《功能關系和能量守恒》專題復習

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1、"建德市新安江高三物理《功能關系和能量守恒》專題復習 " 熱點知識 1.如何求解恒力的功、變力的功和合力的功？方法主要有哪些？ 2.一對作用力與反作用力的功一定相等嗎？ 3.摩擦力做功有哪些特點？一對靜摩擦力和一對滑動摩擦力的功有什么區(qū)別？它們都能把機械能轉化為其它形式的能嗎？ 4.什么是平均功率和瞬時功率，寫出求解平均功率和瞬時功率的公式，并指明公式中各字母的含義. 5.如何理解動能定理？應用動能定理解題的根本思路是怎樣的？ 6.下表是幾個重要的功能關系，請說明各種功所對應的能量變化。 一、選擇題(每題4分，共44分) 1.用水平力F拉一物體，使物體在水平地面上由靜止開始做

2、勻加速直線 運動，t1時刻撤去拉力F，物體做勻減速直線運動，到t2時刻停止，其速度—時間圖象如下列圖，且α>β，假設拉力F做的功為W1，平均功率為P1；物體克服摩擦阻力Ff做的功為W2，平均功率為P2，那么以下選項正確的選項是(　　) A．W1>W2；F＝2FfB．W1＝W2；F>2FfC．P1>P2；F>2FfD．P1＝P2；F＝2Ff 2.如下列圖，滑塊A、B的質(zhì)量均為m，A套在固定豎直桿上，A、B通 過轉軸用長度為L的剛性輕桿連接，B放在水平面上并靠著豎直桿，A、B均靜止．由于微小的擾動，B開始沿水平面向右運動．不計一切摩擦，滑塊A、B視為質(zhì)點．在A下滑的過程中，以下說法中正確的

3、選項是(　　) A．A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒B．在A落地之前輕桿對B一直做正功C．A運動到最低點時的速度的大小為D．當A的機械能最小時，B對水平面的壓力大小為2mg 3.如下列圖，足夠長的傳送帶以恒定速率沿順時針方向運轉．現(xiàn)將一 個物體輕輕放在傳送帶底端，物體第一階段被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段勻速運動到傳送帶頂端．那么以下說法中正確的選項是(　) A．第一階段和第二階段摩擦力對物體都做正功 B．第一階段摩擦力對物體做的功等于第一階段物體動能的增加量 C．第二階段摩擦力對物體做的功等于第二階段物體機械能的增加量 D．兩個階段摩擦力對物體所做的功等于物體機械能的減少量

4、 4.如下列圖，均勻帶正電的圓環(huán)水平放置，AB為過圓心O的豎直軸線．一 帶正電的微粒(可視為點電荷)，從圓心O正上方某處由靜止釋放向下運動，不計空氣阻力．在運動的整個過程中，以下說法中正確的選項是(　　) A．帶電微粒的加速度可能一直增大B．帶電微粒的電勢能可能一直減小 C．帶電微粒的動能可能一直增大D．帶電微粒的運動軌跡可能關于O點對稱 6.如下列圖，有一光滑的半徑可變的圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，圓心O點離地高度為H.現(xiàn)調(diào)節(jié)軌道半徑，讓一可視為質(zhì)點的小球a從與O點等高的軌道最高點由靜止沿軌道下落，使小球離開軌道后運動的水平位移S最大，那么小球脫離軌道最低點時的速度大小應為(　　)

5、A. B. C. D. 7.一輛質(zhì)量為m的卡車在平直的公路上，以初速度v0開始加速行駛，經(jīng)過一段時間t，卡 車前進的距離為s時，恰好到達最大速度vm.在這段時間內(nèi)，卡車發(fā)動機的輸出功率恒為P，卡車運動中受到的阻力大小恒為F，那么這段時間內(nèi)發(fā)動機對卡車做的功為(　　) A．PtB．FsC．FvmtD.mvm2＋Fs－mv02 8.如下列圖，處于真空中的勻強電場與水平方向成15°角，AB直線與 勻強電場E垂直，在A點以大小為v0的初速度水平拋出一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球，經(jīng)時間t，小球下落一段距離過C點(圖中未畫出)時速度大小仍為v0，在小球由A點運動到C點的過程中，以下說法正

6、確的是(　　)A．電場力對小球做功為零B．小球的電勢能減小 C．小球的電勢能增量大于mg2t2/2D．C可能位于AB直線的左側 9.如下列圖，一形狀為拋物線的光滑曲面軌道置于豎直平面內(nèi)， 軌道的下半部處在一個垂直紙面向外的磁場中，磁場的上邊界是y＝a的直線(圖中虛線所示)，一個小金屬環(huán)從拋物線上y＝b(b>a)處以速度v沿拋物線下滑．假設拋物線足夠長，且不計空氣阻力，那么金屬環(huán)沿拋物線運動的整個過程中損失的機械能的總量ΔE為(　　) A．假設磁場為勻強磁場，ΔE＝mg(b－a)＋mv2B．假設磁場為勻強磁場，ΔE＝mg(b－a) C．假設磁場為非勻強磁場，ΔE＝mv2D．假設磁場為非

7、勻強磁場，ΔE＝mgb＋mv2 10.如下列圖，一粗糙的平行金屬軌道平面與水平面成θ角，兩 軌道上端用一電阻R相連，該裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上．質(zhì)量為m的金屬桿ab以初速度v0從軌道底端向上滑行，滑行到某高度h后又返回到底端．假設運動過程中金屬桿始終保持與導軌垂直且接觸良好，軌道與金屬桿的電阻均忽略不計．那么以下說法正確的選項是(　　) A．金屬桿ab上滑過程與下滑過程通過電阻R的電量一樣多 B．金屬桿ab上滑過程中克服重力、安培力與摩擦力所做功之和等于mv02 C．金屬桿ab上滑過程與下滑過程因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能不一定相等 D．金屬桿ab在整個過程中損失的機械能

8、等于裝置產(chǎn)生的熱量 11.如下列圖，空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的水平 勻強磁場．在該區(qū)域中，有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個帶正電的小球．O點為圓環(huán)的圓心，a、b、c、d為圓環(huán)上的四個點，a點為最高點，c點為最低點，bd沿水平方向．小球所受電場力與重力大小相等．現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放．以下判斷正確的選項是(　　) A．小球能越過與O等高的d點并繼續(xù)沿環(huán)向上運動B．當小球運動到c點時，洛倫茲力最大 C．小球從a點到b點，重力勢能減小，電勢能增大 D．小球從b點運動到c點，電勢能增大，動能先增大后減小 、 三、解答題(14題11分，15題15分，16

9、題18分，共44分) 14. (11分)如下列圖，半徑R＝0.5 m的光滑半圓軌道豎直固定在 高h＝0.8 m的光滑水平臺上并與平臺平滑連接,平臺CD長L＝1.2 m,平臺上有一用水平輕質(zhì)細線栓接的完全相同的物塊m1和m2組成的裝置Q，Q處于靜止狀態(tài)．裝置Q中兩物塊之間有一處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)小彈簧(物塊與彈簧不栓接)．某時刻裝置Q中細線斷開，待 彈簧恢復原長后，m1、m2兩物塊同時獲得大小相等、方向相反的水平速度，m1經(jīng)半圓軌道的最高點A后，落在水平地面上的M點，m2落在水平地面上的P點．m1＝m2＝0.2 kg，不計空氣阻力，g取10 m/s2.假設兩物塊之間彈簧被壓縮時所具有的彈性勢

10、能為7.2 J，求： (1)物塊m1通過平臺到達半圓軌道的最高點A時對軌道的壓力； (2)物塊m1和m2相繼落到水平地面時P、M兩點之間的水平間距． 15.(15分)在半徑R＝5 000 km的某星球外表，宇航員做了如下實驗，實驗裝置如圖甲所 示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量m＝0.2 kg的小球從軌道AB上高H處的某點靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應的F大小，F(xiàn)隨H的變化關系如圖乙所示．求：(1)圓軌道的半徑； (2)該星球的第一宇宙速度． 16.如下列圖，PABCD是固定在豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中P

11、A 是豎直軌道，ABCD是半徑為R的圓弧軌道，兩軌道在A點平滑連接．B、D分別為圓軌道的最低點和最高點，B、D連線是豎直直徑，A、C連線是水平直徑，P、D在同一水平線上．質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球從軌道上P點靜止釋放，運動過程中電荷量保持不變，重力加速度為g. (1)小球運動到B點時，軌道對小球的作用力有多大？ (2)當小球運動到C點時，突然在整個空間中加上一個方向豎直向上的勻強電場，電場強度E＝，結果小球運動點D后水平射出，經(jīng)過一段時間碰到了軌道的Q點，求Q點與P點間的距離s. 1.如下列圖，兩個完全相同的小球A、B，在同一高度處以相同大小的初速度v0分別水平拋出和豎直向上拋出，以

12、下說法正確的選項是(　　) A．兩小球落地時的速度相同B．兩小球落地時，重力的瞬時功率相同 C．從開始運動至落地，重力對兩小球做功相同 D．從開始運動至落地，重力對兩小球做功的平均功率相同 2如下列圖，電梯質(zhì)量為M，它的水平地板上放置一質(zhì)量為 m的物體，電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開始豎直向上加速運動．當上升高度為H時，電梯的速度到達v，那么在這段過程中，以下說法中正確的選項是(　　) A．電梯地板對物體的支持力所做的功等于mv2 B．電梯地板對物體的支持力所做的功大于mv2 C．鋼索的拉力所做的功等于MgH＋Mv2 D．鋼索的拉力所做的功大于MgH＋Mv2 3.如下列圖

13、，在光滑絕緣水平面上的a、b兩點上固定兩個帶同種電荷的相同金屬小球P、Q(均可視為點電荷)，P球所帶的電荷量大于Q球所帶的電荷量．在ab連線上的c點釋放一帶電小滑塊M，滑塊由靜止開始向右運動．在滑塊向右運動的過程中，以下說法正確的選項是(　　)A．滑塊受到的電場力先減小后增大B．滑塊的電勢能一直減小 C．滑塊的動能先增大后減小D．在ab連線上必定有一點d，使得c、d兩點間的電勢差Ucd＝0 4.質(zhì)量為m的物體，在距地面為h的高處，以的恒定加速度由靜止豎直下落 到地面，以下說法中正確的選項是(　　)A．物體的重力勢能減少B．物體的機械能減少C．物體的動能增加D．重力的平均功率為mg 5如

14、下列圖，相距為d的兩平行金屬板的電容為C，帶電量 為Q，有一長為L的絕緣輕桿，兩端各固定電荷量分別為－q和＋q的小球，不計兩球的重力和兩球間的庫侖力．現(xiàn)先將桿從平行于極板的位置Ⅰ緩慢移動到垂直于極板的位置Ⅱ，再從位置Ⅱ緩慢移動到無窮遠處．那么(　　) A．從位置Ⅰ移到位置Ⅱ的過程中，兩球電勢能之和減小 B．從位置Ⅰ移到位置Ⅱ的過程中，電場力做功為零 C．從位置Ⅱ移到無窮遠處的過程中，兩球的電勢能之和不變 D．從位置Ⅱ移到無窮遠處的過程中，克服電場力做功 6如下列圖電路，兩根光滑金屬導軌，平行放置在傾角 為θ的斜面上，導軌下端接有電阻R，導軌電阻不計，斜面處在豎直向上的勻強磁場中，

15、電阻可略去不計的金屬棒ab質(zhì)量為m，金屬棒以速度v沿導軌勻速下滑，那么它在下滑高度h的過程中，以下說法中正確的選項是(　　) A．作用在金屬棒上各力的合力做功為零B．金屬棒ab的機械能守恒 C．重力與安培力做功的代數(shù)和等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱 D．金屬棒克服安培力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 7.去年冬天，我國的許多地區(qū)出現(xiàn)多年來少見的寒潮．某司機在冰雪覆蓋的平 直公路上測試汽車的制動性能，他在車速v＝10 m/s時緊急剎車(可認為車輪不轉動)，車輪在冰雪路面上劃出一道長L＝50 m的剎車痕跡，g取10 m/s2.求： (1)車輪與冰雪路面間的動摩擦因數(shù)． (2)假設該車以8

16、 m/s的速度在同樣路面上行駛，突然發(fā)現(xiàn)正前方停著一輛故障車．為防止兩車相撞，司機至少應在距故障車多遠處采取剎車措施．從司機發(fā)現(xiàn)故障車至實施剎車的反響時間Δt＝0.6 s. 8)如下列圖，在絕緣水平面上，長為2L的絕緣輕質(zhì)細桿的兩端各連接一個質(zhì)量為m的帶電小球A和B，組成一個系統(tǒng)，球A帶電荷量為＋q，球B帶電荷量為－3q(A、B球可視為質(zhì)點，不計兩者間的庫侖力)；AB系統(tǒng)與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ.水平面上的MNPQ區(qū)域存在由大平行板電容器產(chǎn)生的水平向右的勻強電場E，MN和PQ兩極板間的距離為4L，兩極板各有一個小孔；AB系統(tǒng)靜止放在A端距PQ極板3L處．現(xiàn)讓AB系統(tǒng)獲得向右的初速度，當A

17、球剛進入電場時，AB系統(tǒng)恰好做勻速運動．(重力加速度為g) (1)勻強電場的場強多大？假設電容器帶電量為Q，電容器的電容是多少？ (2)假設要使AB系統(tǒng)的A端能進入電場而又不從MN極板右側露出，那么AB系統(tǒng)的初速度應滿足什么條件？ (3)假設要使AB系統(tǒng)的A端恰好不能從MN極板右側露出，從獲得初速度到停止運動，AB系統(tǒng)滑行的路程是多少？ 答案1.C 2.BD 3.ACD 4.B 5. AD 6.AD　 7.(1)0.1　(2)36.8 m 8.(1)　(2)