2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 力學(xué)考點(diǎn)集訓(xùn) 專題10 動能定理與功能關(guān)系.doc

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考點(diǎn)10動能定理與功能關(guān)系 1、如圖,某同學(xué)用繩子拉動木箱,使它從靜止開始沿粗糙水平路面運(yùn)動至具有某一速度,木箱獲得的動能一定( ) A.小于拉力所做的功 B.等于拉力所做的功 C.等于克服摩擦力所做的功 D.大于克服摩擦力所做的功 2、如圖所示,桌面高度為h,質(zhì)量為m的小球,從離桌面高H處自由落下,不計(jì)空氣阻力,假設(shè)桌面處的重力勢能為零,關(guān)于重力勢能的說法正確的是( ) A.重力勢能是矢量,有正負(fù)之分 B.剛開始下落時(shí)的重力勢能為mg(H+h) C.落地時(shí)的重力勢能為零 D.落地時(shí)的重力勢能為—mgh 3、如圖所示,水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與小物塊相連.彈簧處于自然長度時(shí)物塊位于點(diǎn)(圖中未標(biāo)出).物塊的質(zhì)量為,,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為.現(xiàn)用水平向右的力將物塊從點(diǎn)拉至點(diǎn),拉力做的功為.撤去拉力后物塊由靜止向左運(yùn)動,經(jīng)點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)時(shí)速度為零.重力加速度為.則上述過程中() A.物塊在點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢能等于 B.物塊在點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢能小于 C.經(jīng)點(diǎn)時(shí),物塊的動能小于 D.物塊動能最大時(shí),彈簧的彈性勢能小于物塊在點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能 4、如圖所示,一物體從長為L、高為h的光滑斜面頂端A由靜止開始下滑,則該物體滑到斜面底端B時(shí)的速度大小為( ) A. B. C. D. 5、如圖所示,在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體,拋出后物體落到比地面低h的海平面上.若以地面為零勢能面,不計(jì)空氣阻力,則下列說法中正確的是( ) A.物體上升到最高點(diǎn)時(shí)的重力勢能為 B.物體落到海平面時(shí)的重力勢能為-mgh C.物體在海平面上的動能為-mgh D.物體在海平面上的機(jī)械能為 6、如圖所示,光滑水平平臺上有一個(gè)質(zhì)量為m的物塊,站在地面上的人用跨過定滑輪的繩子向右拉動物塊,不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及滑輪的摩擦,且平臺邊緣離人手作用點(diǎn)豎直高度始終為h.當(dāng)人以速度v從平臺的邊緣處向右勻速前進(jìn)位移x時(shí),則() A.在該過程中,物塊的運(yùn)動可能是勻速的 B.在該過程中,人對物塊做的功為 C.在該過程中,人對物塊做的功為 D.人前進(jìn)x時(shí),物塊的運(yùn)動速率為 7、如圖所示,在高1.5的光滑平臺上有一個(gè)質(zhì)量為2的小球被一細(xì)線拴在墻上,球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧?，F(xiàn)燒斷細(xì)線,小球被彈出,離開桌面后,落地時(shí)的速度方向與水平方向成60角,( )。則彈簧被壓縮時(shí)具有的彈性勢能為( ) A.10 B.15 C.20 D.25 8、如圖,兩根相同的輕質(zhì)彈簧,沿足夠長的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部擋板上,斜面固定不動.質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端.現(xiàn)用外力作用在物體上,使兩彈簧具有相同的壓縮量,若撤去外力后,兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧,則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程,下列說法正確的是( ) A.質(zhì)量大的物體最大速度較大 B.質(zhì)量大與質(zhì)量小的物體最大加速度相同 C.質(zhì)量大的物體的最大高度較大 D.從離開彈簧到速度第一次為零處,質(zhì)量大的物體時(shí)間較短 9、如圖所示,小物體從豎直彈簧上方離地高處由靜止釋放,其動能與離地高度的關(guān)系如圖所示.其中高度從下降到,圖象為直線,其余部分為曲線, 對應(yīng)圖象的最高點(diǎn),輕彈簧勁度系數(shù)為,小物體質(zhì)量為,重力加速度為.以下說法正確的是( ) A.小物體下降至高度時(shí),彈簧形變量為0 B.小物體下落至高度時(shí),加速度為0 C.小物體從高度下降到, 彈簧的彈性勢能增加了 D.小物體從高度下降到,彈簧的最大彈性勢能為 10、如圖,一半徑為、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置,直徑水平。一質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)自點(diǎn)上方高度處由靜止開始下落,恰好從點(diǎn)進(jìn)入軌道。質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)時(shí),對軌道的壓力為4,為重力加速度的大小。用表示質(zhì)點(diǎn)從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的過程中克服摩擦力所做的功。則( ) A. ，質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)點(diǎn) B. ，質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)點(diǎn) C. ，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)后,繼續(xù)上升一段距離 D. ，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)后,繼續(xù)上升一段距離 11、如圖所示,小車靜止在光滑水平面上, 是小車內(nèi)半圓弧軌道的水平直徑,現(xiàn)將一小球從點(diǎn)正上方距點(diǎn)處由靜止釋放,小球由點(diǎn)沿切線方向經(jīng)半圓軌道后從點(diǎn)沖出,在空中能上升的最大高度為0.8,不計(jì)空氣阻力.下列說法正確的是( ) A.在相互作用過程中,小球和小車組成的系統(tǒng)動量守恒 B.小球離開小車后做豎直上拋運(yùn)動 C.小球離開小車后做斜上拋運(yùn)動 D.小球第二次沖出軌道后在空中能上升的最大高度為0.6 12、如圖所示,某生產(chǎn)廠家為了測定該廠所生產(chǎn)的玩具車的性能,將兩個(gè)完全相同的玩具車A、B并排放在兩平行且水平的軌道上,分別通過掛鉤連接另一個(gè)與玩具車等質(zhì)量的貨車(無牽引力),控制兩車以相同的速度v0做勻速直線運(yùn)動。某時(shí)刻,通過控制器使兩車的掛鉤斷開,玩具車A保持原來的牽引力不變,玩具車B保持原來的輸出功率不變,當(dāng)玩具車A的速度為2v0時(shí),玩具車B的速度為1.5v0,則( ) A.在這段時(shí)間內(nèi)兩車的位移之比為6:5 B.玩具車A的功率變?yōu)樵瓉淼?倍 C.兩車克服阻力做功的比值為12:11 D.兩車牽引力做功的比值為5:1 13、如圖,質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上,小車AB段是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道,BC段是長為L的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點(diǎn),一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)靜止開始沿軌道滑下,然后滑入BC軌道,最后恰好停在C點(diǎn)。已知小車質(zhì)量M=3m,滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.則( ) A.全程滑塊水平方向相對地面的位移R+L B.全程小車相對地面的位移大小 C.滑塊m運(yùn)動過程中的最大速度 D.μ、L、R三者之間的關(guān)系為R=4μL 14、如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的木塊,以初速度v0沖上傾角為θ的斜面,沿斜面上升L的距離后又返回運(yùn)動。若木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,則: 1.木塊上升過程中重力的平均功率是多少?木塊的重力勢能變化了多少? 2.木塊從開始運(yùn)動到返回到出發(fā)點(diǎn)的過程中斜面對木塊的滑動摩擦力做的功是多少?重力做的功是多少?全過程重力勢能變化了多少? 15、如圖所示,光滑水平面與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在點(diǎn)銜接,導(dǎo)軌半徑為,一個(gè)質(zhì)量為的靜止物塊在處壓縮彈簧,在彈力的作用下獲得某一向右速度,當(dāng)它經(jīng)過點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動恰能完成半圓周運(yùn)動到達(dá)點(diǎn).求: 1.彈簧開始時(shí)的彈性勢能; 2.物體從點(diǎn)運(yùn)動至點(diǎn)克服阻力做的功. 16、如圖所示,在光滑的水平平臺上有一質(zhì)量m=0.1kg的小球壓縮輕質(zhì)彈簧(小球與彈簧不拴連)使其具有Ep=0.2J的彈性勢能,平臺的B端連接兩個(gè)半徑都為R且內(nèi)壁都光滑的四分之一細(xì)圓管BC及細(xì)圓管CD,圓管內(nèi)徑略大于小球直徑,B點(diǎn)和D點(diǎn)都與水平面相切?，F(xiàn)釋放小球,小球彈出后進(jìn)入細(xì)圓管,運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)對上管壁有FN=1N的彈力。g取10m/s2,求: 1.細(xì)圓管的半徑R; 2.小球經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)對管壁的壓力大小. 答案以及解析 1答案及解析： 答案：A 解析：受力分析,找到能影響動能變化的是那幾個(gè)物理量,然后觀測這幾個(gè)物理量的變化即可。木箱受力如圖所示: 木箱在移動的過程中有兩個(gè)力做功,拉力做正功,摩擦力做負(fù)功,根據(jù)動能定理可知即: ,所以動能小于拉力做的功,故A正確;無法比較動能與摩擦力做功的大小,CD錯誤。故選A 2答案及解析： 答案：D 解析： 3答案及解析： 答案：BC 解析：由于有摩擦,O點(diǎn)不在AB的中點(diǎn),而是在AB中點(diǎn)的左側(cè)(如圖所示)。由題知AB=a, ,。根據(jù)功能關(guān)系,物塊在A點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢能,選項(xiàng)A錯誤;物塊在B點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢能,選項(xiàng)B正確;物塊在O點(diǎn)的動能,選項(xiàng)C正確;物塊動能最大時(shí)是物塊第一次回到平衡位置時(shí),由受力分析不難得出該位置在O點(diǎn)的右邊,物塊受到的彈力和物塊受到的摩擦力大小相等,由于摩擦因數(shù)未知,則彈簧的彈性勢能與物塊在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能大小無法確定,選項(xiàng)D錯誤。 4答案及解析： 答案：D 解析： 5答案及解析： 答案：D 解析： 6答案及解析： 答案：B 解析： 7答案及解析： 答案：A 解析： 8答案及解析： 答案：D 解析：A.當(dāng)題意可知彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為物塊的動能和重力勢能: ,所以可知質(zhì)量大的物體最大速度較小.故A錯誤; B.剛釋放瞬間: = ,可知質(zhì)量大的物體的加速度比較小.故B錯誤; C.設(shè)物塊上升的最大高度是h,則由:EP=mgh可知質(zhì)量大的物體的最大高度較小.故C錯誤; D.離開彈簧后物塊的加速度:a=gsinθ,大小是相等的,由于離開彈簧時(shí)質(zhì)量大的物體的加速度比較小,所以從離開彈簧到速度第一次為零處,質(zhì)量大的物體時(shí)間較短.故D正確. 故選:D 9答案及解析： 答案：D 解析：高度從下降到,圖象為直線,該過程是自由落體, 的坐標(biāo)就是自由下落的高度,所以小物體下降至高度時(shí),彈簧形變量為0,故A錯誤;物體的動能先增大,后減小,小物體下落至高度時(shí),物體的動能與時(shí)的動能相同,由彈簧振子運(yùn)動的對稱性可知,在時(shí)彈簧的彈力一定是重力的2倍;小物體下落至高度時(shí),動能又回到0,說明是最低點(diǎn),彈簧的彈力到達(dá)最大值,一定大于重力的2倍,所以此時(shí)物體的加速度最大,故B錯誤;小物體下落至高度時(shí),物體的動能與時(shí)的動能相同,由彈簧振子運(yùn)動的對稱性可知,在時(shí)彈簧的彈力一定是重力的2倍;此時(shí)彈簧的壓縮量,小物體從高度下降到,重力做功;物體從高度下降到,重力做功等于彈簧的彈性勢能增加,所以小物體從高度下降到,彈簧的彈性勢能增加了,故C錯誤;小物體從高度下降到,重力做功等于彈簧彈性勢能的增大,所以彈簧的最大彈性勢能為,故D正確。 考點(diǎn):胡克定律、彈簧的、彈性勢能、功能關(guān)系。 10答案及解析： 答案：C 解析：質(zhì)點(diǎn)由靜止開始下落到最低點(diǎn)的過程中 由動能定理: 質(zhì)點(diǎn)在最低點(diǎn): 由牛頓第三定律得: 聯(lián)立得，質(zhì)點(diǎn)由點(diǎn)到點(diǎn)的過程中在等高位置處的速度總小于由點(diǎn)到點(diǎn)下滑時(shí)的速度,故由點(diǎn)到點(diǎn)過程克服摩擦力做功,故質(zhì)點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)后,會繼續(xù)上升一段距離,選項(xiàng)C正確。 11答案及解析： 答案：B 解析：小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零,水平方向系統(tǒng)動量守恒;但相互作用過程中系統(tǒng)整體所受合外力不為零,故系統(tǒng)動量不守恒,A錯誤. 小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒,小球由點(diǎn)離開小車時(shí)系統(tǒng)水平方向動量為零,小球與小車水平方向速度為零,小球離開小車后做豎直上拋運(yùn)動,故B正確,C錯誤; 小球第一次在車中運(yùn)動過程中,設(shè)為小球克服摩擦力做功大小,由動能定理得,解得,即小球第一次在小車中損失的機(jī)械能為0.2,由于小球第二次在車中運(yùn)動時(shí),對應(yīng)位置處速度變小,因此小車給小球的彈力變小,摩擦力變小,摩擦力做功小于0.2,機(jī)械能損失小于0.2,因此小球再次離開小車時(shí),能上升的高度大于,故D錯誤. 考點(diǎn):動量守恒定律、動能定理 12答案及解析： 答案：C 解析：設(shè)掛鉤斷開瞬間的牽引力為F,車受的摩擦力大小f=F/2, 對A分析有: 對B分析有: P=Fv0 對A依動量定理有:(F-f)t=2mv0-mv0 , 解得:x1∶x2=12∶11。 A錯,克服阻力做功Wf=fx ∴,C對,牽引力做功, ∴,D錯, PA=F2v0=2P,B錯。 13答案及解析： 答案：B 解析： 14答案及解析： 答案：1. 2.摩擦力做的功;重力做的功WG總=0,重力勢能沒有變化。 解析：1.木塊向上運(yùn)動的過程做勻減速直線運(yùn)動,其平均速度,經(jīng)歷的時(shí)間,上升過程中重力做的功,所以木塊上升過程中重力的平均功率 (負(fù)號表示物體克服重力做功),木塊的重力勢能變化了。 2.木塊在斜面上運(yùn)動受到的摩擦力,上升過程和返回過程滑動摩擦力大小相等,與運(yùn)動的方向相反,總是做負(fù)功,所以全過程滑動摩擦力做的功。由于物體又回到了出發(fā)點(diǎn),所以重力做的功WG總=0,全過程重力勢能沒有變化。 15答案及解析： 答案：1. 根據(jù)動能定理,可求得彈簧彈力對物體所做的功為 2.物塊在點(diǎn)僅受重力。據(jù)牛頓第二定律,有 從到根據(jù)動能定理,有 得 解析： 16答案及解析： 答案：1.根據(jù): 解得:vB=2m/s 解得:R=0.2m 2.小球由B點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中根據(jù)動能定理得: 解得:FD=7N 根據(jù)牛頓第三定律知小球過D點(diǎn)時(shí)對管壁的壓力大小為7N