15高考前四周物理高效专训：功能关系和能量守恒

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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