高考物理一轮复习 考点通关练 强化训练5 能量综合问题.doc

强化训练(5)能量综合问题时间：60分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，16小题只有一项符合题目要求，710题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)12016宁波期末如图所示，木块b上表面是水平的，当木块a置于b上，并与b保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中()aa所受的合外力对a不做功bb对a的弹力做正功cb对a的摩擦力做正功da对b做正功答案c解析a、b一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，加速度为gsin。由于a速度增大，由动能定理，a所受的合外力对a做功，b对a的摩擦力做正功，b对a的弹力做负功，选项a、b错误，c正确。a对b不做功，选项d错误。2. 2017双鸭山一中测试如图所示，质量相同的可视为质点的甲、乙两小球，甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为r，圆弧底端切线水平，乙从高为r的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断正确的是()a两小球到达底端时速度相同b两小球由静止运动到底端的过程中重力做功不相同c两小球到达底端时动能相同d两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率大于乙小球重力做功的瞬时功率答案c解析根据机械能守恒定律可得两小球到达底端时速度大小v，但方向不同，所以选项a错误；两小球由静止运动到底端的过程中重力做功相同，则两小球到达底端时动能相同，所以选项c正确，b错误；两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率为零，乙小球重力做功的瞬时功率大于零，所以选项d错误。3.如图所示，某一建筑工地上，工人利用绕过定滑轮的绳子牵拉质量为m的建筑材料，设绳子的拉力大小恒为f(fmg)，建筑材料在水平地面上从a点起由静止开始做直线运动，先后经过b、c两点时的动能分别为ekb、ekc。又建筑材料在从a点至b点和从b点至c点的过程中拉力f做的功分别为w1、w2。已知abbc，绳子质量以及绳子与滑轮间的摩擦不计，则下列关系一定正确的是()aw1w2cekbekc答案b解析设xab、xbc分别表示f在ab段、bc段沿ac方向的平均作用力。因为w1xabxab，w2xbcxbc，又因为xabxbc，所以有w1w2，即选项a错误，b正确；因为建筑材料与地面的摩擦力的大小情况不确定，故材料可能到达b点速度较大，也有可能到达c点速度较大，选项c、d错误。4汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变。若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力f和加速度a的变化情况是()af逐渐减小，a逐渐增大bf逐渐减小，a也逐渐减小cf逐渐增大，a逐渐减小df逐渐增大，a也逐渐增大答案b解析根据pfv，发动机的功率不变，汽车加速行驶的过程中，速度增大，则牵引力减小，根据a，阻力不变，加速度减小，选项b正确，选项a、c、d错误。5.如图所示，一质量为m(可视为质点)的物块以一定的初速度v0从斜面底端沿斜面向上运动，恰能滑行到斜面顶端。设物块与斜面间的动摩擦因数一定，斜面的高度h和底边长度x可独立调节(斜面长度随之改变)，则下列说法正确的是()a若只增大m，物块不能滑到斜面顶端b若只增大h，物块不能滑到斜面顶端，但上滑最大高度一定增大c若只增大x，物块不能滑到斜面顶端，但上滑最大高度一定增大d若再施加一个水平向右的恒力，物块一定从斜面顶端滑出答案b解析根据功能关系有：mvmghmgx，若只增大m，物块仍能滑到斜面顶端，选项a错误；若只增大h，物块能过a点但到达不了b点，选项b正确；若只增大x，物块能过c点但到达不了d点，选项c错误；若再施加一个水平向右的恒力f，则物块受到斜面的压力增大，所受滑动摩擦力增大，若fcos，则物块不能从斜面顶端滑出，选项d错误。62016淮安模拟如图所示，小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同，小物块从倾角为1的轨道上高度为h的a点静止释放，运动至b点时速度为v1。现将倾斜轨道的倾角调至为2，仍将物块从轨道上高度为h的a点静止释放，运动至b点时速度为v2。已知21，不计物块在轨道接触处的机械能损失。则()av1v2cv1v2d由于不知道1、2的具体数值，v1、v2关系无法判定答案c解析对小物块运动分析，如图所示，物块运动过程中摩擦力做负功，重力做正功，由动能定理可得：mv2mghmgcosmgxbdmghmghmgxbd，因为hxbdxbc，所以mv2mghmgxbc，故到达b点的速度与倾斜轨道的倾角无关，所以v1v2，故c正确。7.如图所示，有一光滑轨道abc，ab部分为半径为r的圆弧，bc部分水平，质量均为m的小球a、b固定在竖直轻杆的两端，轻杆长为r，不计小球大小。开始时a球处在圆弧上端a点，由静止释放小球和轻杆，使其沿光滑轨道下滑，下列说法正确的是()aa球下滑过程中机械能保持不变ba、b两球和轻杆组成的系统在下滑过程中机械能保持不变ca、b滑到水平轨道上时速度为d从释放到a、b滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a球做的功为答案bd解析由机械能守恒的条件得，a球机械能不守恒，a、b系统机械能守恒，所以a错误，b正确。对a、b系统由机械能守恒定律得：mgr2mgr2mv2，解得v，c错误。对a由动能定理得：mgrwmv2，解得w，d正确。82016苏北四市调研如图所示，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图。斜面与水平轨道oa平滑连接，oa长度为6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开a点后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列说法正确的是()a球1的机械能守恒b球6在oa段机械能增大c球6的水平射程最小d六个球落地点各不相同答案bc解析当所有球都在斜面上运动时机械能守恒，当所有球在水平面上运动时，后面球要对前面的球做功，前面的小球机械能不守恒，选项a错误；球6在oa段由于球5的推力对其做正功，其机械能增大，选项b正确；由于球6离开a点的速度最小，所以其水平射程最小，选项c正确；当1、2、3小球均在oa段时，三球的速度相同，故从a点抛出后，三球落地点也相同，选项d错误。9.如图所示，半径为r，内径很小的光滑半圆形管道竖直放置，其底端与水平地面相切。一质量为m的小球(小球直径很小且略小于管道内径)以某一水平初速度进入管内，小球通过最高点p时，对管壁的压力大小为0.5mg(不考虑小球落地后反弹情况)，则()a小球落地点到p点的水平距离可能为rb小球落地点到p点的水平距离可能为2rc小球进入圆管道的初速度可能为d小球进入圆管道的初速度可能为答案ad解析小球在最高点p的速度有两种可能：当对外管壁的压力为0.5mg，有mg0.5mgm，当对内管壁的压力为0.5mg，有mg0.5mgm，解得：v1 ，v2 ，则小球落地点到p点的水平距离可能为x1v1 r，x2v2 r，所以选项a正确，b错误；又根据机械能守恒有：mvmvmg2r，分别代入v1、v2有v01，v02，故选项c错误，d正确。10.在工厂的流水线上安装有足够长的水平传送带，用水平传送带传送工件，可以大大提高工作效率，如图所示，水平传送带以恒定的速率v运送质量为m的工件，工件以v0(v0v)的初速度从a位置滑上传送带，工件与传送带间的动摩擦因数为，已知重力加速度为g()a工件滑上传送带到与传送带相对静止所需时间为b因传送工件电动机多做的功为m(v2v)c传送带的摩擦力对工件所做的功为m(vv0)2d工件与传送带的相对位移为答案ad解析工件滑上传送带后先做匀加速运动，mgma，ag，相对滑动时间为t，t，a正确；因传送工件电动机多做的功wmgvtmgvmv(vv0)，b错误；根据动能定理传送带对工件做功为m(v2v)，c错误；工件与传送带的相对位移为xvtt，d正确。二、计算题(本题共3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位。)112016上海静安区模拟(12分)在竖直平面内固定一轨道abco，ab段水平放置，长为4 m，bco段弯曲且光滑；一质量为1.0 kg、可视作质点的圆环套在轨道上，圆环与轨道ab段之间的动摩擦因数为0.5。建立如图所示的直角坐标系，圆环在沿x轴正方向的恒力f作用下，从a(7，2)点由静止开始运动，到达原点o时撤去恒力f，圆环从o(0,0)点水平飞出后经过d(6,3)点。重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。求：(1)圆环到达o点时的速度大小；(2)恒力f的大小；(3)圆环在ab段运动的时间。答案(1)7.75 m/s(2)10 n(3)1.26 s解析(1)圆环从o到d过程中做平抛运动xv0t，ygt2，读图得x6 m，y3 m，v0 m/s7.75 m/s。(2)圆环从a到o过程中，根据动能定理fxaomgxabmgymv，代入数据得f10 n。(3)圆环从a到b过程中，根据牛顿第二定律fmgma及xabat2，代入数据得t s1.26 s。122016石家庄调研(14分)如图所示，一个半径为r的圆周的轨道，o点为圆心，b为轨道上的一点，ob与水平方向的夹角为37。轨道的左侧与一固定光滑平台相连，在平台上一轻质弹簧左端与竖直挡板相连，弹簧原长时右端在a点。现用一质量为m的小球(与弹簧不连接)压缩弹簧至p点后释放。已知重力加速度为g，不计空气阻力。 (1)若小球恰能击中b点，求刚释放小球时弹簧的弹性势能；(2)试通过计算判断小球落到轨道时速度能否与圆弧垂直；(3)改变释放点的位置，求小球落到轨道时动能的最小值。答案(1)mgr(2)不会垂直击中圆弧(3)mgr解析(1)小球离开o点做平抛运动，设初速度为v0，由rcos37v0t，rsin37gt2，解得v0 ，由机械能守恒epmvmgr。(2)设落点与o点的连线与水平方向的夹角为，小球做平抛运动，由rcosv0t，rsingt2，位移方向与圆弧垂直tan，设速度方向与水平方向的夹角为，所以tan2tan，所以小球不能垂直击中圆弧。(3)设落点与o点的连线与水平方向的夹角为，小球做平抛运动，rcosv0t，rsingt2，由动能定理mgrsinekmv，解得ekmgr，当sin时，取最小值ekmgr。13. (14分)如图所示，质量为m的小球b，用长为l的细绳吊起处于静止状态，质量为m的a