2013届高考物理第一轮课时检测试题25 能量观点分析综合问题

用心 爱心 专心1 课时作业课时作业 二十五二十五 第第 2525 讲讲 用能量观点分析综合问题用能量观点分析综合问题 基础热身 1 如图 K25 1 所示 一个可视为质点的质量为m的小球以初速度v飞出高为H的桌 面 当它经过距离地面高为h的A点时 所具有的机械能是 以桌面为零势能面 不计空气 阻力 图 K25 1 A mv2 1 2 B mv2 mgh 1 2 C mv2 mgh 1 2 D mv2 mg H h 1 2 2 2011 巢湖模拟从地面竖直上抛一个质量为m的小球 小球上升的最大高度为h 设上升和下降过程中空气阻力大小恒为f 下列说法正确的是 A 小球上升的过程中动能减少了mgh B 小球上升和下降的整个过程中机械能减少了fh C 小球上升的过程中重力势能增加了mgh D 小球上升和下降的整个过程中动能减少了fh 3 一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中 受重力和电场力作用 若重力做功 3 J 电场力做功 1 J 则小球的 A 重力势能增加 3 J B 电势能增加 1 J C 动能减少 3 J D 机械能增加 1 J 4 如图 K25 2 所示 一小球自A点由静止自由下落 到B点时与弹簧接触 到C点时 弹簧被压缩到最短 若不计弹簧质量和空气阻力 在小球由A B C的运动过程中 图 K25 2 A 小球和弹簧的总机械能守恒 B 小球的重力势能随时间均匀减少 C 小球在B点时动能最大 D 小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 技能强化 5 如图 K25 3 所示 轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接 另一端与物体A相连 物体A静止于光滑水平桌面上 右端接一细线 细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连 开 始时用手托住B 让细线恰好伸直 然后由静止释放B 直至B获得最大速度 下列有关该 过程的分析正确的是 用心 爱心 专心2 图 K25 3 A B物体的机械能一直减小 B B物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和 C B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量 D 细线拉力对A物体做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量 6 如图 K25 4 所示 倾斜的传送带保持静止 一木块从顶端以一定的初速度匀加速 下滑到底端 如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动 同样的木块从顶端以同 样的初速度下滑到底端的过程中 与传送带保持静止时相比 图 K25 4 A 所用的时间变长 B 所用的时间不变 C 克服摩擦力所做的功变大 D 系统产生的内能变大 7 2011 重庆模拟半径为R的圆桶固定在小车上 有一光滑小球静止在圆桶的最低点 如图 K25 5 所示 小车以速度v向右匀速运动 当小车遇到障碍物突然停止时 小球在圆 桶中上升的高度不可能的是 图 K25 5 A 等于 B 大于 v2 2g v2 2g C 小于 D 等于 2R v2 2g 8 2012 郑州模拟一个人站在商店自动扶梯的水平踏板上 随扶梯向上加速运动 如 图 K25 6 所示 则 图 K25 6 A 踏板对人做的功等于人的机械能的增加量 B 踏板对人的支持力做的功等于人的机械能的增加量 C 克服人的重力做的功等于人的机械能增加量 D 对人做功的只有重力和踏板对人的支持力 9 2012 兖州检测如图 K25 7 所示 置于足够长斜面上的盒子A内放有光滑球B B 恰与A前 后壁接触 斜面光滑且固定于水平地面上 一轻质弹簧的一端与固定在斜面上 的木板P拴接 另一端与A相连 今用外力推A使弹簧处于压缩状态 然后由静止释放 则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中 图 K25 7 用心 爱心 专心3 A 弹簧的弹性势能一直减小直至为零 B A对B做的功等于B机械能的增加量 C 弹簧弹性势能的减少量等于A和B机械能的增加量 D A所受重力做功和弹簧弹力做功的代数和小于A动能的增加量 10 2011 山东卷如图 K25 8 所示 将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时 将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放 两球恰在 处相遇 不计空气阻力 则 h 2 图 K25 8 A 两球同时落地 B 相遇时两球速度大小相等 C 从开始运动到相遇 球a动能的减少量等于球b动能的增加量 D 相遇后的任意时刻 重力对球a做功功率和对球b做功功率相等 11 2011 濮阳一模如图 K25 9 所示 物块一次沿轨道 1 从A点由静止下滑至底端B 点 另一次沿轨道 2 从A点由静止下滑经C点至底端B点 AC CB 物块与两轨道间的动摩 擦因数相同 不考虑物块在C点处撞击的因素 则在物块两次下滑过程中 下列说法正确 的是 图 K25 9 A 物块受到摩擦力相同 B 沿轨道 1 下滑时的位移较小 C 物块滑至B点时速度大小相同 D 两种情况下损失的机械能相同 12 2011 苏北模拟如图 K25 10 所示装置由AB BC CD三段轨道组成 轨道交接处 均由很小的圆弧平滑连接 其中轨道AB CD段是光滑的 水平轨道BC的长度x 5 m 轨 道CD足够长且倾角 37 A D两点离轨道BC的高度分别为h1 4 30 m h2 1 35 m 现让质量为m的小滑块自A点由静止释放 已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数为 0 5 重力加速度g取 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 小滑块第一次到达D点时的速度大小 2 小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔 3 小滑块最终停止的位置距B点的距离 图 K25 10 课时作业 二十五 课时作业 二十五 课前热身 1 A 解析 小球平抛过程机械能守恒 其在任意位置的机械能都等于飞离桌面时的 用心 爱心 专心4 机械能E0 mv2 选项 A 正确 1 2 2 C 解析 根据动能定理 上升的过程中动能减少量等于小球克服重力和阻力做的 功 为mgh fh 小球上升和下降的整个过程中动能减少量和机械能的减少量都等于全程 中克服阻力做的功 2fh 选项 A B D 错误 选项 C 正确 3 AD 解析 由功能关系可知 克服重力所做的功等于重力势能增加量 为 3 J 故选项 A 正确 电场力所做的功等于电势能的减少量 为 1 J 故选项 B 错误 合外力做 的功等于动能的变化量 为 2 J 故选项 C 错误 重力以外的其他力所做的功等于机械能 的变化量 为 1 J 故选项 D 正确 4 AD 解析 对小球和弹簧组成的系统 只有重力和弹簧的弹力做功 机械能守恒 选项 A 正确 小球的运动不是匀速直线运动 选项 B 错误 小球的平衡位置在B C之间 它在平衡位置的动能最大 选项 C 错误 该过程中重力势能减少 弹性势能增大 动能的 增量为零 根据能量守恒定律 选项 D 正确 技能强化 5 ABD 解析 由静止释放B到B达到最大速度的过程中 B一直要克服绳的拉力做 功 根据功能关系可知 B物体的机械能一直减小 选项 A 正确 根据动能定理 重力与 拉力做功之和也正是B所受的合外力做的功 选项 B 正确 根据能量转化和守恒定律可知 B物体减少的机械能等于弹簧增加的弹性势能与A增加的动能之和 选项 C 错误 根据功 能关系可知 细线拉力对A做的功等于A物体和弹簧所组成的系统机械能的增加量 选项 D 正确 6 BD 解析 传送带运动时 木块所受摩擦力仍然是沿传送带向上 木块一直向下 加速运动 加速度不变 因而滑到底端所用时间不变 选项 B 正确 选项 A C 错误 由于 传送带运动时木块和传送带间的相对位移变大 故因摩擦力产生的内能也将增多 故选项 D 正确 7 B 解析 小球沿圆桶上滑过程中机械能守恒 若小球到达圆桶的水平直径以下 某位置时速度为零 则由机械能守恒定律 mgh 0 mv2 解得h 若小球能通过与 1 2 v2 2g 圆桶中心等高的位置 但不能通过圆桶最高点 则小球在圆心上方某位置脱离圆桶 斜抛 至最高点 设在最高点速度为v 则由机械能守恒定律 有 mgh mv 2 mv2 解得 1 2 1 2 h 若小球能通过圆桶最高点 小球在圆桶中上升的高度等于 2R 所以选项 A C D 是 v2 2g 可能的 8 A 解析 人随扶梯向上加速运动过程中 受支持力 重力和静摩擦力作用 支持 力和静摩擦力对人均做正功 根据机械能的增量等于重力以外其他力做的功知 支持力和 静摩擦力对人做的功等于人的机械能的增加量 所以只有选项 A 正确 9 BC 解析 运动过程中 弹簧由收缩状态伸长 A达到最大速度时 A和B的加 速度为零 根据受力分析知 弹簧必处于收缩状态 则弹簧的弹性势能减小但不为零 选 项 A 错误 根据B机械能的增量等于除重力外其他力做的功知 A对B做的功等于B的机 械能的增加量 选项 B 正确 运动过程中弹簧 A和B组成的系统机械能守恒 所以弹簧 弹性势能的减少量等于A和B机械能的增加量 选项 C 正确 根据动能定理 重力 弹簧 弹力及B对A侧壁的压力对A做功的代数和等于A动能的增加量 因B对A侧壁的压力对 A做负功 所以A所受重力做的功和弹簧弹力做的功的代数和大于A动能的增加量 选项 D 错误 10 C 解析 两球经过相同的时间 在 处相遇 则对b小球列方程可得 h 2 gt2 对a小球则有 v0t gt2 两式联立可得 v0 gt 即相遇时 a小球的速度 h 2 1 2 h 2 1 2 为va v0 gt 0 b小球的速度为gt 选项 B 错误 从相遇开始 a向下做初速度为零的 匀加速直线运动 b小球以一定的速度向下做匀加速直线运动 且二者加速度相同 均为 g 故b球先落地 选项 A 错误 从开始运动到相遇 a的速度由gt变为 0 b的速度由 0 用心 爱心 专心5 变为gt 两球质量相同 所以a动能的减少量等于b动能的增加量 选项 C 正确 相遇后 的任意时刻 b的速度一直大于a的速度 两球质量相同 由P Fv可得 选项 D 错误 11 CD 解析 物块沿轨道 1 滑下来时 设斜面的倾角为 轨道 1 长为l A点在 水平面上的投影为A A到水平面的距离为h 由动能定理 有 mgh mgcos l mv 即mgh mg A B mv 同理可得 物块沿轨道 2 滑下时 1 22 1 1 22 1 有mgh mg A B mv 也就是沿两轨道下滑时 摩擦力做功一样多 但摩擦力不同 1 22 2 所以选项 C D 正确 选项 A 错误 位移是从初位置指向末位置的有向线段 故位移相同 选项 B 错误 挑战自我 12 1 3 m s 2 2 s 3 1 4 m 解析 1 小滑块从A B C D过程中 由动能定理得 mg h1 h2 mgx mv 0 1 22D 解得 vD 3 m s 2 小滑块从A B C过程中 由动能定理得 mgh1 mgx mv 1 22C