2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第2章 動(dòng)量和能量 課時(shí)作業(yè)5 功能關(guān)系與能量守恒定律的應(yīng)用.doc
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課時(shí)作業(yè)5 功能關(guān)系與能量守恒定律的應(yīng)用 一、選擇題(1～6題為單項(xiàng)選擇題，7、8題為多項(xiàng)選擇題) 1．如圖所示，一根繩的兩端分別固定在兩座猴山上的A、B處，A、B兩點(diǎn)水平距離為16 m，豎直距離為2 m，A、B間繩長為20 m．質(zhì)量為10 kg的猴子抓住套在繩上的滑環(huán)從A處滑到B處．以A點(diǎn)所在水平面為參考平面，猴子在滑行過程中重力勢能最小值約為(繩處于拉直狀態(tài))( ) A．－1.2103 J B．－7.5102 J C．－6.0102 J D．－2.0102 J 解析：重力勢能最小的點(diǎn)為最低點(diǎn)，結(jié)合“同繩同力”可知，在最低點(diǎn)時(shí)，兩側(cè)繩子與水平方向夾角相同，記為θ，設(shè)右邊繩子長為a，則左邊繩長為20－a. 由幾何關(guān)系得20cosθ＝16；asinθ－(20－a)sinθ＝2 聯(lián)立解得a＝ m，所以最低點(diǎn)距離參考面的高度差為sinθ＝7 m，猴子的重心比繩子最低點(diǎn)大約低0.5 m，所以猴子在最低點(diǎn)的重力勢能約為－750 J，故選B. 答案：B 2. 如圖所示，光滑水平桌面上由大小相同的銅環(huán)串在一起的勻質(zhì)銅鏈總質(zhì)量為m，緩慢提起銅鏈左端直至右端剛好離開桌面，此過程中拉力所做的功為W.若改用與銅鏈重力大小相等的恒力豎直提起銅鏈右端，則左端剛離地時(shí)的速率為( ) A. B. C. D. 解析：緩慢提起時(shí)W＝mg，以恒力提起時(shí)mgl－mgl＝mv2，解得v＝，D正確． 答案：D 3．如圖所示，豎直實(shí)線表示某勻強(qiáng)電場中的一簇等勢面，具有一定初速度的帶電小球在電場中從A到B做直線運(yùn)動(dòng)(如圖中虛線所示)．小球只受電場力和重力，則該帶電小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中( ) A．做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．機(jī)械能守恒 C．機(jī)械能逐漸增大，電勢能逐漸減小 D．機(jī)械能逐漸減小，電勢能逐漸增大 解析：根據(jù)題述帶電小球做直線運(yùn)動(dòng)，利用質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的條件可知，帶電小球所受的電場力方向一定水平向左，合力不為零，帶電小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；帶電小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，電場力做負(fù)功，機(jī)械能逐漸減小，電勢能逐漸增大，選項(xiàng)D正確，B、C錯(cuò)誤． 答案：D 4. 隨著大眾生活水平的提高，私家車的擁有量大幅增加，在出行便利的同時(shí)也給城市的交通帶來擁堵，產(chǎn)生的尾氣也會(huì)污染環(huán)境．為把整個(gè)城市的交通真正做得順暢，解決出行給環(huán)境帶來的污染，某公司設(shè)計(jì)了“云軌”作為中小運(yùn)力的軌道交通產(chǎn)品．如圖所示，“云軌”由單根軌道來支撐、穩(wěn)定和導(dǎo)向，車體騎跨在軌道梁上運(yùn)行，類似于空中小火車．已知列車運(yùn)行時(shí)受到的阻力包括車輪與軌道的摩擦阻力和車輛受到的空氣阻力．假設(shè)摩擦阻力恒定，空氣阻力與列車運(yùn)行速度的平方成正比，當(dāng)列車以60 km/h的速度運(yùn)行時(shí)，空氣阻力占總阻力的60%，此時(shí)列車的功率為750 kW，則列車以80 km/h的速度運(yùn)行時(shí)的功率約為( ) A．750 kW B．1 000 kW C．1 500 kW D．2 000 kW 解析：設(shè)摩擦阻力為F，當(dāng)列車運(yùn)行速度為v1＝60 km/h＝ m/s時(shí)，空氣阻力為Ff＝kv，由于空氣阻力占總阻力的60%，則摩擦阻力為F＝Ff＝kv，P1＝(F＋kv)v1，當(dāng)車速為v2＝80 km/h＝ m/s時(shí)，P2＝(F＋kv)v2，聯(lián)立解得P2＝1 467 kW.選項(xiàng)C正確． 答案：C 5．[2018江蘇卷，4]從地面豎直向上拋出一只小球，小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后落回地面．忽略空氣阻力，該過程中小球的動(dòng)能Ek與時(shí)間t的關(guān)系圖象是( ) 解析：設(shè)小球拋出瞬間的速度大小為v0，拋出后，某時(shí)刻t小球的速度v＝v0－gt，故小球的動(dòng)能Ek＝mv2＝m(v0－gt)2，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)知，選項(xiàng)A正確． 答案：A 6. 如圖，水平地面上有一固定光滑斜面AB，其底端B點(diǎn)與半徑為R的四分之一圓弧光滑連接，圓弧的端點(diǎn)C與圓心在同一水平線上，M、N為C點(diǎn)正上方兩點(diǎn)，距離C點(diǎn)分別為2R和R，現(xiàn)將一小球從M點(diǎn)靜止釋放，小球在AB上能到達(dá)的最高處D點(diǎn)距水平面的高度為2R，接著小球沿斜面滑下返回進(jìn)入圓弧軌道，若不考慮空氣阻力，則( ) A．小球返回軌道后沿軌道運(yùn)動(dòng)可能到不了C點(diǎn) B．小球返回軌道后能沿軌道一直運(yùn)動(dòng)，并上升到N點(diǎn) C．小球返回軌道后沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，速度一定大于零 D．若將小球從N點(diǎn)靜止釋放，則小球在AB上能到達(dá)的最高處距水平面的高度等于R 解析：據(jù)題意可知，小球從M點(diǎn)靜止釋放能到達(dá)D點(diǎn)，據(jù)此可知在B點(diǎn)損失的能量為mgR(在B點(diǎn)能量的損失與在B點(diǎn)的速度有關(guān))；當(dāng)小球從D點(diǎn)返回時(shí)，在B點(diǎn)損失的能量小于mgR.當(dāng)小球從D點(diǎn)返回過程中，由于在B點(diǎn)損失的能量小于mgR，據(jù)能量守恒可知，小球返回時(shí)能到達(dá)C點(diǎn)以上，N點(diǎn)以下，故A、B錯(cuò)誤，C正確．若將小球從N點(diǎn)靜止釋放，在B點(diǎn)損失能量且小于mgR，所以小球在AB上能到達(dá)的最高處距水平面的高度h滿足R下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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