高三物理高考二轮专题过关检测课件四：功能关系的应用.ppt

专题四达标测试一 选择题 每小题5分 共60分 1 2009 辽宁省普通高校招生统一考试测试 如图4 1所示 斜面体固定在水平地面上 用一根轻绳跨过定滑轮连接甲 乙两滑块 使其静止于两斜面等高处 轻绳均与斜面平行 甲 乙可看成质点 不计一切摩擦 若剪断轻绳 sin37 0 6 sin53 0 8 a 甲 乙落地时的速度大小相等b 甲 乙落地时的动能之比为4 3c 甲 乙落地时重力的功率之比为1 1d 甲 乙在下滑过程中重力做功相等 图4 1 答案abc 解析m甲gsin37 m乙gsin53 m甲 m乙 3m甲 4m乙 由机械能守恒定律知a b正确 d错 由于p mgvsin 得 c正确 2 如图4 2所示 表面粗糙的斜面固定于地面上 并处于方向垂直纸面向外 强度为b的匀强磁场中 质量为m 带电荷量为 q的小滑块从斜面顶端由静止下滑 在滑块下滑的过程中 下列判断正确的是 图4 2 a 滑块受到的摩擦力不变b 滑块到达地面时的动能与b的大小无关c 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下d b很大时 滑块可能静止于斜面上 解析滑块下滑的过程中 受力分析如右图所示 c对 摩擦力ff fn 而fn g2 f洛 g2 qvb 由于g2不变 v增大 故fn增大 ff增大 a错 由于摩擦力的大小与b有关 而滑块到达地面时的动能与重力做功和摩擦力做功有关 故b错 若b很大时 摩擦力增大较快 当摩擦力增大到ff g1之后 滑块将保持匀速 不可能静止于斜面上 d错 答案c 3 2009 杭州市模拟三 如图4 3所示 下端固定在地面上的竖直轻弹簧 从它的正上方h高处有一物块自由落下 落到弹簧上后将弹簧压缩 如果分别从h1和h2 h1 h2 高处释放物块 物块落到弹簧上将弹簧压缩的过程中获得的最大动能分别是ek1和ek2 在具有最大动能时刻的重力势能分别是ep1和ep2 以地面为参照系 那么有 图4 3 a ek1 ek2 ep1 ep2b ek1 ek2 ep1 ep2 c ek1 ek2 ep1 ep2d ek1 ek2 ep1 ep2 答案c 解析动能最大的位置即重力和弹力相等的位置 两种情况此位置相同 c正确 4 2009 广东 7 某缓冲装置可抽象成如图4 4所示的简单模型 图中k1 k2为原长相等 劲度系数不同的轻质弹簧 下列表述正确的是 a 缓冲效果与弹簧的劲度系数无关b 垫片向右移动时 两弹簧产生的弹力大小相等c 垫片向右移动时 两弹簧的长度保持相等d 垫片向右移动时 两弹簧的弹性势能发生改变 图4 4 解析缓冲效果很大程度上取决于弹簧的劲度系数 a错 由于弹簧为轻质弹簧 垫片向右移动时两弹簧产生的弹力大小相等 b对 但由于两弹簧的劲度系数不同 故两弹簧被压缩的长度不相同 c错 弹性势能与弹簧长度有关 d对 5 2009 鞍山市第二次质量调查 如图4 5所示 带电粒子在没有电场和磁场空间以v0从坐标原点o沿x轴方向做匀速直线运动 若空间只存在垂直于xoy平面的匀强磁场时 粒子通过p点时的动能为ek 当空间只存在平行于y轴的匀强电场时 则粒子通过p点时的动能为 答案bd 图4 5 a ekb 2ekc 4ekd 5ek 答案d 解析x v0t y at2 t vy at 2v0 vx v0 v ek mv2 5 mv02 5ek 6 2009 上海市闸北区4月模拟 在2008北京奥运会上 俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以5 05m的成绩第24次打破世界纪录 图4 6为她在比赛中的几个画面 下列说法中正确的是 图4 6 a 运动员过最高点时的速度为零b 撑杆恢复形变时 弹性势能完全转化为运动员的动能c 运动员在上升过程中 杆对运动员的力先大于运动员对杆的力 后小于运动员对杆的力d 运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功 答案d 解析过最高点时运动员仍然具有水平方向的速度 a错 撑杆恢复形变时 弹性势能完全转化为运动员动能和重力势能 b错 杆对运动员的力和运动员对杆的力是一对相互作用力 c错 7 2009 珠海市第二次调研 如图4 7所示 一个小物体在足够长的斜面上以一定初速度释放 斜面各处粗糙程度相同 初速度方向沿斜面向上 则物体在斜面上运动的过程中 a 动能一定是先减小后增大b 机械能一直减小c 如果某段时间内摩擦力做功与物体动能的改变量相同 则此后物体动能将不断增大d 如果某段时间内摩擦力做功为w 再经过相同的时间 两段时间内摩擦力做功可能相等 图4 7 答案bcd 解析物体减速到零时有可能静止在斜面上 a错 由于摩擦力做负功 b对 c中说明物体能反向沿斜面向下加速运动 c对 同理d也对 8 2009 岳阳市高考信息卷 如图4 8所示 a b o c为在同一竖直平面内的四点 其中a b o沿同一竖直线 b c同在以o为圆心的圆周 用虚线表示 上 沿ac方向固定有一光滑绝缘细杆l 在o点固定放置一带负电的小球 现有两个质量和电荷量都相同的带正电的小球a b 先将小球a穿在细杆上 让其从a点由静止开始沿杆下滑 后使b从a点由静止开始沿竖直方向下落 各带电小球均可视为点电荷 则下列说法中正确的是 图4 8 a 从a点到c点 小球a做匀加速运动b 小球a在c点的动能大于小球b在b点的动能c 从a点到c点 小球a的机械能先增加后减小 但机械能与电势能之和不变d 小球a从a点到c点的过程中静电力做的功大于小球b从a点到b点的过程中静电力做的功 答案bc 9 2009 南昌市第二次模拟 在水平绝缘地面上放置着质量为m 带电量为 q的物块 在竖直方向上加一个向上的电场 场强e随时间t的变化规律如图4 9 解析球a受的库仑力为变力a错 b中静电力和重力对a球做功多 动能较大 b正确 球a从a点到c点过程 静电力先做正功后做负功 机械能先增后减 因只有静电力和重力做功 机械能和电势能之和不变 c对 因c 与c位于同一圆周上 从c 到c静电力不做功 b c 位于同一等势面上 静电力对两球做功相等 d错 所示 不考虑运动过程中受到的空气阻力 重力加速度为g 从t 0开始释放带电物块 在0 4t0时间内 a 在t0时刻物块动能最大b 在2t0时刻物块的重力势能最大c 在3t0时刻物块的电势能最小d 在4t0时刻物块的机械能最大 图4 9 解析0 t0内受力分析如下图所示 qe1 mg ma1 a1 0 5g 方向向上 t0 2t0内 mg qe2 ma2 a2 0 5g 方向向下 2t0时刻向上减速到速度为零 4t0时刻又回到地面 由此可知a b对 当静电力做正功最大时 即上升到最高点的2t0时刻电势能最小 c错 机械能最大时是静电力做正功最多时 即2t0时刻 d错 10 2009 哈师大附中第三次模拟 如图4 10所示 一根不可伸长的轻绳绕过定滑轮 左端悬挂一个质量为m的物体 人手持绳的一端以速度v从a点水平向右匀速运 答案ab 动 当经过b点时绳与竖直方向成 角 下列说法中正确的是 a 人从a运动到b的过程中 物体的速度逐渐增大b 人从a运动到b的过程中 物体的速度逐渐减小c 当人运动到b点时 物体重力的瞬时功率大小为mgvd 当人运动到b点时 绳上拉力的瞬时功率大小为mgvsin a 解析v沿绳方向的分速度即为物体的速度 v vsin 变大 v 变大 a对b错 此时重力的瞬时功率p mgvsin c错 由于物体加速运动 拉力ft mg 功率pft mgvsin d错 11 如图4 11所示 虚线ef的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场 电场强度为e 磁感应强度为b 一带电微粒自离ef为h的高处由静止下落 从b点进入场区 做了一段匀速圆周运动 从d点射出 下列说法正确的是 a 微粒受到的静电力的方向一定竖直向上b 微粒做圆周运动的半径为c 从b点运动到d点的过程中微粒的电势能先增大后减小d 从b点运动到d点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点c最小 图4 11 答案abc 解析由v2 2gh 得到粒子做匀速圆周运动 可以判断qe mg 可得根据洛伦兹力提供向心力可以推出圆周运动半径为根据静电力向上 所以从b点运动到d点的过程中微粒的电势能先增大后减小 电势能加重力势能再加粒子的动能守恒 所以b点运动到d点的过程中电势能和重力势能之和不变 12 2009 福建 18 如图4 12所示 固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d 其右端接有阻值为r的电阻 整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为b的匀强磁场中 一质量为m 质量分布均匀 的导体杆ab垂直于导轨放置 且与两导轨保持良好接触 杆与导轨之间的动摩擦因数为 现杆在水平向左 垂直于杆的恒力f作用下从静止开始沿导轨运动距离l时 速度恰好达到最大 运动过程中杆始终与导轨保持垂直 设杆接入电路的电阻为r 导轨电阻不计 重力加速度大小为g 则此过程 图4 12 a 杆的速度最大值为b 流过电阻r的电量为c 恒力f做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量d 恒力f做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量 答案bd 解析当v最大时有f ff f安 即f mg v 通过电阻r的电量q 由动能定理有wf wf wf安 ek 其中wf 0 wf安 0 故b d对 二 解答题 每小题10分 共40分 13 一静止的物体所受到的合外力随时间的变化关系如图4 13所示 图中f1 f2未知 已知物体从t 0时刻出发 在3t0时刻恰又返回到出发点 试求 1 t0时刻物体的速度v1与3t0时刻物体的速度v2之比 2 f1与f2之比 图4 13 解析 1 由图可知f1作用时间为t0 物体做匀加速运动 然后改为反向f2作用时间为2t0 物体先减速再反向 加速至出发点 设f1作用下物体的位移为s 则有 f2作用下物体的位移为 s 有 联立 可得 2 对于f1作用的过程 根据动能定理有 对于f2作用的过程 根据动能定理有 由 得 答案 1 2 3 2 4 5 14 2009 大连市第二次模拟 如图4 14所示 一个半径为r 0 3m的半圆形轻质弯管上固定有两个小球a b c为弯管的圆心 ac ob 弯管可以绕左端转轴o在竖直平面内无摩擦自由转动 已知ma 2kg mb 1kg 取g 10m s2 由静止开始释放此装置 则 1 当b球摆到最低点时系统减少的重力势能是多大 2 当a球摆到最低点时 a的动能是多大 图4 14 解析 1 b球到达最低点时 系统减少的机械能 e magha1 mbghb1 ha1 hb1分别为a b两球下落的高度 因为ha1 2r hb1 2r所以 e 18j 2 a球到达最低点时 由系统机械能守恒得magha2 mbghb2 mava2 mbvb2a b具有相同的角速度 转动半径 rb 2r所以va vba b下落的高度分别为 可得eka mava2 9 3j 答案 1 18j 2 9 3j 15 2009 成都市第三次诊断性检测 如图4 15所示 两条足够长的平行光滑导轨mn和pq之间的宽度为l 处于同一竖直平面内 mp间接有阻值为r的电阻 轻质金属杆ab长为2l 紧贴导轨竖直放置并与导轨接触良好 离a端处固定有质量为m的小球 可视为质点 整个装置处于磁感应强度为b并与导轨平面垂直的匀强磁场中 当ab杆由静止开始紧贴导轨绕a端固定轴向右倒下至水平位置时 球的速度为v 若导轨及金属杆电阻不计 忽略各处的摩擦 重力加速度为g 则 图4 15 在金属杆b端即将脱离导轨mn的瞬间 求 1 小球的速度大小 2 电阻r的电功率 解析 1 设b端即将脱离mn时的速度为v0 在金属杆的b端即将脱离mn至ab杆倒下至水平位置的过程中 以小球为研究对象 由题中条件可知 b端即将脱离导轨mn时 ab杆与pq的夹角为30 根据机械能守恒有mglsin30 mv02 mv2解得 2 因为杆和球转动的角速度相同所以 b端即将脱离导轨mn时 杆中点的速度 v1 2v0 感应电动势e 2blv1功率 16 2009 山东调研 如图4 16所示 pr是一长l 0 64m的绝缘平板 且固定在水平地面上 挡板r固定在平板的右端 整个空间有一个平行于pr的匀强电场e 在板的右半部分有一个垂直纸面向里的匀强磁场b 磁场的宽度d 0 32m 一个质量m 0 50 10 3kg 电荷量q 5 0 10 2c的小物体 从板的p端由静止开始向右做匀加速直线运动 从d点进入磁场后恰能做匀速直线运动 当物体碰到挡板r后被弹回 若在碰撞瞬间撤去电场 不计撤掉电场对原磁场的影响 物体返回 答案 1 2 时在磁场中仍做匀速运动 离开磁场后做减速运动 停在c点 已知 若物体与平板间的动摩擦因数 0 20 g取10m s2 图4 16 1 判断电场的方向及物体带正电还是带负电 2 求磁感应强度b的大小 3 求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能 解析 1 物体由静止开始向右做匀加速直线运动 证明静电力向右且大于摩擦力 进入磁场后做匀速直线运动 说明它受的摩擦力增大 证明它受的洛伦兹力垂直平板向下 由左手定则判断 物体一定带负电 物体带负电而所受静电力方向向右 所以电场的方向一定水平向左 2 设物体被挡板弹回后做匀速直线运动的速度为v2 从离开磁场到停在