【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，重物挂在弹性很好的橡皮筋的中点，在橡皮筋的两端点N和P相互缓慢靠近的过程中，其长度( )‎ A. 先增加在缩短 B. 逐渐增加 C. 逐渐缩短 D. 保持不变 ‎2、滑雪运动员从山上加速滑下过程中，下列表述正确的是( )‎ A. 重力做负功，动能增加 B. 重力做正功，动能减少 C. 重力势能减少，动能增加 D. 重力势能增加，动能增加 ‎3、如图所示，一轻弹簧的上端与物块连接在一起，并从高处由静止开始释放，空气阻力不计，在弹簧接触水平地面后直至物块运动到最低点的过程中，下列判断正确的是（　　）‎ A． 弹簧接触地时物块的速度最大 B． 物块一直做减速运动 C． 物块的机械能一直减小 D． 物块的动能和弹簧的弹性势能之和一直减小 ‎4、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 ‎5、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. 6、如图所示，在竖直面内固定有一半径为R的圆环，AC是圆环竖直直径，BD是圆环水平直径，半圆环ABC是光滑的，半圆环CDA是粗糙的。一质量为m小球（视为质点）在圆环的内侧A点获得大小为v0、方向水平向左的速度，小球刚好能第二次到达C点，重力加速度大小为g。在此过程中( )‎ A．小球通过A点时处于超重状态 B．小球第一次到达C点时速度为 C．小球第一次到达B点时受到圆环的弹力大小为 D．小球损失的机械能为 ‎7、如图甲所示，固定斜面的倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以初速度v0沿斜面向上做匀减速运动，经过一段时间后又沿斜面下滑回到底端，整个过程小物块的v-t图象如图乙所示。下列判断正确的是( )‎ A．物体与斜面间的动摩擦因数 B．上滑过程的加速度大小是下滑过程的2倍 C．滑块沿斜面上滑的过程中机械能减少 D．滑块沿斜面下滑的过程中动能增加 ‎8、水平面上做直线运动的A、B两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下逐渐停下来，图中a、b分别表示A、B的动能E和位移s的图象，下列说法中正确的是（ ）‎ A．若A和B的质量相等，则A与地面的动摩擦因数一定比B的大 B．若A和B的质量相等，则A与地面的动摩擦因数一定比B的小 C．从某时刻动能相同到A、B停止运动过程中， A克服摩擦力做的功比B克服摩擦力做的功多 D．从某时刻动能相同到A、B停止运动过程中，A克服摩擦力做的功与B克服摩擦力做的功一样多 ‎9、如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（ ）‎ A． 圆环的机械能守恒 B． 弹簧弹性势能变化了 C． 圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零 D． 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先增大后减小 10、一架喷气式飞机，质量 ‎ ‎，在起飞过程中，飞机从静止开始滑跑，当位移达到 时，速度达到起飞速度 。假设在此过程中飞机受到的阻力恒为飞机重力的 倍，重力加速度取。‎ ‎（1）求飞机受到的恒定牵引力F；‎ ‎（2）若飞机速度达到 时发现机械故障，立即关闭发动机，同时启动打开制动伞程序，已知在制动伞打开过程中飞机向前滑行距离 打开制动伞产生的空气阻力是飞机重力的 倍，求制动伞打开后飞机减速过程中滑行的距离 ‎11、如图，科研人员在研究某运动赛道路面特性时，将一质量m＝lkg小滑块（视为质点）在半径R＝0.4m的圆弧A端由静止释放，运动到B点时速度为v＝2m∕s．经过B后立即将圆弧轨道撤去。滑块在可视为光滑材料的水平面上运动一段距离后，通过换向轨道由C点过渡到倾角为θ＝37°、长s＝lm斜面轨道CD上，CD之间铺了一层匀质特殊材料，其与滑块间的动摩擦系数可在0≤μ≤1.5之间调节。斜面底部D点与光滑地面平滑相连，地面上一根轻 弹簧一端固定在O点，自然状态下另一端恰好在D点。认为滑块通过C和D前后速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不计空气阻力。‎ ‎（1）求滑块在B点时对轨道的压力大小以及在AB上克服阻力所做的功；‎ ‎（2）若设置μ＝0.5，求质点从C运动第一次运动到D点的时间；‎ ‎（3）若最终滑块停在D点，求μ的可能取值范围。‎ ‎12、2017年4月20日19时41分天舟一号货运飞船在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空。22日12时23分，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成首次自动交会对接。中国载人航天工程已经顺利完成“三步走”发展战的前两步，中国航天空间站预计2022年建成。建成后的空间站绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为M，空间站的质量为m0，轨道半径为r0，引力常量为G，不考虑地球自转的影响。‎ ‎（1）求空间站线速度v0的大小；‎ ‎（2）宇航员相对太空舱静止站立，应用物理规律推导说明宇航员对太空舱的压力大小等于零；‎ ‎（3）规定距地球无穷远处引力势能为零，质量为m的物体与地心距离为r时引力势能为Ep=-。由于太空中宇宙尘埃的阻力以及地磁场的电磁阻尼作用，长时间在轨无动力运行的空间站轨道半径慢慢减小到r1（仍可看作匀速圆周运动），为了修正轨道使轨道半径恢复到r0，需要短时间开动发动机对空间站做功，求发动机至少做多少功。‎ ‎13、如图所示，一质量为m的可视为质点的小球沿竖直平面内的四分之三圆周的轨道运动，轨道半径为R，经过最高点后离开轨道，轨道的另一端M点与水平地面相接。（重力加速度为g）试计算：‎ ‎（1）若小球恰好能通过最高点，求小球在最高点的速度；‎ ‎（2）若小球经过最高点时，对轨道的压力为mg，之后离开轨道，落在右边的水平地面上，小球落地点距M点的距离．‎ ‎14、如图所示,皮带在轮、，带动下以速度v匀速转动,皮带与轮之间不打滑.皮带AB段长为L,皮带轮左端B处有一光滑小圆弧与一光滑斜面相连接.物体无初速放上皮带右端后,能在皮带带动下向左运动,并滑上斜面.己知物体与皮带间的动摩擦因数为,且，为重力加速度，求:‎ ‎（1）若物体无初速放上皮带的右端A处,则其运动到左端B处的时间.‎ ‎（2）物体无初速的放上皮带的不同位置,则其沿斜面上升的最大高度也不同.设物体放上皮带时离左端B的距离为x,请写出物体沿斜面上升最大高度h与x之间的关系,并画出图象.‎ ‎15、探究平抛运动的实验装置如图所示。半径为L的四分之一圆轨道（可视为光滑）固定于水平桌面上，切口水平且与桌边对齐，切口离地面高度为2L．离切口水平距离为L的一探测屏AB竖直放置在水平面上，其高为2L．一质量为m的小球从圆轨道上不同的位置由静止释放后打在探测屏上。假若小球在运动过程中空气阻力不计，小球可视为质点，重力加速度为g。‎ ‎（1）若小球从圆轨道最高点P处由静止释放，求其到达圆轨道最低点Q处时的速度大小及对圆轨道的压力；‎ ‎（2）为让小球能打在探测屏上，小球应从圆轨道上什么范围内由静止释放？‎ ‎ 16、在“验证机械能守恒定律”的实验中，已备有：电火花计时器、纸带、刻度尺、带铁夹的铁架台，还需要的器材是( )‎ A. 弹簧秤 B. 天平 C. 秒表 D. 重锤 17、某同学利用气垫导轨和数字计时器，探究轻弹簧弹性势能与形变量的关系。 如图所示，气垫导轨上有很多小孔，气泵输入压缩空 气，从小孔中喷出，会使质量为 0.5kg 滑块 与导轨之间有一层薄的空气，使二者不接触 从而大大减小阻力。一端固定有轻弹簧的滑 块在导轨上滑行，当通过数字计时器时，遮 光片挡住光源，与光敏管相连的电子电路就会记录遮光时间△t。‎ ‎(1)接通气泵，调节气垫导轨左端高度，轻推滑块，使其刚好能够匀速运动，说明气垫导轨已经水平：‎ ‎(2)使用 10 分度游标卡尺测量滑块上遮光片宽度如图乙所示，读出其宽 d=_______cm;‎ ‎(3)压缩弹簧记录其压缩量；‎ ‎(4)释放滑块，滑块离开弹簧后通过数字计时器，计时器显示时间△t；‎ ‎(5)多次重复步骤(3)和(4)，将数据记录到数据表格中，并计算出滑块相应的动能；‎ ‎(6)由机械能守恒定律可知，滑块的动能等于释放滑块时弹簧的势能：‎ ‎ ‎ ‎(7)表格中弹簧压缩量为 5.00cm 时，其动能为__________J（结果要求三位有效数字）；‎ ‎(8)由表格中数据可知，弹簧的弹 性势能与其形变量的关系为______。‎ 参考答案 ‎1、答案：C 由题意可知，两根橡皮筋的合力是一定的，根据力的平行四边形定则可知，当两夹角在减小时，导致两分力大小在减小，因此橡皮筋的长度在缩短．故选C．‎ 点评：考查合力一定时，夹角在变化，则分力如何变化，同时掌握力的平行四边形定则的应用．‎ ‎2、答案：C 滑雪运动员从山上加速滑下过程中，运动的方向向下，重力的方向向下，所以重力做正功，重力势能减少；运动员做加速运动，速度增大，动能增大．所以选项C正确，选项ABD错误．故选C.‎ 点评：从功能的角度解决问题是继牛顿第二定律之外的另一种重要方法，每种力的功都对应着一种能量的转化，因此要加强练习，弄清各种功能关系．‎ ‎3、答案：C 【详解】‎ 从弹簧触地时，开始阶段弹簧的弹力小于重力，物块的合力向下，继续向下做加速运动，弹力等于重力时，合力为零，加速度为零，之后，弹力大于重力，物块向下做减速运动，所以弹力等于重力时，速度最大，此时弹簧处于压缩状态，物块先加速后减速运动，故AB错误；物块和弹簧组成的系统机械能守恒，而弹簧的弹性势能一直增大，所以物块的机械能一直减小，故C正确。对于物块和弹簧组成的系统，由于只有重力和弹力做功，所以系统的机械能守恒，即物块的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和保持不变，物块的重力势能一直减小，所以物块的动能和弹簧的弹性势能之和一直增加，故D错误；故选C。 解决本题的关键是知道根据合力的大小和方向可知加速度的大小和方向，以及知道加速度与速度同向，速度增加，加速度与速度反向，速度减小。要注意小球的机械能并不守恒，系统的机械能才守恒。‎ ‎4、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。 5、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． 6、答案：ACD ‎【来源】【市级联考】广东省揭阳市2019届高三下学期第二次模拟考试理综物理试题 【详解】‎ A项：在A点受重力和支持力的合力提供向心力，即，解得：，故小球通过A点时处于超重状态，故A正确；‎ B项：小球第一次到达C点的过程由动能定理得：，解得：，故B错误；‎ C项：小球第一次到达B点的过程由动能定理得：，在B点由牛顿第二定律得：，解得：，故C正确；‎ D项：设整个过程克服摩擦力做功为W，根据动能定理得：，刚好能第二次到达C点，则，由功能关系得：，解得：，故D正确。‎ ‎7、答案：BD ‎【来源】【市级联考】辽宁省大连市2019届高三第二次模拟考试理综物理试题 【详解】‎ A.根据题意可知，上滑阶段，根据牛顿第二定律：，同理下滑过程：，联立解得：，A错误 B.上滑加速度：，下滑加速度：，所以上滑过程的加速度大小是下滑过程的2倍，B正确 C.联立：与两式，可得：，上滑过程中，机械能减小等于摩擦力做功：，C错误 D.根据动能定理得：，解得：，D正确 ‎8、答案：AD ‎【来源】【百强校】江西省上饶市玉山县第一中学2018-2019学年高一下学期期中考试物理题 【详解】‎ A、B项：设物体的初动能为E0，图线斜率大小为K，则根据动能定理得：，得，所以，由图可知，，所以若A和B的质量相等，则A与地面的动摩擦因数一定比B的大，故A正确，B错误；‎ C、D项：由动能定理，可知，从某时刻动能相同到A、B停止运动过程中，A克服摩擦力做的功与B克服摩擦力做的功一样多，故C错误，D正确。‎ ‎9、答案：BC 【详解】‎ A、圆环沿杆滑下过程中，弹簧的拉力对圆环做功，圆环的机械能不守恒，故A错误.‎ B、图中弹簧水平时恰好处于原长状态，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L，可得圆环下降的高度为h=L，根据系统的机械能守恒得：弹簧的弹性势能增大量为：EP=mgh=mgL，故B正确.‎ C、当圆环所受合力为零时，速度最大，此后圆环继续向下运动，则弹簧的弹力增大，圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零，故C正确；‎ D、根据圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，即圆环的重力势能与圆环的动能还有弹簧弹性势能三种能量总和守恒.在圆环下滑到最大距离的过程中，圆环的速度是先增大后减少，圆环的动能也是先增大后减少，那么圆环重力势能与弹簧弹性势能之和就应先减少后增大，故D错误．‎ 故选：B、C 对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法．要注意圆环的机械能不守恒，圆环与弹簧组成的系统机械能才守恒.‎ ‎10、答案：；‎ ‎【来源】浙江省“温州十五校联合体”2018-2019学年高一下学期期中考试物理试题 【详解】‎ ‎（1）根据动能定理，从静止到起飞过程有：，代入数据解得：‎ ‎（2）从打开制动伞到停止，根据动能定理得：，代入数据解得：‎ ‎11、答案：（1）2（2）（﹣1）（3）≤μ≤或者μ＝1‎ ‎【来源】浙江省七彩阳光新高考研究联盟2018-2019学年高一下学期中物理试题 【详解】‎ ‎（1）滑块在B点，受到重力和支持力，在B点，根据牛顿第二定律有：， ‎ 代入数据解得：F＝20N，‎ 由牛顿第三定律得：＝20N。‎ 从A到B，由动能定理得：mgR﹣W＝mv2，‎ 代入数据得：W＝2J。‎ ‎（2）在CD间运动，由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma，‎ 解得：a＝6m/s2，‎ 根据匀变速运动规律有：‎ 代入数据解得：t＝（﹣1）s ‎（3）最终滑块停在D点有两种可能：‎ A．滑块恰好从C下滑到D，由动能定理得：mgs？sinθ﹣μmgcosθ＝0- ‎ 解得：μ＝1‎ B．滑块在斜面CD和水平地面间多次往复运动，最终静止在D点。‎ 当滑块恰好能返回C不飞出，由动能定理得：﹣μ1mgcosθ？2s＝0﹣，‎ 解得：μ1＝‎ 当滑块恰好能静止在斜面上，则有mgsinθ＝μ2mgcosθ ‎ 解得：μ2＝‎ 所以≤μ≤或者μ＝1‎ ‎12、答案：(1) ；(2)0；(3) ‎ ‎【来源】北京市交通大学附属中学2018-2019高一年级第二学期期中考试物理试题 【详解】‎ 解：(1)空间站在万有引力作用下做匀速圆周运动，则有： ‎ 解得：‎ ‎(2)宇航员相对太空舱静止，即随太空舱一起绕地球做匀速圆周运动，轨道半径与速度和太空舱相同，此时宇航员受万有引力和太空舱的支持力，合力提供向心力 设宇航员质量为，所受支持力为，则有：‎ 解得： ‎ 根据牛顿第三定律，宇航员对太空舱的压力大小等于太空舱对宇航员的支持力，故宇航员对太空舱的压力大小等于零 ‎(3) 在空间站轨道由修正到的过程中，根据动能定理有：‎ 而：‎ 联立上述方程解得： 13、答案：（1）；（2）‎ ‎【来源】【校级联考】湖南省醴陵第二中学、醴陵第四中学2018-2019学年高一下学期期中考试物理试题 【详解】‎ ‎（1）小球恰好能通过最高点时，有 解得：‎ ‎（2）小球通过轨道最高点时，由牛顿第三定律，轨道对小球向下的压力： ‎ 对小球，受力分析如图：‎ 由牛顿第二定律，有 解得：‎ 小球离开轨道做平抛运动，则有：‎ 竖直方向： ‎ 水平方向： ‎ 解得：‎ 则落地点到M点的距离：‎ ‎14、答案：（1）‎ ‎（2）当时,‎ 当时，‎ 如图所示：‎ ‎【来源】【市级联考】河南省洛阳市2018-2019学年高一下学期期中考试物理试题 【详解】‎ ‎（1）物体放上皮带运动时加速度，物体加速到前进的位移为：‎ 根据题意：，则有，所以物体先加速后匀速，加速时间为：‎ 匀速时间为：‎ 则总时间为；‎ ‎（2）当时，物体一直加速，到B点的速度为，则 又，所以:‎ 当时，物体先加速后匀速，达到B点时速度均为，则，‎ 做图如图所示：‎ ‎15、答案：（1）3mg，方向竖直向下（2）‎ ‎【来源】浙江省七彩阳光新高考研究联盟2018-2019学年高一下学期中物理试题 【详解】‎ ‎（1）小球从P处下滑到Q点，由机械能守恒定律得 ‎ 解得 ‎ 在Q点，对小球受力分析，可得 ‎ 代入解得FN＝3mg 根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为3mg，方向竖直向下 ‎（2）设小球从轨道上某点C下滑到Q处水平飞出，恰好打在B 点，则根据平抛运动规律得：‎ 竖直方向有： ‎ 水平方向有：L＝vQt 从C到Q，根据机械能守恒定律得 ‎ 解得 ‎ 即小球从PC范围内由静止释放均能打到探测屏上。‎ ‎16、答案：D 在验证机械能守恒的实验中，质量可测可不测，所以不需要天平和弹簧秤，因为时间可以通过打点计时器打出的纸带上直接读出，不需要秒表，实验时研究重锤的重力势能减小量和动能增加量是否相等，所以需要重锤．故D正确，ABC错误．故选D．‎ ‎17、答案：1.15 0.250 弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比 ‎ ‎【来源】【全国百强校】江西省南昌市第十中学2019届高三下学期期中考试（第二次模拟)理综物理试题 【详解】‎ 解：(2)游标卡尺的主尺读数为，游标尺的第5条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，所以游标尺的读数为，因此最终读数为；‎ ‎(7)由于宽度较小，时间很短，所以瞬时速度接近平均速度，则有：，滑块的动能为：；‎ ‎(8)由表中数据可知：弹簧的压缩量(形变量)的平方与物体的动能增量成正比，根据功能关系可知，弹簧的弹性势能全部转化为动能，因此可以得出：弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比。 ‎