（新課標(biāo)）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題五 能量和動(dòng)量 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練23.doc

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課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(二十三) 落實(shí)雙基 [基礎(chǔ)鞏固] 1．2013年2月15日中午12時(shí)30分左右，俄羅斯車?yán)镅刨e斯克州發(fā)生天體墜落事件．根據(jù)俄緊急情況部的說(shuō)法，墜落的是一顆隕石．這顆隕石重量接近1萬(wàn)噸，進(jìn)入地球大氣層的速度約為4萬(wàn)英里每小時(shí)，隨后與空氣摩擦而發(fā)生劇烈燃燒，并在距離地面上空12至15英里處發(fā)生爆炸，產(chǎn)生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度過(guò)程中，其質(zhì)量不變，則(　　) A．該碎片在空中下落過(guò)程中重力做的功等于動(dòng)能的增加量 B．該碎片在空中下落過(guò)程中重力做的功小于動(dòng)能的增加量 C．該碎片在陷入地下的過(guò)程中重力做的功等于動(dòng)能的改變量 D．該碎片在整個(gè)過(guò)程中克服阻力做的功等于機(jī)械能的減少量 [解析]　隕石在空中下落過(guò)程中，隕石與空氣之間的摩擦力對(duì)隕石做負(fù)功，由動(dòng)能定理有：WG－Wf＝ΔEk，故WG>ΔEk，A、B錯(cuò)誤；隕石碎片在陷入地下的過(guò)程中，阻力同樣做負(fù)功，WG>ΔEk，C錯(cuò)誤；對(duì)全過(guò)程，由能量守恒定律可知機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能減少，內(nèi)能增大，由功能原理可知該碎片在整個(gè)過(guò)程中克服阻力做的功等于機(jī)械能的減少量，D正確． [答案]　D 2．(多選)從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為H，設(shè)上升過(guò)程中空氣阻力F阻恒定，則對(duì)于小球的整個(gè)上升過(guò)程，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A．小球動(dòng)能減少了mgH B．小球機(jī)械能減少了F阻H C．小球重力勢(shì)能增加了mgH D．小球的加速度大于重力加速度g [解析]　由動(dòng)能定理知，小球動(dòng)能減少了(mg＋F阻)H，A錯(cuò)誤；由功能關(guān)系知，小球機(jī)械能減少了F阻H，B正確；重力勢(shì)能增加了mgH，C正確；小球的加速度為g＋，D正確． [答案]　BCD 3．升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為100 kg的物體，物體隨升降機(jī)由靜止開始豎直向上移動(dòng)5 m時(shí)速度達(dá)到4 m/s，則此過(guò)程中(g取10 m/s2)(　　) A．升降機(jī)對(duì)物體做功5800 J B．合外力對(duì)物體做功5800 J C．物體的重力勢(shì)能增加500 J D．物體的機(jī)械能增加800 J [解析]　根據(jù)動(dòng)能定理得W升－mgh＝mv2，可解得W升＝5800 J，A正確；合外力做的功為mv2＝10042 J＝800 J，B錯(cuò)誤；物體重力勢(shì)能增力mgh＝100105 J＝5000 J，C錯(cuò)誤；物體機(jī)械能增加E＝Fh＝W升＝5800 J，D錯(cuò)． [答案]　A 4．(多選)如圖所示，小球從A點(diǎn)以初速度v0沿粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)B后返回A點(diǎn)，C為AB的中點(diǎn)．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．小球從A出發(fā)到返回A的過(guò)程中，位移為零，外力做功為零 B．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，減少的動(dòng)能相等 C．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，速度的變化率相等 D．小球從A到C與從C到B的過(guò)程，損失的機(jī)械能相等 [解析]　小球從A出發(fā)到返回A的過(guò)程中，位移為零，重力做功為零，但有摩擦力做負(fù)功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因?yàn)镃為AB的中點(diǎn)，小球從A到C與從C到B的過(guò)程合外力恒定、加速度恒定、速度的變化率相等，選項(xiàng)C正確；又因?yàn)橹亓ψ龉ο嗟?，摩擦力做功相等，合外力做功相等，故減少的動(dòng)能相等，損失的機(jī)械能相等，選項(xiàng)B、D正確． [答案]　BCD 5．如圖所示，斜面AB、DB的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．可視為質(zhì)點(diǎn)的物體分別沿AB、DB從斜面頂端由靜止下滑到底端，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．物體沿斜面DB滑動(dòng)到底端時(shí)動(dòng)能較大 B．物體沿斜面AB滑動(dòng)到底端時(shí)動(dòng)能較大 C．物體沿斜面DB滑動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功較多 D．物體沿斜面AB滑動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功較多 [解析]　已知斜面AB、DB的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，設(shè)斜面傾角為θ，底邊為x，則斜面高度為h＝xtanθ，斜面長(zhǎng)度L＝，物體分別沿AB、DB從斜面頂端由靜止下滑到底端，由動(dòng)能定理有mgh－μmgLcosθ＝mv2，可知物體沿斜面AB滑動(dòng)到底端時(shí)動(dòng)能較大，故A錯(cuò)誤，B正確；物體沿斜面滑動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功Wf＝μmgLcosθ＝μmgx相同，故C、D錯(cuò)誤． [答案]　B 6．(2017唐山模擬)輕質(zhì)彈簧右端固定在墻上，左端與一質(zhì)量m＝0.5 kg的物塊相連，如圖甲所示．彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，物塊靜止且與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2.以物塊所在處為原點(diǎn)，水平向右為正方向建立x軸．現(xiàn)對(duì)物塊施加水平向右的外力F，F(xiàn)隨x軸坐標(biāo)變化的關(guān)系如圖乙所示．物塊運(yùn)動(dòng)至x＝0.4 m處時(shí)速度為零．則此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為(g取10 m/s2)(　　) A．3.1 J B．3.5 J C．1.8 J D．2.0 J [解析]　物塊與水平面間的摩擦力為Ff＝μmg＝1 N．現(xiàn)對(duì)物塊施加水平向右的外力F，由F－x圖象面積表示外F做的功，可知F做功W＝3.5 J，克服摩擦力做功Wf＝Ffx＝0.4 J．由功能關(guān)系可知，W－Wf＝Ep，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep＝3.1 J，選項(xiàng)A正確． [答案]　A 7．(2018浙江四校聯(lián)考)蹦極是一項(xiàng)既驚險(xiǎn)又刺激的運(yùn)動(dòng)，深受年輕人的喜愛．如圖所示，蹦極者從P處由靜止跳下，到達(dá)A處時(shí)彈性繩剛好伸直，繼續(xù)下降到最低點(diǎn)B處，B離水面還有數(shù)米距離．蹦極者(視為質(zhì)點(diǎn))在其下降的整個(gè)過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量為ΔE1、繩的彈性勢(shì)能的增加量為ΔE2、克服空氣阻力做的功為W，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．蹦極者從P到A的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒 B．蹦極者與繩組成的系統(tǒng)從A到B的過(guò)程中，機(jī)械能守恒 C．ΔE1＝W＋ΔE2 D．ΔE1＋ΔE2＝W [解析]　下落過(guò)程中有空氣阻力做功，所以機(jī)械能不守恒，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒，在下落的全過(guò)程，有ΔE1＝W＋ΔE2，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤． [答案]　C 8．如圖所示，一物體質(zhì)量m＝2 kg，在傾角θ＝37的斜面上的A點(diǎn)以初速度v0＝3 m/s下滑，A點(diǎn)距彈簧上端B的距離AB＝4 m．當(dāng)物體到達(dá)B點(diǎn)后將彈簧壓縮到C點(diǎn)，最大壓縮量BC＝0.2 m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點(diǎn)，D點(diǎn)距A點(diǎn)的距離AD＝3 m．擋板及彈簧質(zhì)量不計(jì)，g取10 m/s2，sin37＝0.6，求： (1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ. (2)彈簧的最大彈性勢(shì)能Epm. [解析]　(1)物體從開始位置A點(diǎn)到最后D點(diǎn)的過(guò)程中，彈性勢(shì)能沒(méi)有發(fā)生變化，機(jī)械能的減少量全部用來(lái)克服摩擦力做功，即： mv＋mgLADsin37＝μmgcos37(LAB＋2LCB＋LBD) 代入數(shù)據(jù)解得：μ≈0.52. (2)物體由A到C的過(guò)程中，動(dòng)能減少量 ΔEk＝mv， 重力勢(shì)能減少量ΔEp＝mgLACsin37 摩擦產(chǎn)生的熱Q＝μmgcos37LAC. 由能量守恒定律可得彈簧的最大彈性勢(shì)能為： Epm＝ΔEk＋ΔEp－Q ＝mv＋mgLACsin37－μmgcos37LAC ≈24.5 J. [答案]　(1)0.52　(2)24.5 J [素能培養(yǎng)] 9．(2017湖南長(zhǎng)沙模擬)彈弓是孩子們喜愛的彈射類玩具，其構(gòu)造原理如圖所示，橡皮筋兩端點(diǎn)A、B固定在把手上，橡皮筋處于ACB時(shí)恰好為原長(zhǎng)狀態(tài)，在C處(A、B連線的中垂線上)放一固體彈丸，一手執(zhí)把手，另一手將彈丸拉至D點(diǎn)放手，彈丸就會(huì)在橡皮筋的作用下發(fā)射出去，打擊目標(biāo)．現(xiàn)將彈丸豎直向上發(fā)射，已知E是CD中點(diǎn)，則(　　) A．從D到C過(guò)程中，彈丸的機(jī)械能守恒 B．從D到C過(guò)程中，彈丸的動(dòng)能一直在增大 C．從D到C過(guò)程中，橡皮筋的彈性勢(shì)能先增大后減小 D．從D到E過(guò)程橡皮筋彈力做功大于從E到C過(guò)程 [解析]　從D到C過(guò)程中，彈力對(duì)彈丸做正功，彈丸的機(jī)械能增加，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；彈丸豎直向上發(fā)射，從D到C過(guò)程中，必有一點(diǎn)彈丸受力平衡，在此點(diǎn)F彈＝mg，在此點(diǎn)上方彈力小于重力，在此點(diǎn)下方彈力大于重力，則從D到C過(guò)程中，彈丸的動(dòng)能先增大后減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從D到C過(guò)程中，橡皮筋的彈性勢(shì)能一直減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從D到E過(guò)程橡皮筋的彈力大于從E到C過(guò)程的，故從D到E過(guò)程橡皮筋彈力做功大于從E到C過(guò)程，選項(xiàng)D正確． [答案]　D 10．如右圖所示，水平傳送帶以速度v勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小物塊A由靜止輕放在傳送帶上，若小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，已知物塊在傳送帶上先加速后勻速，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．摩擦力對(duì)物塊一直做負(fù)功 B．摩擦力對(duì)傳送帶一直做正功 C．傳送帶克服摩擦力做功的功率為μmgv D．此過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能為mv2 [解析]　小物塊A由靜止輕放在傳送帶上，物塊在傳送帶上先加速后勻速．加速階段由滑動(dòng)摩擦力提供加速度，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物塊做正功，對(duì)傳送帶做負(fù)功，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤．傳送帶克服摩擦力做功的功率為P＝μmgv，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式，v＝at＝μgt，在達(dá)到相對(duì)靜止時(shí)需要時(shí)間為t＝v/μg，物塊的位移為x1＝，皮帶位移為x2＝vt＝，物塊相對(duì)于傳送帶滑動(dòng)距離x＝x2－x1＝，此過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能為E＝μmgx＝μmg＝mv2，選項(xiàng)D正確． [答案]　D 11．(多選)將一長(zhǎng)木板靜止放在光滑的水平面上，如下圖甲所示，一個(gè)小鉛塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平初速度v0由木板左端向右滑動(dòng)，到達(dá)右端時(shí)恰能與木板保持相對(duì)靜止．現(xiàn)將木板分成A和B兩段，使B的長(zhǎng)度和質(zhì)量均為A的2倍，并緊挨著放在原水平面上，讓小鉛塊仍以初速度v0由木板A的左端開始向右滑動(dòng)，如圖乙所示．若小鉛塊相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中所受的摩擦力始終不變，則下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．小鉛塊將從木板B的右端飛離木板 B．小鉛塊滑到木板B的右端前就與木板B保持相對(duì)靜止 C．甲、乙兩圖所示的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量相等 D．圖甲所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量 [解析]　在第一次小鉛塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小鉛塊與木板之間的摩擦力使整個(gè)木板一直加速，第二次小鉛塊先使整個(gè)木板加速，運(yùn)動(dòng)到B部分上后A部分停止加速，只有B部分加速，加速度大于第一次的對(duì)應(yīng)過(guò)程，故第二次小鉛塊與B木板將更早達(dá)到速度相等，所以小鉛塊還沒(méi)有運(yùn)動(dòng)到B的右端，兩者速度就已經(jīng)相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)摩擦力乘相對(duì)路程等于產(chǎn)生的熱量，第一次的相對(duì)路程大小大于第二次的相對(duì)路程大小，則圖甲所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過(guò)程產(chǎn)生的熱量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確． [答案]　BD 12.如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ＝30，皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，始終保持v0＝2 m/s的速率運(yùn)行，現(xiàn)把一質(zhì)量為m＝10 kg的工件(可看做質(zhì)點(diǎn))輕輕放在皮帶的底端，經(jīng)過(guò)時(shí)間1.9 s，工件被傳送到h＝1.5 m的高處，取g＝10 m/s2，求： (1)工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)； (2)電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能． [解析]　(1)由題圖可知，皮帶長(zhǎng)x＝＝3 m．工件速度達(dá)v0前，做勻加速運(yùn)動(dòng)的位移x1＝ t1＝t1 勻速運(yùn)動(dòng)的位移為x－x1＝v0(t－t1) 解得加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1＝0.8 s 加速運(yùn)動(dòng)的位移x1＝0.8 m 所以加速度a＝＝2.5 m/s2 由牛頓第二定律有：μmgcosθ－mgsinθ＝ma 解得：μ＝. (2)從能量守恒的觀點(diǎn)，顯然電動(dòng)機(jī)多消耗的電能用于增加工件的動(dòng)能、勢(shì)能以及克服傳送帶與工件之間發(fā)生相對(duì)位移時(shí)摩擦力做功發(fā)出的熱量． 在時(shí)間t1內(nèi)，皮帶運(yùn)動(dòng)的位移 x皮＝v0t1＝1.6 m 在時(shí)間t1內(nèi)，工件相對(duì)皮帶的位移 x相＝x皮－x1＝0.8 m 在時(shí)間t1內(nèi)，摩擦生熱 Q＝μmgcosθx相＝60 J 工件獲得的動(dòng)能Ek＝mv＝20 J 工件增加的勢(shì)能Ep＝mgh＝150 J 電動(dòng)機(jī)多消耗的電能W＝Q＋Ek＋Ep＝230 J. [答案]　(1)　(2)230 J