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时间:2018-10-04
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1、15高考前四周物理高效专训:功能关系和能量守恒 【第二教育资源网www.02edu.com—高考物理试题】 以下是小编为各位同学整理的,希望可以帮助到大家! 倒数第7天 功能关系和能量守恒 知识回扣导图 考前必做题 图1 1.如图1所示,有一倾角θ=30°的足够长斜坡,小孩在做游戏时,从该斜坡顶端将一足球沿水平方向踢出去,已知足球被踢出时的初动能为9J,不计空气阻力,则该足球第一次落在斜坡上时的动能为( ) A.12JB.21JC.27JD.36J 解析 足球被踢出
2、后开始做平抛运动,第一次落在斜坡上时对足球的位移进行分解有tan30°=yx=0+vy2tv0t,得v0vy=32,足球第一次落在斜坡上时的动能为12m(v20+v2y)=21J,只有选项B正确. 答案 B 图2 2.如图2所示,一质量为1kg的小球静止在一竖直放置的轻弹簧上,弹簧的劲度系数为k=50N/m,现用一竖直向下的F=10N的恒力作用在小球上,当小球向下运动到最大速度时撤去F,则小球再回到初始位置时的速度大小为(弹簧形变过程中一直处于弹性限度内)( ) A.2m/sB.2m/s C.2
3、2m/sD.22m/s 解析 小球从初始位置回到初始位置的过程中,重力、弹力做功为零,根据动能定理,WF=12mv2,从开始到最大速度时,小球向下运动的位移Δx=Fk,则F•Δx=12mv2,F•Fk=12mv2,v=2F2km=2m/s,A项正确. 答案 A 3.一条长12m的传送带,倾角为30°,它能够将工件从地面送到卡车上,每个工件的质量为25kg,传送带每分钟可传送16个工件,不考虑传送带对工件的加速,g=10m/s2,下列说法正确的是( ) A.传送带每分钟对工件做的总功是2.4×104J
4、 B.摩擦力每分钟对工件做的总功是1.2×104J C.传送带的传送功率为100W D.传送带的传送功率为200W 解析 传送工件时不计加速,则工件随传送带一起匀速上升,即摩擦力f=mgsinθ,传送带对工件做功实质是传送带的摩擦力f对工件做功,所以W=nf•l=16×mgsin30°×l=2.4×104J,A项正确,B项错误;由功率定义,P=Wt=2.4×10460W=400W,知C、D项错误. 答案 A 4. 图3 如图3所示,质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面,同时施加一沿
5、斜面向上的恒力F=mgsinθ.已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ,取出发点为参考点,能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q、滑块的动能Ek、机械能E随时间t变化关系及滑块的势能EP随位移x变化关系的是( ) 解析 滑块运动到最高点的过程中,所受的合外力等于沿斜面向下的摩擦力,滑块沿斜面向上做匀减速运动,运动到最高点的过程中产生的热量Q=fx=mgsinθ(vt-12at2),图A错误.由动能定理得-mgsinθ(vt-12at2)=Ek-12mv2,Ek=-mgsinθ(vt-12at2)
6、+12mv2,图B错误.滑块的重力势能Ep=mgxsinθ,图C正确.根据题述知,F=mgsinθ=μmgcosθ,机械能E随时间t不变,图D正确. 答案 CD 5. 图4 如图4所示,一轻绳一端连一小球B,另一端固定在O点,开始时球与O点在同一水平线上,轻绳拉直,在O点正下方距O点L处有一铁钉C,释放小球后,小球绕铁钉C恰好能做完整的竖直面内的圆周运动. (1)求绳的长度. (2)求小球第一次运动到最低点时的速度. (3)若让小球自然悬挂,小球恰好与水平面接触于F点,小球质量为m,在水平面上
7、固定有倾角为θ的斜面,斜面高为h,小球与斜面AE及水平面EF间的动摩擦因数均为μ,EF段长为s,让一质量与小球质量相等的滑块从斜面顶端由静止滑下,滑块与小球碰撞后粘在一起,结果两者一起恰好能绕C在竖直面内做圆周运动,则滑块与小球碰撞过程中损失的机械能是多少(不计滑块在E处碰撞的能量损失)? 解析 (1)设轻绳长为R,则小球绕C在竖直面内做圆周运动时,半径为R-L,恰好能做竖直面内的圆周运动,则在最高点mg=mv2R-L 根据机械能守恒有mg[R-2(R-L)]=12mv2 解得R=53L. (2)由机械
8、能守恒定律,小球到最低点时mgR=12mv′2 得到v′=103gL. (3)若滑块与小球粘在一起且恰好能在竖直面内绕C做圆周运动,则碰撞后的共同速度也为v′=103gL 对滑块根据动能定理有 mgh-μmg(hcotθ+s)=12mv21 碰撞过程中损失的机械能为E损=12mv21-12•2mv′2 解得E损=mgh-103mgL-μmg(hcotθ+s). 答案 (1
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