA方向平拋另一相同質(zhì)量的小球也能擊中D點(diǎn)已知COD60，且不計(jì)空氣阻力，則()第5題圖 A兩小球同時(shí)落到D點(diǎn) B兩小球在此過(guò)程中動(dòng)能的增加量相等 C在擊中D點(diǎn)前瞬間，重力對(duì)兩小球做功的功率相等 D兩小球初速度之比v1v236如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體過(guò)一會(huì)兒能保持與傳送帶相對(duì)靜止，對(duì)于物體從靜止釋放到相對(duì)靜止這一過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()第6題圖 A電動(dòng)機(jī)做的功為mv2 B摩擦力對(duì)物體做的功為mv2 C傳送帶克服摩擦力做的功為mv2 D電動(dòng)機(jī)增加的功率為mgv7(多選)如圖，曲面EC是半徑為R0.4 m的圓弧，C端切線水平且與水平面CA相連，在CE上固定一光滑木板CD，CD與CA平滑連接，質(zhì)量為m0.2 kg的小物塊從水平面上A處以初速度v04 m/s向左運(yùn)動(dòng)，恰好可以到達(dá)木板的D端，下滑后停在B處，AB3BC，重力加速度g取10 m/s2，則由題中信息可求出()第7題圖 A滑塊與水平面AC的動(dòng)摩擦因數(shù) B木板CD與水平面的夾角 C滑塊在木板上CD下滑時(shí)重力的平均功率 D整個(gè)過(guò)程的摩擦熱8如圖所示裝置由AB、BC、CD三段軌道組成，軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接，其中軌道AB、CD段是光滑的，水平軌道BC的長(zhǎng)度s5 m，軌道CD足夠長(zhǎng)且傾角37，A、D兩點(diǎn)離軌道BC的高度分別為h14.30 m、h21.35 m現(xiàn)讓質(zhì)量為m的小滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放已知小滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)小滑塊第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大?。?2)小滑塊最終停止的位置距B點(diǎn)的距離第8題圖9如圖，水平直線軌道OB與豎直的四分之一光滑圓弧軌道AB相切于B點(diǎn)，O為圓心，半徑R1 m，A點(diǎn)與O點(diǎn)等高，勁度系數(shù)k103 N/m的輕彈簧一端固定在D點(diǎn)擋板處，另一端為自由端在C點(diǎn)BC0.9 m，將質(zhì)量m1 kg的小物塊從A點(diǎn)靜止釋放，觀察到物塊反彈回來(lái)后剛好到達(dá)B點(diǎn)已知物塊水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，g10 m/s2.(1)求出彈簧的最大壓縮量及物塊在水平軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度數(shù)值a；(2)若將DC段換成光滑的水平軌道，物塊從A點(diǎn)釋放后，求彈簧被壓縮的最大彈性勢(shì)能Ep及物塊第一次返回圓弧軌道上B點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)物塊支持力大小FN；(3)若將DC段換成光滑的水平軌道，物塊從A點(diǎn)正上方h5 m高處釋放落下，并從A點(diǎn)切入軌道，求物塊最終的靜止位置離C點(diǎn)的距離第9題圖10某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽，比賽路徑如圖所示可視為質(zhì)點(diǎn)的賽車從起點(diǎn)A出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)L后，由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的光滑豎直半圓軌道，并通過(guò)半圓軌道的最高點(diǎn)C，才算完成比賽B是半圓軌道的最低點(diǎn)，水平直線軌道和半圓軌道相切于B點(diǎn)已知賽車質(zhì)量m0.5 kg，通電后以額定功率P2 W工作，進(jìn)入豎直半圓軌道前受到的阻力恒為Ff04 N，隨后在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力均可不計(jì)，L10.0 m，R0.32 m，g取10 m/s2.(1)要使賽車完成比賽，賽車在半圓軌道的B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力至少為多大？(2)要使賽車完成比賽，電動(dòng)機(jī)至少工作多長(zhǎng)時(shí)間？(3)若電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間為t05 s，當(dāng)半圓軌道半徑為多少時(shí)賽車既能完成比賽且飛出的水平距離又最大？水平距離最大是多少？第10題圖課時(shí)作業(yè)(二十一)功能關(guān)系能量守恒定律1.C【解析】小物體從A處運(yùn)動(dòng)到D處的過(guò)程中，克服摩擦力所做的功為Wf1mgh，小物體從D處開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，因?yàn)樗俣容^小，小物體對(duì)圓弧槽的壓力較小，所以克服摩擦力所做的功Wf2mgh，所以小物體能滑回到B處之上，但最高點(diǎn)要比D處低，C正確，A、B錯(cuò)誤；因?yàn)樾∥矬w與圓弧槽間的動(dòng)摩擦因數(shù)未知，所以小物體可能停在圓弧槽上的任何地方，D錯(cuò)誤2BC【解析】物體在靜摩擦力作用下可以向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，所以靜摩擦力可以對(duì)物體做功，故A錯(cuò)誤物體在滑動(dòng)摩擦力的作用下也可以運(yùn)動(dòng)，即運(yùn)動(dòng)方向可以與滑動(dòng)摩擦力的方向相同，從而對(duì)物體做正功，故B正確由于一對(duì)靜摩擦力等大反向，且作用位移相同，故一個(gè)力做正功，另一個(gè)力一定做負(fù)功，故C正確在一對(duì)滑動(dòng)摩擦力中，力的大小相等、方向相反，但兩力的作用位移大小不相同，方向也不相同，故D錯(cuò)誤故選BC.3D【解析】小物塊在桌面上克服摩擦力做功WfmgL2 J，C錯(cuò)；在水平桌面上滑行，由動(dòng)能定理得Wfmv2mv，解得v07 m/s，A錯(cuò)；小物塊飛離桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，有xvt、hgt2，解得x0.9 m，B錯(cuò)；設(shè)小物塊落地時(shí)動(dòng)能為Ek，由動(dòng)能定理得mghEkmv2，解得Ek0.9 J，D正確4C【解析】無(wú)論物體向上加速還是勻速運(yùn)動(dòng)，除重力外，其他外力一定對(duì)物體做正功，物體機(jī)械能都增加，物體向上減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，除重力外，物體受到的其他外力不確定，故無(wú)法確定其機(jī)械能的變化，C正確故選C.5D【解析】A根據(jù)hgt2得，t，兩球下降的高度之比為21，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1.由幾何關(guān)系知，兩球的水平位移之比為2，則兩球的初速度之比為3.故D正確，A錯(cuò)誤B.因?yàn)閮尚∏蛳陆档母叨炔煌?，重力做功不同，根?jù)動(dòng)能定理知，動(dòng)能的增加量不等故B錯(cuò)誤；C.兩球下落的高度之比為21，則重力做功之比為21.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1，根據(jù)功率的公式p知，重力對(duì)兩小球做功的功率不相等故C錯(cuò)誤故選D.6D【解析】由能量守恒定律知，電動(dòng)機(jī)做的功等于物體獲得的動(dòng)能和由于摩擦而產(chǎn)生的熱量，故A錯(cuò)；對(duì)物體受力分析知，僅有摩擦力對(duì)物體做功，由動(dòng)能定理知，B錯(cuò)；傳送帶克服摩擦力做功等于摩擦力與傳送帶對(duì)地位移的乘積，而易知這個(gè)位移是物體對(duì)地位移的兩倍，即Wmv2，故C錯(cuò)；由功率公式易知傳送帶增加的功率為mgv，故D對(duì)7BCD【解析】A對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得：mg(xACxBC)0mv，對(duì)A到D過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得：mgxACmg(2Rsin)sin0mv，由式可以求出mgxAC，代入式可以得出sin，從而得出木板與水平面的夾角，由兩式無(wú)法求出滑塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù).故A錯(cuò)誤，B正確C.CD的長(zhǎng)度L2Rsin，滑塊在CD上下滑的加速度agsin，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)P可以求出滑塊在木板上CD下滑時(shí)重力的平均功率，故C正確D.根據(jù)式可以求出整個(gè)過(guò)程中克服摩擦力做功，從而得出整個(gè)過(guò)程的摩擦熱，故D正確故選BCD.8(1)3 m/s(2)1.4 m【解析】(1)小滑塊從ABCD過(guò)程中，由動(dòng)能定理得mg(h1h2)mgsmv0將h1、h2、s、g代入得：vD3 m/s.(2)對(duì)小滑塊運(yùn)動(dòng)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，設(shè)小滑塊在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的總路程為s總有：mgh1mgs總將h1、代入得：s總8.6 m故小滑塊最終停止的位置距B點(diǎn)的距離為2ss總1.4 m.9(1)0.1 m10.5 m/s2(2)5.5 J12N(3)0.3 m【解析】(1)設(shè)物塊相對(duì)B點(diǎn)向左滑動(dòng)的最大距離為s，全程由功能關(guān)系得：2mgs0mgR解得：s1 m彈簧的最大壓縮量為：xsBC10.90.1 m向左滑行剛要速度減為零時(shí)加速度最大，設(shè)為a，根據(jù)牛頓第二定律得：kxmgma解得：a10.5 m/s2.(2)由功能關(guān)系得：mgBCEpmgR解得，彈簧被壓縮的最大彈性勢(shì)能為：Ep5.5 J返回B點(diǎn)的速度為vB.由動(dòng)能定理得：mgR2mgBCmv在B點(diǎn)，由牛頓第二定律得：FNmgm解得：FN12 N.(3)設(shè)物塊在BC段總路程為x，對(duì)整個(gè)過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理得：mg(hR)mgx0解得：x12 m130.9 m0.3 m所以物塊最終位置在C右側(cè)距C點(diǎn)0.3 m處10(1)30 N(2)4 s(3)0.3 m1.2 m【解析】(1)賽車恰通過(guò)C點(diǎn)的條件是mg解得最小速度vC由B到C過(guò)程應(yīng)用機(jī)械能守恒定律得mvmvmg2R在B點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律得FNmgm聯(lián)立解得vB4 m/sFN6mg30 N由牛頓第三定律得，賽車對(duì)軌道的壓力FNFN30 N.(2)由A到B過(guò)程克服摩擦力做功產(chǎn)生的熱量QFf L根據(jù)能量守恒定律得PtmvQ聯(lián)立解得t4 s.(3)由A到C過(guò)程根據(jù)能量守恒定律得Pt0mvC2Qmg2R0賽車過(guò)C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，有2R0gt2，xvCt聯(lián)立解得x216R9.6R0當(dāng)R00.3 m時(shí)xmax1.2 m.