《2019年高考物理江苏专版总复习课时作业： 二十一 功能关系能量守恒定律 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理江苏专版总复习课时作业： 二十一 功能关系能量守恒定律 （7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时作业课时作业 二十一二十一 功能关系功能关系 能量守恒定律能量守恒定律 (限时：45 分钟) (班级_ 姓名_) 1如图所示，在竖直平面内有一“V”形槽，其底部 BC 是一段圆弧，两侧都与光滑斜 槽相切，相切处 B、C 位于同一水平面上一小物体从右侧斜槽上距 BC 平面高度为 2h 的 A 处由静止开始下滑，经圆弧槽再滑上左侧斜槽，最高能到达距 BC 所在水平面高度为 h 的 D 处，接着小物体再向下滑回，若不考虑空气阻力，则( ) 第 1 题图 A小物体恰好滑回到 B 处时速度为零 B小物体尚未滑回到 B 处时速度已变为零 C小物体能滑回到 B 处之上，但最高点要比 D 处低 D小物体最
2、终一定会停止在圆弧槽的最低点 2(多选)下面关于摩擦力做功的叙述，正确的是( ) A静摩擦力对物体一定不做功 B滑动摩擦力对物体不一定做负功 C一对静摩擦力中，一个静摩擦力做正功，则另一个静摩擦力一定做负功 D一对滑动摩擦力中，一个滑动摩擦力做负功，则另一个滑动摩擦力一定做正功 3如图所示，质量为 0.1 kg 的小物块在粗糙水平桌面上滑行 4 m 后以 3.0 m/s 的速度飞 离桌面，最终落在水平地面上，已知物块与桌面间的动摩擦因数为 0.5，桌面高 0.45 m，若 不计空气阻力，取 g10 m/s2，则( ) 第 3 题图 A小物块的初速度是 5 m/s B小物块的水平射程为 1.2
3、m C小物块在桌面上克服摩擦力做 8 J 的功 D小物块落地时的动能为 0.9 J 4物体在竖直方向上分别做匀速上升、加速上升和减速上升三种运动在这三种情况 下物体机械能的变化情况是( ) A匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减少 B匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减少 C匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能可能增加，可能减少，也可能 不变 D三种情况中，物体的机械能均增加 5如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O 为圆心，AB 为沿水平方向 的直径若在 A 点以初速度 v1沿 AB 方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点 D 点； 若 A
4、 点小球抛出的同时，在 C 点以初速度 v2沿 BA 方向平抛另一相同质量的小球也能击中 D 点已知COD60，且不计空气阻力，则( ) 第 5 题图 A两小球同时落到 D 点 B两小球在此过程中动能的增加量相等 C在击中 D 点前瞬间，重力对两小球做功的功率相等 D两小球初速度之比 v1v23 6 6如图所示，质量为 m 的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始 终保持以速度 v 匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为 ，物体过一会儿能保持与传送 带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程中，下列说法正确的是( ) 第 6 题图 A电动机做的功为 mv2 1 2 B摩擦力
5、对物体做的功为 mv2 C传送带克服摩擦力做的功为 mv2 1 2 D电动机增加的功率为 mgv 7(多选)如图，曲面 EC 是半径为 R0.4 m 的 圆弧，C 端切线水平且与水平面 CA 相 1 4 连，在 CE 上固定一光滑木板 CD，CD 与 CA 平滑连接，质量为 m0.2 kg 的小物块从水平 面上 A 处以初速度 v04 m/s 向左运动，恰好可以到达木板的 D 端，下滑后停在 B 处， AB3BC，重力加速度 g 取 10 m/s2，则由题中信息可求出( ) 第 7 题图 A滑块与水平面 AC 的动摩擦因数 B木板 CD 与水平面的夹角 C滑块在木板上 CD 下滑时重力的平均功
6、率 D整个过程的摩擦热 8如图所示装置由 AB、BC、CD 三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接， 其中轨道 AB、CD 段是光滑的，水平轨道 BC 的长度 s5 m，轨道 CD 足够长且倾角 37，A、D 两点离轨道 BC 的高度分别为 h14.30 m、h21.35 m现让质量为 m 的小 滑块自 A 点由静止释放已知小滑块与轨道 BC 间的动摩擦因数 0.5，重力加速度 g 取 10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求： (1)小滑块第一次到达 D 点时的速度大小； (2)小滑块最终停止的位置距 B 点的距离 第 8 题图 9如图，水平直线轨道 OB 与竖直的
7、四分之一光滑圆弧轨道 AB 相切于 B 点，O 为圆 心，半径 R1 m，A 点与 O 点等高，劲度系数 k103 N/m 的轻弹簧一端固定在 D 点挡板处， 另一端为自由端在 C 点BC0.9 m，将质量 m1 kg 的小物块从 A 点静止释放，观察到物 块反弹回来后刚好到达 B 点已知物块水平轨道的动摩擦因数 0.5，g10 m/s2. (1)求出弹簧的最大压缩量及物块在水平轨道上运动过程中的最大加速度数值 a； (2)若将 DC 段换成光滑的水平轨道，物块从 A 点释放后，求弹簧被压缩的最大弹性势 能 Ep及物块第一次返回圆弧轨道上 B 点时轨道对物块支持力大小 FN； (3)若将 DC
8、 段换成光滑的水平轨道，物块从 A 点正上方 h5 m 高处释放落下，并从 A 点切入轨道，求物块最终的静止位置离 C 点的距离 第 9 题图 10某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛，比赛路径如图所示可视为质点的赛车 从起点 A 出发，沿水平直线轨道运动 L 后，由 B 点进入半径为 R 的光滑竖直半圆轨道，并 通过半圆轨道的最高点 C，才算完成比赛B 是半圆轨道的最低点，水平直线轨道和半圆轨 道相切于 B 点已知赛车质量 m0.5 kg，通电后以额定功率 P 2 W 工作，进入竖直半圆轨道前受到的阻力恒为 Ff 04 N，随后在运动中受到的阻力均可不计，L10.0 m，R0.32 m，g
9、取 10 m/s2. (1)要使赛车完成比赛，赛车在半圆轨道的 B 点对轨道的压力至少为多大？ (2)要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？ (3)若电动机工作时间为 t05 s，当半圆轨道半径为多少时赛车既能完成比赛且飞出的 水平距离又最大？水平距离最大是多少？ 第 10 题图 课时作业(二十一) 功能关系 能量守恒定律 1.C 【解析】 小物体从 A 处运动到 D 处的过程中，克服摩擦力所做 的功为 Wf1mgh，小物体从 D 处开始运动的过程，因为速度较小，小物体对圆弧槽的压力 较小，所以克服摩擦力所做的功 Wf2mgh，所以小物体能滑回到 B 处之上，但最高点要比 D 处低，C 正
10、确，A、B 错误；因为小物体与圆弧槽间的动摩擦因数未知，所以小物体可能 停在圆弧槽上的任何地方，D 错误 2BC 【解析】 物体在静摩擦力作用下可以向各个方向运动，所以静摩擦力可以 对物体做功，故 A 错误物体在滑动摩擦力的作用下也可以运动，即运动方向可以与滑动 摩擦力的方向相同，从而对物体做正功，故 B 正确由于一对静摩擦力等大反向，且作用 位移相同，故一个力做正功，另一个力一定做负功，故 C 正确在一对滑动摩擦力中，力 的大小相等、方向相反，但两力的作用位移大小不相同，方向也不相同，故 D 错误故选 BC. 3D 【解析】 小物块在桌面上克服摩擦力做功 WfmgL2 J，C 错；在水平桌
11、面上滑行，由动能定理得Wf mv2 mv ，解得 v07 m/s，A 错；小物块飞离桌面后做 1 2 1 22 0 平抛运动，有 xvt、h gt2，解得 x0.9 m，B 错；设小物块落地时动能为 Ek，由动能 1 2 定理得 mghEk mv2， 1 2 解得 Ek0.9 J，D 正确 4C 【解析】 无论物体向上加速还是匀速运动，除重力外，其他外力一定对物体 做正功，物体机械能都增加，物体向上减速运动时，除重力外，物体受到的其他外力不确 定，故无法确定其机械能的变化，C 正确故选 C. 5D 【解析】 A根据 h gt2得，t，两球下降的高度之比为 21，则运动 1 2 2h g 的时间
12、之比为1.由几何关系知，两球的水平位移之比为 2，则两球的初速度之比为 23 3.故 D 正确，A 错误B.因为两小球下降的高度不同，重力做功不同，根据动能定理 6 知，动能的增加量不等故 B 错误；C.两球下落的高度之比为 21，则重力做功之比为 21.运动的时间之比为1，根据功率的公式 p知，重力对两小球做功的功率不相 2 W t 等故 C 错误故选 D. 6D 【解析】 由能量守恒定律知，电动机做的功等于物体获得的动能和由于摩擦 而产生的热量，故 A 错；对物体受力分析知，仅有摩擦力对物体做功，由动能定理知，B 错；传送带克服摩擦力做功等于摩擦力与传送带对地位移的乘积，而易知这个位移是物
13、体 对地位移的两倍，即 Wmv2，故 C 错；由功率公式易知传送带增加的功率为 mgv，故 D 对 7BCD 【解析】 A对全过程运用动能定理得：mg(xACxBC)0 mv ， 1 22 0 对 A 到 D 过程运用动能定理得： mgxACmg(2Rsin)sin0 mv ，由式可以求出 mgxAC，代入式可以得 1 22 0 出 sin，从而得出木板与水平面的夹角，由两式无法求出滑块与水平面的动摩擦因数 . 故 A 错误，B 正确C.CD 的长度 L2Rsin，滑块在 CD 上下滑的加速度 agsin，根 据运动学公式可以求出运动的时间，根据 P可以求出滑块在木板上 CD 下滑时 mgLs
14、in t 重力的平均功率，故 C 正确D.根据式可以求出整个过程中克服摩擦力做功，从而得出 整个过程的摩擦热，故 D 正确故选 BCD. 8(1)3 m/s (2)1.4 m 【解析】 (1)小滑块从 ABCD 过程中，由动能定理得 mg(h1h2)mgs mv 0 1 22D 将 h1、h2、s、g 代入得：vD3 m/s. (2)对小滑块运动全过程应用动能定理，设小滑块在水平轨道上运动的总路程为 s总有： mgh1mgs总 将 h1、 代入得：s总8.6 m 故小滑块最终停止的位置距 B 点的距离为 2ss总1.4 m. 9(1)0.1 m 10.5 m/s2 (2)5.5 J 12N (
15、3)0.3 m 【解析】 (1)设物块相对 B 点向左滑动的最大距离为 s，全程由功能关系得： 2mgs0mgR 解得：s1 m 弹簧的最大压缩量为：xsBC10.90.1 m 向左滑行刚要速度减为零时加速度最大，设为 a，根据牛顿第二定律得： kxmgma 解得：a10.5 m/s2. (2)由功能关系得：mgBCEpmgR 解得，弹簧被压缩的最大弹性势能为：Ep5.5 J 返回 B 点的速度为 vB.由动能定理得： mgR2mgBC mv 1 22B 在 B 点，由牛顿第二定律得： FNmgm 解得：FN12 N. (3)设物块在 BC 段总路程为 x，对整个过程，运用动能定理得： mg(hR)mgx0 解得：x12 m130.9 m0.3 m 所以物块最终位置在 C 右侧距 C 点 0.3 m 处 10(1)30 N (2)4 s (3)0.3 m 1.2 m 【解析】 (1)赛车恰通过 C 点的条件是 mg解得最小速度 vC gR 由 B 到 C 过程应用机械能守恒定律得 mv mv mg2R 1 22B 1 22C 在 B 点应用牛顿第二定律得 FNmgm 联立解得 vB4 m/s 5gR FN6mg30 N 由牛顿第三定律得，赛车对轨道的压力 FN
