高中物理必修二功能关系专题教师卷(含答案).doc

2014-2015学年高一物理必修二功能关系专题学校:_姓名：_班级：_考号：_一、选择题（注意：有些题是多选）1下列关于力、功、能的关系正确的是（ ）A、力F做正功，则该力F一定起动力作用 B、物体的重力做正功，动能一定增加C、物体的合外力做正功，动能一定增加 D、物体的合外力做功为零，则物体的机械能一定守恒【答案】AC【解析】动力做正功，A对；根据动能定理可知，动能的变化要看合外力做正功还是做负功，与重力做功没有直接关系，B错；C对；如果物体匀速向上运动，合外力做功为零，但物体的机械能增大，D错；2静止在粗糙水平面上的物块，受方向相同但大小先后为F1、F2、F3的水平拉力作用，先做匀加速运动、再匀速运动、最后做匀减速运动到停下(F1，F2，F3分别对应上述三个过程)。已知这三个力的作用时间相等，物块与水平面间的动摩擦因数处处相同，则下列说法中正确的有A这三个力中，F1做功最多 B加速运动过程中合力做的功大于减速运动过程中克服合力做的功C这三个力中，F2做功最多 D在全过程中，这三个力做的总功为零【答案】C 【解析】设匀速运动的速度为v，匀加速阶段的位移，匀速运动的位移，匀减速直线运动的位移为，匀加速阶段的力F1较大，W1W3，匀速直线运动位移较大，W2较大， A错C对；加速运动合力做功等于动能增量，减速过程克服合力做功等于动能的减小量，两个过程动能变化量大小相等，B错；在全过程中由动能定理，三个力做的总功等于克服摩擦力做的功，D错；3一木块沿粗糙斜面匀速下滑的过程中 A木块的机械能守恒 B木块的动能转化为重力势能C木块的重力势能转化为动能 D木块减小的机械能转化为内能【答案】D【解析】一木块沿粗糙斜面匀速下滑的过程中，动能不变，重力势能减少，转化为内能，木块的机械能减少不守恒，故A错误；木块的动能转化为重力势能和内能，故BC错误；木块减小的机械能转化为内能，D正确 故选D4下列说法中，正确的是（ ）A机械能守恒时，物体一定不受阻力 B机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用C物体处于平衡状态时，机械能必守恒 D物体所受的外力不等于零，其机械能也可以守恒【答案】D 【解析】5如右图所示，质量相等的物体A和物体B与地面的动摩擦因数相等，在力F的作用下，一起沿水平地面向右移动距离x，则A摩擦力对A、B做功不相等 BF对A做的功与F对B做的功相等CA、B动能的增量相同 D合外力对A做的功与合外力对B做的功不相等【答案】AC【解析】试题分析：摩擦力对A做功，摩擦力对B做功；F只对A做功，对B不做功；根据动能定理，由于AB的末速度相同，所以A、B动能的增量相同；合外力对A做的功与合外力对B做的功相等。选项AC正确。考点：功的概念及动能定理。6在2008年北京奥运会上，俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以5.05 m的成绩第24次打破世界纪录如图所示为她在比赛中的几个画面的示意图下列说法中正确的是（ ）A运动员过最高点时的速度一定为零B运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功C运动员要成功跃过横杆，其重心必须高于横杆D撑杆恢复形变时，撑杆的弹性势能完全转化为运动员的动能【答案】B【解析】A、运动员经过最高点如果速度为零，接下来将会做自由落体运动而碰到杆，故A错误；B、在上升过程中，杆先在运动员的压力作用下由直变弯，动能转化为杆的弹性势能，然后杆再由弯变直，弹性势能又转化为重力势能，故运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功，故B正确C.运动员要成功跃过横杆，其重心可以低于横杆,故C错误；D、撑杆恢复形变时，撑杆的弹性势能转化为运动员的动能和重力势能，故D错误。故选B.7质量为m的小球用长度为L的轻绳系住，在竖直平面内做圆周运动，运动过程中小球受空气阻力作用.已知小球经过最低点时轻绳受的拉力为7mg，经过半周小球恰好能通过最高点，则此过程中小球克服空气阻力做的功为 A.mgL/4 B.mgL/3 C.mgL/2 D.mgL【答案】C【解析】试题分析：小球在最低点时 ,在最高点时.由最低点到最高点根据动能定理，联立解得Wf= mgL/2.考点：此题考查牛顿第二定律及动能定理。8物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一水平向右的恒力F1，经时间t后撤去F1，立即再对它施加一水平向左的恒力F2，又经时间3t后物体回到出发点，在这一过程中，F1、 F2分别对物体做的功W1、W2间的关系是（ ）A. W1W2=11 B. W1W2=23 C. W1：W2=95 D. W1W2=97【答案】D【解析】试题分析：令恒力F1作用t后物体的速度为v1，恒力F2又作用2t后物体的速度为v2，所以物体在恒力F1作用t后物体的位移为，物体在恒力F2作用下的位移，由题意知，整理得：，由动能定理得：，代入解得，故选项D正确考点：动能定理；位移公式9一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v，若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v，对于上述两个过程，用、分别表示拉力F1、F2所做的功，、分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则（ ）A. ， B. ，-C. ， D. ，【答案】C【解析】试题分析：两次物体均做匀加速运动，由于时间相等，两次的末速度之比为12，则由v=at可知两次的加速度之比为12，故两次的平均速度分别为、v，两次的位移之比为12，由于两次的摩擦阻力相等，故由Wf=fx可知，；因为W合=WF-Wf，故WF =W合+Wf；故WF2 =W2合+W2f=4 W1合+ 2W1f4 W1合+ 4W1f=4 WF1，选项C 正确。考点：动能定理；牛顿第二定律。10海底有丰富的地下资源，深海探测成为世界关注的热点.2011年7月6日，我国载人潜水器“蛟龙号”以最大下潜5 057 m的深度创世界载人深潜纪录如果将“蛟龙号”某次的试潜运动分成三个阶段，选向下为正方向，g取10 m/s2，除浮力和重力外，不计任何阻力，其vt图象如图甲所示则有()AOa段重力大于浮力，合力做正功Bab段重力等于浮力，重力做功等于克服浮力做的功Cbc段重力小于浮力，动能转化为势能D三个阶段对应的浮力的大小按图乙所示的规律变化【答案】AB【解析】试题分析：根据甲图可知Oa段物体做加速运动，即重力大于浮力，合力做正功，A对ab段物体做匀速运动，受力平衡即重力等于浮力，重力做的功等于克服浮力做的功，B对bc段物体做减速运动，即重力小于浮力，动能和势能转化为内能，C错oa段加速度，根据牛顿第二定律有：，所以，ab阶段受力平衡，bc阶段，根据牛顿第二定律有：，所以，故三个阶段对应的浮力大小不可以按如图乙所示的图象规律变化，D错所以选AB11如图所示，质量为m的滑块从 h高处的a点沿圆弧轨道ab滑入水平轨道bc，滑块与轨道的动摩擦因素相同滑块在a、c两点时的速度大小均为v，ab弧长与bc长度相等空气阻力不计，则滑块从a 到c 的运动过程中（ ） A小球的动能始终保持不变 B小球在bc过程克服阻力做的功一定等于mgh/2 C小球经b点时的速度大于 D小球经b点时的速度等于 【答案】C【解析】滑块在a、c两点时的速度大小均为v，知滑块先加速后减速动能先增加后减小故A错误；对全程运用动能定理得，mgh-Wf=0，全程克服阻力做功等于mgh，因为ab段所受的支持力小于重力，所以所受的摩擦力与bc段不等，克服摩擦力做功不等，且在斜面上克服阻力做功小于在水平面克服阻力做功，则小球在bc过程克服阻力做的功不等于故B错误；根据动能定理得：mgh-Wf，因为Wf故C正确，D错误。故选C12如图所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，A、B间有相互作用的摩擦力，则摩擦力做功的情况是 ( )A. A、B都克服摩擦力做功B摩擦力对A不做功，B克服摩擦力做功C摩擦力对A、B都不做功D摩擦力对A做功，B克服摩擦力做功【答案】B【解析】做功的两个必要因素是力和在力的方向上通过一段位移，当B向左移动时，A没有动，故AB之间的摩擦力对A没有做功；B物体受到的摩擦力方向与运动方向相反，故摩擦力对B做负功，即B克服摩擦力做功；故选B考点：考查功点评：本题难度较小，公式W=Fs中s为力的作用点在力的方向上发生的位移图6-2-1113 如图6-2-11所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数相同，物体滑至斜面底部C点时的动能分别为和，下滑过程中克服摩擦力所做功分别为和，则（ ）A.， B.，C.， D.，【答案】D【解析】设斜面倾角为，水平边长度为x. 克服摩擦力所做的功：，可知W与倾角无关，所以根据动能定理： 得：，14水平足够长的传送带,在电动机的带动下以恒定速度V运行，现将一小工件m从静止轻轻放在传送带上,（带速仍为V），过一会工件与传送带相对静止。其间动摩擦因数为。则下列说法正确的有（ ）A.摩擦力对工件做的功为mV2/2 B.传送带克服摩擦力做的功为mV2/2C.电动机增加的电能等于传送带克服摩擦力做的功D.电动机增加的电能等于物块增加的动能【答案】AC【解析】 15如图所示,电梯质量为M,它的水平地板上放置一质量为m的物体,电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动.当上升高度为H时,电梯的速度达到v,则在这段过程中,下列说法中正确的是( )A.电梯地板对物体的支持力所做的功等于 B.电梯地板对物体的支持力所做的功大于C.钢索的拉力所做的功等于 D.钢索的拉力所做的功大于【答案】BD【解析】由动能定理，对物体：，解得，故电梯地板对物体的支持力所做的功大于，选项A错误，B正确；对电梯和物体的系统，根据动能定理可知：，故，钢索的拉力所做的功大于，选项C错误，D正确；故选BD. 考点：动能定理.16 如图所示的装置中，木块与水平桌面间的接触是光滑的，子弹沿水平方向射入木块（子弹射入木块过程时间极短，可认为弹簧长度不发生变化）后留在木块内，将弹簧压缩到最短。对子弹、木块和弹簧组成的系统，下列说法正确的是 （ ）A. 在子弹射入的过程中动量守恒、机械能不守恒B. 在子弹射入的过程中动量不守恒、机械能守恒C. 在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中动量不守恒、机械能不守恒D. 在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中动量守恒、机械能也守恒【答案】AC 【解析】在子弹射入的过程中系统合外力为零动量守恒、有内能产生机械能不守恒，A对，B错。在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中系统合外力不为零动量不守恒、机械能有损失不守恒，C对，D错，所以选AC17如图所示，光滑水平面上停着一辆小车，小车的固定支架左端用不计质量的细线系一个小铁球开始将小铁球提起到图示位置，然后无初速释放不计空气阻力，在小铁球来回摆动的过程中，下列说法正确的是：（ ）A小球向右摆动过程小车一直向左加速运动B小球向右能摆到与初始位置等高的地方C小球摆动过程机械能守恒D小球摆动过程中，球、车组成的系统机械能守恒、动量守恒【答案】B18一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上固定一条长为L，拴有小球的细绳.小球由与悬点在同一水平面处释放.如下图所示，小球在摆动的过程中，不计阻力，则下列说法中正确的是( )A小球的机械能守恒 B小球的机械能不守恒C小球和小车的总机械能守恒 D小球和小车的总机械能不守恒【答案】BC二、实验题19在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为6V、频率为50Hz的交流电源上，自由下落的重物质量为1kg，一条理想的纸带的数据如图所示，单位cm，g取9.8m/s2，O是打的第一个点，O、A之间有几个计数点没画出。（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度 vB = m/s。（2）从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量EP = J，此过程中物体动能的增加量EK = J。（3）造成EP和EK不相等的主要原因是 _。【答案】（1）vB = 0.98 m/s（2）EP= 0.49 J，EK = 0.48 J（3） 实验过程中存在摩擦阻力和空气阻力 【解析】(1) (2) (3)实验过程中存在摩擦阻力和空气阻力20在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，（1）（4分）下列器材中不必要的是_ （只需填字母代号）A重物 B纸带 C天平 D电源（2）（每空2分，共4分）如图所示为实验得到的一条点迹清晰的纸带，把第一个点记做O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为6278cm、7000cm、7758cm、8552cm根据以上数据，可知重物由O点运动到B点，重力势能的减少量等于_ J，动能的增加量等于_J（已知所用重物的质量为100kg，当地重力加速度g=980m/s2，取3位有效数字）OABCD【答案】(1)C (2)6.86 6.85【解析】利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，若近似相等，则可验证机械能守恒，所以不必测得质量，即不必要的器材有天平故选C（2）重物由O点运动到B点，重力势能的减少量等于，B点速度为，则动能的增加量等于故答案为：6.86 6.85三、计算题21距沙坑高7m处，以v0=10m/s的初速度竖直向上抛出一个重力为5N的物体，物体落到沙坑并陷入沙坑0.4m深处停下。不计空气阻力，g=10m/s2。求：（1）物体上升到最高点时离抛出点的高度；（2）物体在沙坑中受到的平均阻力大小是多少？ 【答案】1）设物体上升到最高点时离抛出点为H， 由动能定理得 （2分） 代入数据得H=5m （2分）（2）设物体在沙坑中受到的平均阻力为f，陷入沙坑深度为d，从最高点到最低点的全过程中： mg（H+h+d）fd=0 （4分） 代入数据得F=155N （2分）【解析】略22把质量为0.5Kg的石块从某高处以30o角斜向上方抛出，初速度是Vo=5m/s，落地速度为V1=15m/s（不计空气阻力）（1）抛出时，人对石块做了多少功？ （2）抛出点的高度h为多大？ 【答案】（1）（2）h=10m【解析】试题分析：(1)人对石块做的功等于其动能增加量，故（2）石块在抛出后，只有重力做功，根据动能定理可得： 解得h=10m (5分)考点：考查额动能定理的应用点评：关键是知道抛出石块后，人与石块之间没有力的作用，23用一根细线系一小球在竖直平面内做圆周运动，已知小球通过圆周最低点和最高点时，绳上受到的拉力之差为36N，求小球的质量。（取g = 10m/s2） 【答案】0.6kg【解析】试题分析：小球在最低点有：T1-mg= ； 小球在最高点有：T2+mg= 小球从最高点到最低点有： 得T1-T2=6mgT1-T=36 m=0.6kg 考点：圆周运动、牛顿第二定律及机械能守恒定律。24、水平传送带以v=2m/s速度匀速运动，将物体轻放在传送带的A端，它运动到传送带另一端B所需时间为11s，物体和传送带间的动摩擦因数=0.1，求：（1）传送带AB两端间的距离？（2）若想使物体以最短时间到达B端，则传送带的速度大小至少调为多少？（g=10m/s2）【答案】（1）20m； （2）2m/s【解析】（1）物体运动的加速度为：a=g= 1m/s2加速运动的时间为：t=Vt/a=2/1=2s因为物块从A到B只用了1秒。所以AB间的距离为：s=1/2at2+Vt(11-t) =20m(2)要使想使物体以最短时间到达B端，则要使物体一直做加速运动，当物体一直做加速运动时有Vt2-Vo2=2as Vt2=2x1x20 解得：Vt=2m/s所以，传送带的速度大小至少调为2m/s25如图，质量为m的小铁块A以水平速度V0冲上质量为M，长度为l，置于光滑水平面C上的木板B，正好不从木块板上掉下，已知A、B间的动摩擦因数为u，此时长木板对地位移为S，求这一过程中：（1）、木板增加的动能（2）、小铁块减少的动能 （3）、系统机械能的减少量 （4）、系统产生的热量【答案】(1)umgs (2) umg(s+l) (3)umgl (4)umgl【解析】 (1)根据动能定理，木板增加的动能等于摩擦力对木板做的功(2)根据动能定理，小铁块减少的动