高中物理功和能复习-习题-中等难度-附答案详细解析
更新时间:2024-05-02 02:31:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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高中物理功能专题练习
中等难度
一、单选题(本大题共1小题,共4.0分) 1. “飞流直下三千尺,疑是银河落九天”是唐代诗人李白描写庐山瀑布的佳句.瀑布中的
水从高处落下的过程中(??)
A. 重力势能增加 B. 重力势能减少
C. 重力对水做的功大于水重力势能的改变量 D. 重力对水做的功小于水重力势能的改变量
二、多选题(本大题共3小题,共12.0分) 2. 关于功的正负,下列叙述中正确的是(??)
A. 正功表示功的方向与物体运动方向相同,负功为相反 B. 正功大于负功
负功表示力和位移两者之间夹角大于C. 正功表示力和位移两者之间夹角小于90°,
90°
D. 正功表示做功的力为动力,负功表示做功的力为阻力
3. 物体从某一高度处自由下落,落到直立于地面的轻弹簧上,在A点物
体开始与弹簧接触,到B点物体的速度为零,然后被弹回,下列说法中正确的是(??)
A. 物体从A下落到B的过程中,弹性势能不断增大 B. 物体从A下落到B的过程中,重力势能不断减小
C. 物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中,动能都是先变小后变大
D. 物体在B点的速度为零,处于平衡状态 4. 如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向
=0.1??处,滑块与弹簧不拴接.现由静止释放滑块,通过传下压缩弹簧至离地高度?感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的??????图象,其中高度从0.2??上升到0.35??范围内图象为直线,其余为曲线,以地面为零势能面,取??=10??/??2,由图象可知(??)
A. 小滑块的质量为0.2???? B. 轻弹簧原长为0.1??
C. 弹簧最大弹性势能为0.32??
D. 小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.38??
三、填空题(本大题共2小题,共8.0分)
5. 如图,倾角为??的斜面上一物体,竖直向上的恒力F通过滑轮
把物体拉着沿斜面向上移动了S的位移,则此过程拉了F做功??=______ .
第1页,共7页
6. 质量??=5×103????的汽车以??=6×104??的额定功率沿平直公路行驶,某时刻汽
车的速度大小为??=10??/??,设汽车受恒定阻力??=2.5×103??.则??=10??/??时汽车的加速度a的大小为______ ??/??2;汽车能达到的最大速度????大小为______ ??/??. 四、计算题(本大题共1小题,共10.0分)
7. 如图所示,长为4m的水平轨道AB,与半径为??=0.5??的竖直的半圆弧轨道BC在
B处相连接,有?质量为2kg的滑块(可视为质点),在水平向右、大小为14N的恒力F作用下,从A点由静止开始运动到B点,滑块与AB间的动摩擦因数为??=0.25,???? 间粗糙,取??=10??/??2.求: (1)滑块到达B处时的速度大小; (2)若到达B点时撤去力F,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并洽好能到达最高点C,
则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少?
五、简答题(本大题共3小题,共24.0分)
8. 如图所示,水平面与倾角为??=37°的斜面在B处平滑连接(图中未画出),斜面足
够长,一质量为??=1????的小物块在水平面上从A处以初速度??0=20??/??水平向右运动,AB间距离??=30??.己知物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为??=0.5,重力加速变??=10??/??2,sin37°=06,cos37°=0.8.求: (1)物块在斜面上运动离B点的最大距离; (2)物块最终静止位置与A点距离.
9. 如图(??),??、N、P为直角三角形的三个顶点,∠??????=37°,????中点处固定一电
量为??1=2.0×10?8??的正点电荷,M点固定一轻质弹簧.????是一光滑绝缘杆,其
第2页,共7页
中ON长为??=1??,杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷),将弹簧压缩到O点由静止释放,小球离开弹簧后到达N点的速度为零.沿ON方向建立坐标轴(取O点处??=0),图(??)中Ⅰ和Ⅱ图线分别为小球的重力势能和电势能随位置坐标x变化的图象,其中??0=1.24×10?3??,??1=1.92×10?3??,??2=6.2×10?4J.(静电力恒量??=9.0×109?????2/??2,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度??=10??/??2)
(1)求电势能为??1时小球的位置坐标??1和小球的质量m;
(2)已知在??1处时小球与杆间的弹力恰好为零,求小球的电量??2; (3)求小球释放瞬间弹簧的弹性势能????.
10. 如图所示,光滑水平面上有三个滑块A、B、C,其质量分别为??,2??,3??,其中
??,??两滑块用一轻质弹簧连接.某时刻给滑块A向右的初速度??0,使其在水平面上
匀速运动,一段时间后与滑块B发生碰撞,碰后滑块A立即以??=求:
(1)发生碰撞过程中系统机械能的损失为多少? (2)碰后弹簧所具有的最大弹性势能?
??05
的速度反弹,
第3页,共7页
答案和解析
【答案】
1. B 2. CD 3. AB 4. AD
5. ????+????sin?? 6. 0.7;24
7. 解:(1)滑块从A到B的过程中,由动能定理有:
12 ?????????????=??????22
即:14×4?0.25×2×10×4=2×2×????
1
得:????=6??/??
(3)当滑块恰好能到达C点时,应有:????=????
??
22
???????滑块从B到C的过程中,由动能定理:????????2??=2?????? 2
1
1
??2
联立解得:??=?11(??),即克服摩擦力做功为11J.
答:(1)滑块到达B处时的速度大小是6??/??.
(2)滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是11J.
8. 解:(1)当物块在斜面上速度减为零时,离B点的距离最大,设为L,整个过程中,根据动能定理得:
120?????0=????????????????cos37°?????????sin37°
2解得:??=5??,
(2)因为????sin37°>??????cos37°,则物块速度减为零后不能保持静止,沿斜面下滑,最后静止在水平面上,此过程中,根据动能定理得:
??????sin37°?????????cos37°?????????=0?0
解得:??=0.2??
则物块最终静止位置与A点距离??=?????=30?0.2=29.8?? 答:(1)物块在斜面上运动离B点的最大距离为5m; (2)物块最终静止位置与A点距离为29.8??.
9. 解:(1)电势能为??1是最大,所以应是电荷??1对小球做负功和正功的分界点,即应该是图中??(过??1作的ON的垂线). ??1=??cos37°×2cos37°=0.32??=0.32??,
=??1, 根据图象得到???????11.92×10?3
??===1×10?3???? °????1sin3710×0.32×0.6(2)小球受到重力G、库仑力F,
1
则有:??
??1??2??2
=????cos37°,
其中:??=??1tan37°=0.24??
带入数据,得:??2=2.56×10?6??
(3)对O到N,小球离开弹簧后到达N点的速度为零,根据能量守恒,得到 ??????sin37°+??2???0=????
第4页,共7页
带入数据解得:????=5.38×10?3??
(1)电势能为??1时小球的位置坐标??1为0.32??,答:小球的质量1×10?3????;
(2)小球的电量??2为2.56×10?6??;
(3)小球释放瞬间弹簧的弹性势能????为5.38×10?3J.
10. 解:(1)????碰撞瞬间,??,??组成系统动量守恒,规定向右为正方向有: ????0=???
??053
+2??????
解得:????=5??0
2
?2??(50)2?2?2??(碰撞过程中系统机械能的损失△??=2????0
1
1
??
1
3??02
)5
2
=25????0 3
(2)当弹簧具有最大弹性势能时,设为??????,则根据动量守恒定律有: ??,??具有共同速度,
2??????=(2??+3??)??????
由机械能守恒定律有:
????=
2
解得:????=125????0
2答:(1)发生碰撞过程中系统机械能的损失为25????0; 2(2)碰后弹簧所具有的最大弹性势能为125????0.
27
3
27
1122 ×2???????×3????????
22【解析】
1. 解:根据△????=?????可知:瀑布中的水从高处落下的过程中重力做正功,重力势能减小,重力对水做的功等于水重力势能的改变量. 故选B
瀑布中的水从高处落下重力做正功,重力势能减小.
本题主要考查了重力做功与重力势能的变化量的关系,难度不大,属于基础题.
2. 解:A、功是标量,只有大小,没有方向,而正负表示动力做功,负号表示阻力做功,故A错误;D正确
B、功的正负不表示做功的大小;故B错误;
C、由??=????cos??可知,正功表示力和位移两者之间夹角小于90°,负功表示力和位移两者之间夹角大于90°,故C正确; 故选:CD
功是标量,只有大小,没有方向,由??=????cos??可知,做功正负的条件,正功表示动力对物体做功,负功表示阻力对物体做功.
本题主要考查了对功的理解,注意功是标量,只有大小,没有方向,明确正功和负功的意义.
3. 解:A、物体从A下落到B的过程中,弹簧的形变量增大,弹性势能不断增大,故A正确;
B、物体从A下落到B的过程中,高度降低,重力势能不断减小,故B正确;
C、物体从A下落到B以及从B上升到A的过程中,当弹簧的弹力和重力平衡时,速度最大,动能最大,所以动能都是先变大后变小,故C错误;
D、物体在B点时,速度为零,但速度为零,合力不为零,不是处于平衡状态,故D错误;
故选:AB
动能的大小与物体的速度有关,知道速度的变化规律可以知道动能的变化规律; 重力势能与物体的高度有关,根据高度的变化来判断重力势能的变化;
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