《(衡水萬卷)高三物理二輪復習 作業(yè)卷十五 功和機械能1(含解析)-人教版高三物理試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(衡水萬卷)高三物理二輪復習 作業(yè)卷十五 功和機械能1(含解析)-人教版高三物理試題(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、功和機械能1
一 、單選題(本大題共2小題。在每小題給出的四個選項中,只有一個選項是符合題目要求的)
1.(2015新課標2高考真題)一汽車在平直公路上行駛。從某時刻開始計時,發(fā)動機的功率P隨時間t的變化如圖所示。假定汽車所受阻力的大小f恒定不變。下列描述該汽車的速度v隨時間t變化的圖像中,可能正確的是
2.汽車越來越多的進人家庭,成為人們主要的代步交通工具,駕駛汽車需要考取駕駛證,考試中的一項內(nèi)容是半坡起步,設坡路的傾角為θ,一位考員從半坡由靜止以恒定功率P啟動,沿坡路向上行駛,車和人的總質(zhì)量為m,車所受阻力為支持力的k倍,坡路足夠長.重力加速度為g.下列說法正確的是( ?。?
2、
A.
汽車先做勻加速運動后做勻速運動
B.
汽車能達到的最大速度為
C.
汽車勻速運動時的牽引力大小等于kmgcosθ+mgsinθ
D.
汽車牽引力做的功等于汽車機械能的增加量
二 、多選題(本大題共5小題)
3.(2015江蘇高考真題)如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連,彈簧水平且處于原長。圓環(huán)從A處由靜止開始下滑,經(jīng)過B處的速度最大,到達C處的速度為零,AC=h。圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v,恰好能回到A;彈簧始終在彈性限度之內(nèi),重力加速度為g,則圓環(huán)
A.下滑過程中,加速度一直減小
B.
3、下滑過程中,克服摩擦力做功為
C.在C處,彈簧的彈性勢能為
D.上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度
4. 如圖所示,一質(zhì)量為m的物體放在水平地面上,上端用一根原長為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連.現(xiàn)用手拉彈簧的上端P緩慢向上移動.當P點位移為H時,物體離開地面一段距離h,則在此過程中
A.拉彈簧的力對彈簧做功為mgH
B.拉彈簧的力對彈簧做功為mgh +
C.物體增加的重力勢能為mgH -
D.物體增加的重力勢能為mgH
5. (2014?徐匯區(qū)二模)質(zhì)量分別為m1、m2的A、B兩物體放在同一水平面上,受到大小相同的水平力F的作用,各自由靜止開始運動.經(jīng)過時間
4、t0,撤去A物體的外力F;經(jīng)過4t0,撤去B物體的外力F.兩物體運動的v﹣t關系如圖所示,則A、B兩物體( ?。?
A.
與水平面的摩擦力大小之比為5:12
B.
在勻加速運動階段,合外力做功之比為4:1
C.
在整個運動過程中,克服摩擦力做功之比為1:2
D.
在整個運動過程中,摩擦力的平均功率之比為5:3
6.(2013?浦東新區(qū)一模)如圖所示,質(zhì)量為2kg的物體沿傾角為30°的固定斜面勻減速上滑了2m距離,物體加速度的大小為8m/s2,(重力加速度g取10m/s2).在此過程中( ?。?
A.
物體的重力勢能增加了40J
B.
5、
物體的機械能減少了12J
C.
物體的動能減少了32J
D.
斜面克服摩擦力做了12J功
7.如圖所示,木塊質(zhì)量為M,放在光滑水平面上,一顆質(zhì)量為m的子彈以初速度v0水平射入木塊中,最后兩者一起以速度v勻速前進。已知子彈射入木塊的深度為d,平均阻力為f,木塊移動距離為s,則下列判斷正確的是( )
A.fd=- B.fd=-
C.f(s+d)=- D. fs=
三 、簡答題(本大題共2小題)
8. 如圖所示,一輕繩繞過無摩擦的兩個輕質(zhì)小定滑輪О1、О2和質(zhì)量mP=m的小球P連接,另一端質(zhì)量mQ=m的小物
6、塊Q連接,小物塊Q套于兩直桿AC、DE和一段圓弧CD組成的固定光滑軌道ABCDE上。直桿AC與豎直墻夾角θ=45°,直桿DE水平,兩桿分別與Ol為圓心,R為半徑的圓弧連接并相切于C、D兩點,軌道與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)。直桿B點與兩定滑輪均在同一高度,重力加速度為g,小球運動過程中不會與其他物體相碰,現(xiàn)將小物塊Q從B點由靜止釋放,在C、D點時無機械能損失。試求:
(1)小物塊Q的最大機械能(取B點所在的水平面為參考平面);
(2)小物塊Q滑至O1正下方D點時對圓弧軌道的彈力?
(3)小物塊Q能到達DE桿最遠的位置距D的距離?
7、
9. 在電場方向水平向右的勻強電場中,一帶電小球從A點豎直向上拋出,其運動的軌跡如圖所示,小球運動的軌跡上A、B兩點在同一水平線上,M為軌跡的最高點,小球拋出時的動能為8.0J,在M點的動能為6.0J,不計空氣的阻力,求:
(1)小球水平位移x1與x2的比值:
(2)小球落到B點時的動能EkB;
(3)小球從A點運動到B點的過程中最小動能Ekmin。
0.2016萬卷作業(yè)卷(十五)答案解析
一 、單選題
1.【答案】A
【解析】由圖可知,汽車先以恒定功率P1起動,所以剛開始做加速度減小的加速度運動,后以更大功率P2運動,所以再次做加速度減小的加速運動,故A
8、正確,B、C、D錯誤。
2.
考點:
功率、平均功率和瞬時功率;功能關系..
分析:
根據(jù)P=Fv,結合v的變化判斷牽引力的變化,根據(jù)牛頓第二定律得出加速度的變化,從而得出汽車的運動規(guī)律,當合力為零時,汽車的速度達到最大.
解答:
A、根據(jù)P=Fv知,v增大,牽引力減小,根據(jù)牛頓第二定律得,a=,知加速度減小,汽車先做變加速運動,當加速度減小到零,做勻速直線運動.故A錯誤.
B、當汽車所受的合力為零,速度達到最大,此時有:F=mgsinθ+kmgcosθ,則最大速度,故B錯誤.
C、汽車勻速運動時,F(xiàn)=mgsinθ+kmgcosθ,故C正確.
D、根據(jù)功能關系,除重力以外其
9、它力做功等于機械能的增量,知牽引力和阻力做功的代數(shù)和等于機械能的增加量,故D錯誤.
故選:C.
點評:
解決本題的關鍵會根據(jù)汽車的受力分析汽車的運動規(guī)律,知道合力為零,汽車的速度達到最大.
二 、多選題
3.【答案】BD
【解析】A到B是加速運動,B處速度最大,加速度為O,由A→B加速度減小,過了B點之后,加速度開始增加,A項錯誤;從A到c,再從C到A,圓環(huán)的動能、勢能和彈簧的彈性勢能均沒有變化,所以,系統(tǒng)損失的機械能0.5mv等于克服摩擦力做的功,上、下滑過程中克服摩擦力做功相等,所以下滑過程克服摩擦力做的功為0.25mv,B項正確;由A到C,由能量守恒定律得到在C點時,彈簧的彈
10、性勢能為mgh一0.25mv,C項錯誤;上滑摩擦力的方向與下滑摩擦力的方向相反,由牛頓運動定律和運動學知識可知上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度,D項正確。
4.【答案】BC
5.【答案】AC
考點:
功率、平均功率和瞬時功率;功的計算.
專題:
功率的計算專題.
分析:
根據(jù)兩物塊做勻加速運動和勻減速運動的過程,求出各自運動的加速度之比,根據(jù)牛頓運動定律的從而求出摩擦力之比;
速度時間圖線與時間軸所圍成的面積表示位移,根據(jù)加速階段和整個過程的面積比得出位移比,進而可求合外力做功和克服摩擦力做功之比;
由功率的定義式可得功率之比.
解答:
解:A、由圖象可得,A加
11、速運動的加速度為,減速運動的加速度為,根據(jù)牛頓第二定律知
①
= ②由①②得f1=F
B加速運動的加速度為,減速運動的加速度為,根據(jù)牛頓第二定律知
③
④
由③④得f2=F
所以與水平面的摩擦力大小之比為F:=5:12,故A正確;
B、合外力做功減速階段兩圖象的斜率相等,故加速度相等,而此時a=μg,故摩擦系數(shù)相同,由牛頓第二定律知,質(zhì)量之比等于摩擦力之比為5:12,在勻加速運動階段,合外力做功之比為等于末動能之比,為:=5×22:12×12=5:3,故B錯誤;
C、根據(jù)圖象面積表示位移知AB兩物體的位移之比為6:5,由W=Fs知在整個運動過程中,克服摩擦力做功之比(5×
12、6):(12×5)=1:2.故C正確;
D、由P=知平均功率之比為=5:6,故D錯誤;
故選:AC.
點評:
解決本題的關鍵通過圖象得出勻加速運動和勻減速運動的加速度,根據(jù)牛頓第二定律,得出兩個力的大小之比,以及知道速度﹣時間圖線與時間軸所圍成的面積表示位移.
6.【答案】BC
考點:
動能定理的應用;功能關系.
專題:
動能定理的應用專題.
分析:
對物體受力分析,根據(jù)牛頓第二定律列式求解出摩擦力大小,然后根據(jù)功能關系列式求解.
解答:
解:A、重力勢能的增加量等于克服重力做的功,故△EP增=mg△h=2×10×1=20J,故A錯誤;
B、對物體受力分析,受重
13、力、支持力、滑動摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律,有
mgsin30°+f=ma
解得:f=ma﹣mgsin30°=6N
機械能變化量等于除重力外其余力做的功,故△E減=f?S=6N×2m=12J,故B正確;
C、根據(jù)動能定理,有△EK=W=﹣mg?△h﹣fS=﹣32J,故C正確;
D、斜面不動,故斜面克服摩擦力做功為零,故D錯誤;
故選BC.
點評:
本題關鍵是對物體受力分析后,根據(jù)牛頓第二定律求解出摩擦力,然后根據(jù)功能關系多次列式求解.
7.【答案】BD
三 、簡答題
8.解析:(1)當物塊滑至C點時,P球下降至最低點,且此時,
由機械能守恒定律有: 其中
14、得:
(2)小物塊從C到D過程中,小物塊做圓周運動,故繩子不做功,球P始終靜止,物塊Q機械能守恒,
則 解得:
在D點,物體受到繩子拉力T,軌道的支持力N,重力mg,
由牛頓第二定律:
對于P小球有: 得:,方向向上。
由牛頓第三定律:物塊對軌道的彈力,方向向下
(3)小物塊滑過D點后,小球P將上升,物塊Q滑離D最遠距離x,此時兩者速度均為零。P、Q組成的系統(tǒng)機械能守恒有:
解得:
9.試題分析:(1)小球在豎直方向做豎直上拋運動,根據(jù)對稱性得知,從A點至M點和從M點至B點的時間t相等,小球在水平方向上做初速為零的勻加速直線運動,設加速度為a,則
所以
(2)小球從A到M,由動能定理,可得水平方向上電場力做功
則小球從A到B,水平方向上電場力做功
由動能定理,可得小球落到B點時的動能為:
解得:
(3)設小球所受的電場力為F,重力為G,由于合運動與分運動具有等時性,小球從A到M,則有:
水平方向上電場力做功
豎直方向上重力做功
由下圖可知,,則
則小球從A運動到B的過程中速度最小時速度一定與等效垂直,即圖中的P點,故: