【物理】2020届一轮复习人教版 功和能 课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版 功和能 课时作业

‎2020届一轮复习人教版 功和能 课时作业 ‎ ‎ 1、如图所示，斜轨道与半径为的半圈轨道平滑连接，点与半圆轨道最高点等高，为轨道的最低点。现让小滑块（可视为质点）从点开始以速度沿斜面向下运动，不计一切摩擦，关于滑块运动情况的分析，正确的是（ ）‎ A. 若，小滑块恰能通过点，且离开点后做自由落体运动 B. 若，小滑块恰能通过点，且离开点后做平抛运动 C. 若，小滑块恰能到达点，且离开点后做平抛运动 D. 若，小滑块恰能到达点，且离开点后做自由落体运动 ‎2、在光滑水平地面上有两个完全相同的弹性小球a、b，质量均为m．现b球静止，a球向b球运动，发生弹性正碰。当碰撞过程中达到最大弹性势能Ep时，a球的速度等于( ) ‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎3、人站在台阶式自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中错误的是（　　）‎ A．重力对人做负功 B．摩擦力对人做正功 C．支持力对人做正功 D．合力对人做功为零 ‎4、设一个学生在平直公路上以一般速度行驶自行车，所受阻力约为车、人总重的0.03倍，则骑车人的功率最接近于（　　）‎ A．1000W B．1W C．100W D．10W ‎5、用质量不计的细绳系住一小球，细绳的另一端固定于O点、将小球拉开一定角度后释放，从小球释放到运动到最低位置的过程中，重力做功的瞬时功率将（　　）‎ A．始终增大 B．始终减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 6、一质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t＝0时刻开始受到水平外力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则下列说法中正确的是（ ）‎ A． 物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移之比是1∶5‎ B． 物体在t0和2t0时刻的瞬时速度之比是1∶5‎ C． 外力在O到t0和t0到2t0时间内做功之比是1∶8‎ D． 外力在t0和2t0时刻的瞬时功率之比是1∶8‎ ‎7、质量为m的滑块在沿斜面方向大小为F=0.5mg的拉力作用下，沿倾角θ=30°的固定斜面以初速度v0匀减速上滑．已知斜面足够长，滑块和斜面之间的动摩擦因数为μ=tan30°．取出发点为参考点，关于滑块运动到最高点过程中产生的热量Q、机械能E、势能EP、滑块的动能Ek随时间t、位移x变化关系的是（　　）‎ A． B． ‎ C． D． ‎ ‎8、如图所示，一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)穿过固定的光滑圆环B，左端固定在A点，右端连接一个质量为m的小球，A、B、C在一条水平线上，弹性绳自然长度为AB.小球穿过竖直固定的杆，从C点由静止释放，到D点时速度为零，C、D两点间距离为h.已知小球在C点时弹性绳的拉力为，g为重力加速度，小球和杆之间的动摩擦因数为0.5，弹性绳始终处在弹性限度内，下列说法正确的是(　　) ‎ A. 小球从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为 B. 若在D点给小球一个向上的速度v，小球恰好回到C点，则 C. 若仅把小球质量变为2m，则小球到达D点时的速度大小为 D. 若仅把小球质量变为2m，则小球向下运动到速度为零时的位置与C点的距离为2h ‎9、水平地面上有两个固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙，乙的斜面倾角大，甲、乙斜面长分别为S、L1，如图所示．两个完全相同的小滑块A、B可视为质点同时由静止开始从甲、乙两个斜面的顶端释放，小滑块A一直沿斜面甲滑到底端C，而小滑块B滑到底端P后沿水平面滑行到D处（小滑块B在P点从斜面滑到水平面的速度大小不变），在水平面上滑行的距离PD=L2，且S=L1+L2．小滑块A、B与两个斜面和水平面间的动摩擦因数相同，则（ ）‎ A. 滑块A到达底端C点时的动能一定比滑块B到达D点时的动能小 B. 两个滑块在斜面上加速下滑的过程中，到达同一高度时，动能可能相同 C. A、B两个滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中，滑块A重力做功的平均功率小于滑块B重力做功的平均功率 D. A、B滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中，由于克服摩擦而产生的热量一定相同 ‎10、如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从 山坡(粗糙)底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，A、B之间的水平距离为x，重力加速度为g.下列说法正确的是(　　)‎ A. 小车克服重力所做的功是mgh B. 合外力对小车做的功是 C. 推力对小车做的功是＋mgh D. 阻力对小车做的功是＋mgh－Fx 11、向上抛出去一个物体，在物体上升过程中，它的_______能在减小，_______能在增加，当物体在最高点时，_______能有最大值，_______能有最小值，当物体开始下降后，_______转化为_______。‎ ‎12、质量是的子弹，以300m/s的速度水平射入厚度是10毫米的钢板，射穿后的速度是100m/s，则子弹受到的平均阻力的大小为_______N。‎ ‎13、如图为水力发电的示意图，一台发电机能提供6.4×106W的电功率。假定水轮机和发电机的效率都是80%，则从上游冲下来的水每秒钟提供给水轮机___________J的能量。若上、下游水面落差为24.8m，且上游水的流速为2m/s，则每秒钟需要___________kg质量的水通过水轮机，才能产生这样的电功率.(g=10m/s2)‎ ‎14、如图所示，质量为的小球以的速度沿光清水平面向右运动，碰到墙壁经后以的速度沿同、直线反弹，设初速度方向为正，小球在这内的加速度大小为______ ?，墙对小球的平均作用力大小为____，墙对小球做的功为____.‎ ‎ 15、如图所示，一质量为m=1kg的物块从光滑斜面顶端的A点由静止开始下滑，A点到水平地面BC的高度H=2m，通过水平地面BC（BC=2m）后滑上半径为R=1m的光滑1/4圆弧面CD，上升到D点正上方0.6m（图中未画出最高点）后又再落下。（设各轨道连接处均平滑且物块经过时无能量损失， g取10 m/s2）。求：‎ ‎（1）物块第一次到达B点时的速度vB； ‎ ‎（2）物块第一次从B到C克服阻力所做的功；‎ ‎（3）物块最终停在距B点右侧多远处？‎ ‎16、如图所示，半径R=0.9 m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L=1 m的水平面相切于B点，BC离地面高h=0.45 m，C点与一倾角为θ=30°的光滑斜面连接，质量m=1.0 kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放，已知滑块与水平面间的动摩擦因数，取g=10 m／s2。求：‎ ‎（1）小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力；‎ ‎（2）小滑块到达C点时速度的大小；‎ ‎（3）小滑块从C点运动到地面所需的时间。‎ ‎17、如下图所示，在倾角为30°的光滑斜面体上，一劲度系数为k＝200N/m的轻质弹簧一端连接固定挡板C，另一端连接一质量为m＝4kg的物体A，一轻细绳通过定滑轮，一端系在物体A上，另一端与质量也为m的物体B相连，细绳与斜面平行，斜面足够长，用手托住物体B使细绳刚好没有拉力，然后由静止释放，求：‎ ‎(1)弹簧恢复原长时细绳上的拉力；‎ ‎(2)物体A的最大速度大小。 ‎ 参考答案 ‎1、答案：C 试题分析：滑块恰好通过最高点C，由 可得：；‎ 根据机械能守恒可知：；即若，则滑块无法达到最高点C；若，则可以通过最高点做平抛运动，由机械能守恒定律可知，A点的速度应大于等于，小滑块能达到C点，且离开后做平抛运动，故ABC错误，D正确；‎ 考点：机械能守恒定律；向心力．‎ ‎【名师点评】机械能守恒定律与圆周运动的结合题目较为常见，在解题时一定要把握好竖直平面内圆周运动的临界值的分析，即由圆周运动的临界条件可知物块能到达C点的临界值，再由机械能守恒定律可得出其在A点的速度。 2、答案：A 试题分析：两球压缩最紧时，两球速度相等．根据碰撞过程中动量守恒，以及总机械能守恒求出碰前A球的速度．‎ 设碰撞前A球的速度为v，当两球压缩最紧时，速度相等，根据动量守恒得，则．在碰撞过程中总机械能守恒，有，得，故C正确． 3、答案：B ‎【来源】上海市虹口区北虹高级中学2018-2019学年高一（下)期中物理试卷 【详解】‎ 人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，受重力和支持力，重力做负功，支持力做正功，合外力为零，所以合外力做功等于零。人不受摩擦力，所以没有摩擦力做功。故A、C、D正确，B错误。‎ ‎4、答案：C ‎【来源】上海市虹口区北虹高级中学2018-2019学年高一（下)期中物理试卷 【详解】‎ 一个学生与车的质量约为50kg，重力就是500N，则受到的阻力的大小为15N， ‎ 骑自行车的速度一般约为15-20km/h，即约为5-6m/s，取大小为6m/s ‎ 则匀速行驶时，骑车人的功率 P=Fv=fv=15×6W=90W，最接近的为C选项100W．故ABD错误，C正确 ‎5、答案：C ‎【来源】上海市虹口区北虹高级中学2018-2019学年高一（下)期中物理试卷 ‎ 参考答案 ‎1、答案：C 试题分析：滑块恰好通过最高点C，由 可得：；‎ 根据机械能守恒可知：；即若，则滑块无法达到最高点C；若，则可以通过最高点做平抛运动，由机械能守恒定律可知，A点的速度应大于等于，小滑块能达到C点，且离开后做平抛运动，故ABC错误，D正确；‎ 考点：机械能守恒定律；向心力．‎ ‎【名师点评】机械能守恒定律与圆周运动的结合题目较为常见，在解题时一定要把握好竖直平面内圆周运动的临界值的分析，即由圆周运动的临界条件可知物块能到达C点的临界值，再由机械能守恒定律可得出其在A点的速度。 2、答案：A 试题分析：两球压缩最紧时，两球速度相等．根据碰撞过程中动量守恒，以及总机械能守恒求出碰前A球的速度．‎ 设碰撞前A球的速度为v，当两球压缩最紧时，速度相等，根据动量守恒得，则．在碰撞过程中总机械能守恒，有，得，故C正确． 3、答案：B ‎【来源】上海市虹口区北虹高级中学2018-2019学年高一（下)期中物理试卷 【详解】‎ 人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，受重力和支持力，重力做负功，支持力做正功，合外力为零，所以合外力做功等于零。人不受摩擦力，所以没有摩擦力做功。故A、C、D正确，B错误。‎ ‎4、答案：C ‎【来源】上海市虹口区北虹高级中学2018-2019学年高一（下)期中物理试卷 【详解】‎ 一个学生与车的质量约为50kg，重力就是500N，则受到的阻力的大小为15N， ‎ 骑自行车的速度一般约为15-20km/h，即约为5-6m/s，取大小为6m/s ‎ 则匀速行驶时，骑车人的功率 P=Fv=fv=15×6W=90W，最接近的为C选项100W．故ABD错误，C正确 ‎5、答案：C ‎【来源】上海市虹口区北虹高级中学2018-2019学年高一（下)期中物理试卷 ‎ ‎【详解】‎ 根据重力功率方程：，小球在初位置重力做功的功率为零，在最低点，由于重力的方向与速度方向垂直，则重力做功的功率为零，因为初末位置都为零，则运动过程中重力做功的功率先增大后减小。故C正确，A、B、D错误。‎ ‎6、答案：AC 【详解】‎ A项：0到t0时间内的加速度，这段时间内的位移为，，t0时刻的速度为，t0到2t0时间内的加速度为，所以t0到2t0时间内的位移为：，所以2t0时刻相对于出发点的位移为：，所以物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移之比是1：5，故A正确；‎ B项：2t0时的速度为：v2=v1+a2t0=所以物体在t0和2t0时刻的瞬时速度之比是1：3，故B错误；‎ C项：根据动能定理得：外力在0到t0时间内做的功为，外力在t0到2t0时间内做的功为，所以外力在0到t0和t0到2t0时间内做功之比是1：8，故C正确；‎ D项：外力在t0的时刻的瞬时功率为P1=F0v1=，2t0时刻的瞬时功率P2=2F0v2=，所以外力在t0和2t0时刻的瞬时功率之比是1：6，故D错误。‎ 故应选：AC。 解决本题的关键掌握瞬时功率的公式P=Fvcosθ，以及牛顿第二定律、运动学基本公式的应用。‎ ‎7、答案：BCD 【详解】‎ 物体受力如图所示：‎ 由牛顿第二定律得：mgsin30°+μmgcos30°﹣F=ma，其中：F=0.5mg，μ=tan30°，联立解得：a=0.5g，物体沿着斜面向上做匀减速直线运动，位移与时间的关系为：；产生的热量为：Q=μmgcos30° x=μmgcos30°？∝t2，则Q﹣t图象是抛物线，故A错误．由于μmgcos30°=F，所以除重力以外其他力做功代数和为零，物体的机械能守恒，E﹣t图象是平行于t轴的直线，故B正确．重力势能Ep=mgh=mgxsinθ∝x，EP﹣x是过原点的直线．故C正确；物体的速度与位移的关系式为 v2=v02﹣2ax=v02﹣2a？，动能Ek与位移x的关系式为 Ek=mv2=m（v02﹣2a？），故D正确；故选BCD. 此题是一道图象题，对物体正确受力分析，应用牛顿第二定律与运动学公式求出物体的速度与位移表达式，然后求出各图象所对应的函数表达式，根据函数表达式分析即可正确解题．‎ ‎8、答案：BC A、在D点对小球进行受力分析，如图所示：‎ 则，则 ，‎ 则摩擦力功为：，故选项A错误；‎ B、从C到D点后，在返回C点，根据动能定理：，则，故选项B正确；‎ C、当质量为m时，从C到D根据动能定理：‎ 则： ‎ 若仅把小球的质量变成，从C到D根据动能定理：‎ 则：，故选项C正确；‎ ‎ ‎ ‎9、答案：AC 解：A、研究滑块A到达底端C点的过程，根据动能定理得 mgh﹣μmgcosαS=m 研究滑块B到达D点时的过程，根据动能定理得 mgh﹣μmgcosθL1﹣μmgL2=m S=L1+L2．‎ 根据几何关系得cosαS＞cosθL1+L2 ．‎ 所以m＜m，故A正确 B、两个滑块在斜面上加速下滑的过程中，到达同一高度时，重力做功相同，‎ 由于乙的斜面倾角大，所以在斜面上滑行的距离不等，即摩擦力做功不等，‎ 所以动能不同，故B错误 C、整个过程中，两物块所受重力做功相同，但由于滑块B先到达底端，故重力对滑块A做功的平均功率比滑块B的小，故C正确 D、A、B滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中，摩擦力做功不同，所以克服摩擦而产生的热量一定不同，故D错误 故选AC．‎ 本题主要考查动能定理和功能关系．关键要明确研究的过程列出等式表示出需要比较的物理量．‎ ‎10、答案：ABD 小车上升的高度为h，则小车克服重力做功为mgh，A正确；小车初动能为零，末动能为，根据动能定理知，合外力做功为，B正确；F为恒力，则恒力做功为，故C错误；根据动能定理知，，解得阻力做功，故D正确． 11、答案：动 重力势 重力势 动 重力势能 动能 ‎ ‎【来源】吉林省辽源市田家炳高级中学2018-2019学年高一下学期期中考试物理试题 【详解】‎ 向上抛出去一个物体，在物体上升过程中，物体的速度减小，高度增加，它的动能减少，重力势能增加；当物体在最高点时，重力势能有最大值，动能有最小值；当物体开始下降后，重力势能转化为动能。‎ ‎12、答案：8000‎ ‎【来源】北京市第四中学2018-2019高一第二学期期中试卷物理试题 【详解】‎ 设平均阻力为f，根据动能定理得：，代入数据解得：‎ ‎13、答案：； ‎ ‎【来源】‎ ‎【区级联考】上海市宝山区2019届高三物理（一模)第一学期期末质量抽查试题 【分析】‎ 根据题意，从上游冲下来的水每秒钟提供给水轮机的能量满足：；提供给水轮机的能量来自水的重力势能和动能.‎ ‎【详解】‎ 从上游冲下来的水每秒钟提供给水轮机的能量： ‎ 根据，即，‎ 解得m=4.0×104 kg. 求能量的转化效率时，要确定有效利用的能量和总能量。‎ ‎14、答案：500m/s2 50N -0.25J ‎ ‎【来源】【区级联考】天津市和平区2018-2019学年高一上学期期末考试物理试题 【分析】‎ 根据小球的初末速度和时间，结合加速度的定义式求出小球的加速度．根据牛顿第二定律求解墙对小球的平均作用力；根据动能定理求解墙对小球做的功.‎ ‎【详解】‎ 规定初速度的方向为正方向，则小球的加速度为：，负号表示方向，即加速度的方向向左．根据牛顿第二定律可得，墙对小球的平均作用力大小为F=ma=50N；根据动能定理可得墙对小球做的功：.‎ ‎15、答案：(1) 10m/s (2) 4J (3) B点右侧2m处 试题分析：（1）由A到B过程，物块的机械能守恒解得： ‎ ‎（2）对从A点第一次运动到最高点的过程，列动能定理，设BC段阻力所做的功为，则 故有 解得：‎ 即克服阻力做功为0.4mg ‎ ‎（3）由第（2）问知，物块每次经过BC段机械能损失，原有总机械能为 可知物块经过BC段5次后停在C点，即B点右侧2m处 ‎ 考点：考查了动能定理，机械能守恒 ‎ ‎ ‎16、答案：（1）30N（2）4m/s（3）0.3s ‎ 而在B点，由牛顿第二定律可得： ‎ 解得 N=3mg=30N，‎ 由牛顿第三定律，滑块在B点对圆弧的压力大小为30N ‎ ‎（2）滑块由B到C运用动能定理得， ‎ 故滑块的速度为 ‎ ‎（3）滑块离开C点后做平抛运动，设其下落h的时间为t，则由 ‎ 得t=0.3s，由于t=0.3s内滑块的水平位移x=vct=1.2m ‎ 而斜面的水平长度 因为x>xO，故滑块不会落在斜面上，而是直接落到地面上 ‎ 所以小滑块从C点运动到地面所需的时间为0.3s ‎ 考点：机械能守恒定律，牛顿第二定律，动能定理，平抛物体运动规律的简单计算等。‎ ‎17、答案：(1) 30 N (2) 1 m/s 【详解】（1）回复原长时，对B：mg-T=ma 对A：T-mgsin30°=ma 代入数据解得：T=30N （2）初始位置，弹簧的压缩量为：x1＝＝10cm， 当A速度最大时，有：mg=kx2+mgsin30° 弹簧的伸长量为：x2＝＝10cm 因为x1=x2，所以弹簧的弹性势能没有改变，由系统机械能守恒得： mg（x1+x2）-mg（x1+x2）sin30°=？2m？v2 解得：v=g＝1m/s 本题解题的关键是根据两个物体的受力分析判断运动情况，知道当A加速度为0时，A速度最大，此时AB受力都平衡，运动过程中A、B及弹簧组成的系统机械能守恒． ‎