2011届高三物理二轮复习重点难点专练专题5 动能定理与功能关系专题

专题专题 5 5 动能定理与功能关系专题动能定理与功能关系专题 复习目标复习目标 1 1 多过程运动中动能定理的应用 多过程运动中动能定理的应用 2 2 变力做功过程中的能量分析 变力做功过程中的能量分析 3 3 复合场中带电粒子的运动的能量分析 复合场中带电粒子的运动的能量分析 专题训练 专题训练 1 滑块以速率靠惯性沿固定斜面由底端向上运动 当它回到出发点时速度变为 且 1 v 2 v 若滑块向上运动的位移中点为 A 取斜面底端重力势能为零 则 12 vv A 上升时机械能减小 下降时机械能增大 B 上升时机械能减小 下降时机械能减小 C 上升过程中动能和势能相等的位置在 A 点上方 D 上升过程中动能和势能相等的位置在 A 点下方 2 半圆形光滑轨道固定在水平地面上 并使其轨道平面与地面垂直 物体 m m 同时由 12 轨道左右两端最高点释放 二者碰后粘在一起运动 最高能上升至轨道的 M 点 如图所示 已知 OM 与竖直方向夹角为 则物体的质量 0 60 2 1 m m A 1 1 C 1222 B 1 1 D 1 222 3 如图所示 DO 是水平面 初速为 v0的物体从 D 点出发沿 DBA 滑动到顶点 A 时速度刚好为零 如果斜面改为 AC 让该物 体从 D 点出发沿 DCA 滑动到 A 点且速度刚好为零 则物体具有 的初速度 已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且为零 A 大于 v0 B 等于 v0 C 小于 v0 D 取决于斜面的倾角 4 光滑水平面上有一边长为 的正方形区域处在场强为 E 的匀强电场中 电场方向与正方l 形一边平行 一质量为 m 带电量为 q 的小球由某一边的中点 以垂直于该边的水平初速 进入该正方形区域 当小球再次运动到该正方形区域的边缘时 具有的动能可能为 0 v A 0 B qElmv 2 1 2 1 2 0 C D 2 0 2 1 mvqElmv 3 2 2 1 2 0 m1 m2 600 M 0 A B C D 5 在光滑绝缘平面上有 A B 两带同种电荷 大小可忽略的小球 开始时它们相距很远 A 的质量为 4m 处于静止状态 B 的质量为 m 以速度 v 正对着 A 运动 若开始时系统具 有的电势能为零 则 当 B 的速度减小为零时 系统的电势能为 系统可能 具有的最大电势能为 6 如图所示 质量为 m 带电量为 q 的离子以 v0速度 沿与电场 垂直的方向从 A 点飞进匀强电场 并且从另一端 B 点沿与场强方 向成 1500角飞出 A B 两点间的电势差为 且 A B 填大于或小于 7 如图所示 竖直向下的匀强电场场强为 E 垂直纸面向里的匀强磁场磁感强度为 B 电 量为 q 质量为 m 的带正电粒子 以初速率为 v0沿水平方向进入两场 离开时侧向移动了 d 这时粒子的速率 v 为 不计重力 8 1914 年 弗兰克和赫兹在实验中用电子碰撞静止的原子的方法 使原子从基态跃迁到 激发态 证明了玻意尔提出的原子能级存在的假设 设电子的质量为 m 原子的质量为 M 基态和激发态的能量差为 E 试求入射电子的最小初动能 9 如图所示 斜面倾角为 质量为 m 的滑块距挡板 P 为 s0 以初速度 v0 沿斜面上滑 滑块与斜面间的动摩擦因数为 滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面的下滑力 若滑块每次 与挡板相碰均无机械能损失 问滑块经过的路程有多大 10 图中 轻弹簧的一端固定 另一端与滑块 B 相连 B 静止在水平直导轨上 弹簧处在 原长状态 另一质量与 B 相同的滑块 A 从导轨上的 P 点以某一初速度向 B 滑行 当 A 滑 过距离时 与 B 相碰 碰撞时间极短 碰后 A B 紧贴在一起运动 但互不粘连 已知 1 l 最后 A 恰好返回到出发点 P 并停止 滑块 A 和 B 与导轨的滑动摩擦因数都为 运动过程 中弹簧最大形变量为 重力加速度为 求 A 从 P 点出发时的初速度 2 lg 0 v A v B A B 1500 v0 v0 E v d P s0 A 1 l 2 lP B O B E A 11 图示装置中 质量为 m 的小球的直径与玻璃管内径接近 封闭玻璃管内装满了液体 液体的密度是小球的 2 倍 玻璃管两端在同一水平线上 顶端弯成一小段圆弧 玻璃管的 高度为 H 球与玻璃管的动摩擦因素为 tg370 小球由左管底端由静止释放 4 3 试求 1 小球第一次到达右管多高处速度为零 2 小球经历多长路程才能处于平衡状态 12 在水平向右的匀强电场中 有一质量为 m 带正电的小球 用长为 l 的绝缘细线悬挂 于 O 点 当小球静止时细线与竖直方向夹角为 现给小球一个垂直悬线的初速度 使小 球恰 能在竖直平面内做圆周运动 试问 1 小球在做圆周运动的过程中 在那一个位置 的速度最小 速度最小值是多少 2 小球在 B 点的初速度是多 大 13 如图 长木板 ab 的 b 端固定一挡板 木板连同挡板的质量为 4 0kg a b 间距离M s 2 0m 木板位于光滑水平面上 在木板 a 端有一小物块 其质量 m 1 0kg 小物块与 木板间的动摩擦因数 0 10 它们都处于静止状态 现令小物块以初速 4 0m s 沿木 0 v 板向前滑动 直到和挡板相碰 碰撞后 小物块恰好回到 a 端而不脱离木板 求碰撞过程 中损失的机械能 14 如图所示 一块质量为 M 长为 L 的均质板放在很长的光滑水平桌面上 板的左端有一 H 370370 s ba v M m v1 v2 l 质量为 m 的物块 物块上连接一根很长的细绳 细绳跨过位于桌面的定滑轮 某人以恒定 的速率 v 向下拉绳 物块最多只能到达板的中央 而此时的右端尚未到桌边定滑轮 试求 1 物块与板的动摩擦因数及物体刚到达板的中点时板的位移 2 若板与桌面之间有摩擦 为使物体能达到板的右端 板与桌面间的动摩擦因数范围 3 若板与桌面之间的动摩擦因数取 2 问中的最小值 在物体从板的左端运动到 板的右端的过程中 人拉绳的力所做的功 其它阻力不计 15 滑雪者从 A 点由静止沿斜面滑下 经一平台后水平飞离 B 点 地面上紧靠平台有一个 水平台阶 空间几何尺度如图所示 斜面 平台与滑雪板之间的动摩擦因数为 假设滑 雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动 且速度大小不变 求 1 滑雪者离开 B 点时的速度大小 2 滑雪者从 B 点开始做平抛运动的水平距离 s 16 如图所示 一质量为 M 长为 l 的长方形木板 B 放在光滑的水平面上 其右端放一质 量为 m 的小物体 A m M 现以地面为参照系 给 A 和 B 以大小相等 方向相反的初速 度使 A 开始向左运动 B 开始向右运动 但最后 A 刚好没有滑离 B 板 1 若已知 A 和 B 的初速度大小为 v0 求它们最后的速度大小和方向 2 若初速度的大小未知 求小木块 A 向左运动到达最远处 从地面上看 离出发点的距离 17 如图所示 摆球质量为 m 摆线长为 l 若将小球拉至摆线与水平方向夹 300角的 P 点 处 然后自由释放 试计算摆球到达最低点时的速度和摆线中的张力大小 专项预测 专项预测 18 如图所示 AB 是一段位于竖直平面内的光滑轨道 高度 为 h 末端 B 处的切线方向水平 一个质量为 m 的小物体 P 从轨道顶端 A 处由静止释放 滑到 B 端后飞出 落到地面上 的 C 点 轨迹如图中虚线 BC 所示 已知它落地时相对于 B O P B l 300 300 A B v OCD l 2 l s H C B h 2 h2 L h A 点的水平位移 OC l 现在轨道下方紧贴 B 点安装一水平传送带 传送带的右端与 B 的距 离为 l 2 当传送带静止时 让 P 再次从 A 点由静止释放 它离开轨道并在传送带上滑行 后从右端水平飞出 仍然落在地面的 C 点 当驱动轮转动带动传送带以速度 v 匀速向右运 动时 其他条件不变 P 的落地点为 D 不计空气阻力 a 求 P 滑到 B 点时的速度大小 b 求 P 与传送带之间的摩擦因数 c 求出 O D 间的距离 s 随速度 v 变化的函数关系式 19 如图所示 A B 是静止在水平地面上完全相同的两块长木板 A 的左端和 B 的右端 相接触 两板的质量皆为 M 2 0kg 长度 1 0m C 是一质量为 m 1 0kg 的小物块 现l 给它一初速度 2 0m s 使它从 B 板的左端开始向右滑动 已知地面是光滑的 而 C 与 0 v A B 之间的动摩擦因数皆为 0 10 求最后 A B C 各以多大的速度做匀速运动 重力 加速度 g 取 10 2 sm 参考答案 1 BC 2 B 3 B 4 ABC 5 6 小于 7 22 5 2 8 3 mvmv 2 3 2 0 q mv m qEd v 2 2 0 8 9 E M mM tg s g v cos2 2 0 10 1610 21 LLg 11 1 2 12 1 A 点是速度最小H 34 8 4 5H cos min gl v 13 2 4J 14 1 2 3 2 l mgl Mv2 glmM Mv 2 2 2 2Mv 15 1 2 2LhHg 2 2 1 LhHhShLH 2 2 2 LhHhShLH 0 v C BA 16 1 2 3 gh2 l h 2 3 2 7 71 2 2 7 2 2 2 2 1 2 2 2 gh v l gh v gh gh vl gh ll vS 17 A 球从 P 点做自由落体运动至 B 点 速度为 方向竖直向下glvB2 在 B 点 由于绳绷紧 小球速度为 方向垂直于 OB 则 B v BBB vvv 2 3 30cos 0 小球从 B 点沿圆弧运动至最低点 C 则 2 2 0 2 1 2 1 60cos1 BC mvmvmgl 则glglglglvv BC 2 5 2 1 22 4 3 60cos1 2 0 2 2 glvC5 2 在 C 点mg l gl mmgT l mv mgT5 3 5 2 2 18 1 方向向右 0 v mM mM 2 在 1 中 A 与 B 相对静止 A B 的对地位移大小分别为