春高中物理必修二第七章 专题 功能关系综合应用Word下载.docx
- 文档编号:14653498
- 上传时间:2022-10-23
- 格式:DOCX
- 页数:8
- 大小:311.11KB
春高中物理必修二第七章 专题 功能关系综合应用Word下载.docx
《春高中物理必修二第七章 专题 功能关系综合应用Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《春高中物理必修二第七章 专题 功能关系综合应用Word下载.docx(8页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
B.经过最低点时对轨道的压力大小相等
C.在最低点时的向心加速度大小不相等
D.机械能总是相等的
❸[2018·
北京西城期末]2016年9月15日,我国发射了空间实验室“天宫二号”.它的初始轨道为椭圆轨道,近地点M和远地点N的高度分别为200km和350km,如图Z4-3所示.关于“天宫二号”在该椭圆轨道上的运动,下列说法正确的是( )
图Z4-3
A.在M点的速度小于在N点的速度
B.在M点的加速度大于在N点的加速度
C.在M点的机械能大于在N点的机械能
D.从M点运动到N点的过程中,引力始终做正功
❹一小球在离地高H处从静止开始竖直下落,运动过程中受到的阻力大小与速率成正比,如图Z4-4所示的反映小球的机械能E随下落距离s变化的图像(选地面为零势能面)中可能正确的是( )
图Z4-4
❺[2018·
河北定州中学期末]如图Z4-5所示,内壁光滑的圆形轨道固定在竖直平面内,轨道内甲、乙两小球固定在轻杆的两端,甲、乙两球质量相同,开始时乙球位于轨道的最低点.现由静止释放轻杆,下列说法正确的是( )
图Z4-5
A.甲球下滑至底部的过程中,轻杆对系统不做功
B.甲球滑回时不一定能回到初始位置
C.甲球可沿轨道下滑到最低点且具有向右的瞬时速度
D.在甲球滑回过程中,杆对甲球做的功大于杆对乙球做的功
❻(多选)如图Z4-6所示,竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上,轨道半径r=0.4m,轨道最低点处有一小球(半径比r小很多).现给小球一水平向右的初速度v0,要使小球不脱离圆轨道运动,下列v0取值合适的是(g取10m/s2)( )
图Z4-6
A.v0≥0
B.v0≥4m/s
C.v0≥2m/s
D.v0≤2m/s
❼[2018·
合肥一中期中]把质量是0.2kg的小球放在竖立的轻质弹簧上,并将球向下按至A位置,如图Z4-7甲所示.迅速松手后,球被弹起并沿竖直方向运动到最高位置C(如图丙所示),途中经过B位置时弹簧正好处于自由状态(如图乙所示).已知B、A的高度差为0.1m,C、B的高度差为0.2m,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
图Z4-7
A.从A到C的过程中,球先加速后减速,在B位置时动能最大
B.从A到C的过程中,球的机械能守恒
C.松手瞬间球的加速度为10m/s2
D.弹簧被压缩至A位置时具有的弹性势能为0.6J
❽(多选)如图Z4-8所示,一个长为L、质量为M的长方形木板静止在光滑水平面上,一个质量为m的物块(可视为质点)以水平初速度v0从木板的左端滑向另一端,设物块与木板间的动摩擦因数为μ,当物块与木板达到相对静止时,物块仍在长木板上,物块相对木板的位移为d,木板相对地面的位移为s,重力加速度为g.在此过程中( )
图Z4-8
A.摩擦力对物块做功为-μmg(s+d)
B.摩擦力对木板做功为-μmgs
C.木板动能的增量为μmgs
D.系统由于摩擦而产生的热量为μmgd
❾如图Z4-9所示,倾角θ=37°
的斜面与光滑圆弧相切于B点,整个装置固定在竖直平面内.有一质量m=2.0kg、可视为质点的物体从斜面上的A处由静止下滑,AB长L=3.0m,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,sin37°
=0.6,cos37°
=0.8.求:
(1)物体第一次从A点到B点过程中克服摩擦力做的功;
(2)物体第一次回到斜面的最高位置时到A点的距离;
(3)物体在斜面上运动的总路程.
图Z4-9
2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程.某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想:
如图Z4-10所示,将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h高度的轨道上,与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接,然后由飞船送“玉兔”返回地球.设“玉兔”质量为m,月球半径为R,月面的重力加速度为g月.以月面为零势能面,“玉兔”在h高度的引力势能可表示为Ep=,其中G为引力常量,M为月球质量.若忽略月球的自转,从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为( )
图Z4-10
A.(h+2R)B.(h+R)
C.D.
如图Z4-11所示,传送带的水平部分AB的长度为L=1.5m,AB与一圆心在O点、半径为R=1m的竖直光滑圆轨道的末端相切于A点,AB高出水平地面H=1.25m,一质量m=0.1kg的小滑块(可视为质点)在圆轨道上的P点由静止释放,OP与竖直线的夹角θ=37°
.已知sin37°
=0.8,g取10m/s2,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,不计空气阻力.
(1)求滑块滑到圆轨道末端时对轨道的压力;
(2)若传送带一直保持静止,求滑块的落地点与B点间的水平距离;
(3)若传送带以v0=0.5m/s的速度沿逆时针方向运行(传送带上部分由B到A运动),求滑块在传送带上滑行过程中产生的内能.
图Z4-11
第七章 机械能守恒定律
专题:
功能关系综合应用
1.D [解析]以桌面为零势能面,开始时链条的重力势能E1=-mg·
=-,链条刚脱离桌面时的重力势能E2=-mg·
L,故重力势能的变化量ΔE=E2-E1=-,根据机械能守恒定律可知,链条上端刚离开桌面时的动能增加量为,即其动能为,故D正确.
2.BD [解析]因两个半圆形槽均光滑,故两小球下滑过程中均只有重力做功,则机械能均守恒且相等,A错误,D正确;
由机械能守恒定律得mgr=mv2,则v2=2gr,在最低点时的向心加速度的大小an===2g,即在最低点时的向心加速度大小与小球运动的半径大小无关,故两小球在最低点时的向心加速度的大小相等,C错误;
设在最低点时轨道对小球的支持力为FN,根据牛顿第二定律得FN-mg=m,解得FN=3mg,即FN与半圆形槽的半径无关,根据牛顿第三定律可知,小球在最低点时对轨道的压力与轨道半径也无关,故在最低点时两小球对轨道的压力相等,B正确.
3.B [解析]根据开普勒第二定律知,“天宫二号”在近地点的速度大于在远地点的速度,即在M点的速度大于在N点的速度,故A错误.“天宫二号”在M点受到的地球引力大于在N点受到的引力,由牛顿第二定律知,在M点的加速度大于在N点的加速度,故B正确.“天宫二号”沿椭圆轨道运行的过程中,只有地球的引力做功,故其机械能守恒,故C错误.从M点运动到N点的过程中,引力与速度的夹角始终为钝角,所以引力始终做负功,故D错误.
4.A [解析]由功能关系可知,阻力做的功等于机械能的变化,即Wf=E-E0,E-s图像的斜率的绝对值表示阻力的大小,由题意知,阻力随s的增大而增大,且小球的机械能不会变为0,故选项A正确.
5.A [解析]甲球、轻杆和乙球组成的系统在整个过程中只有重力做功,满足机械能守恒的条件,又由于轻杆质量不计,即不考虑其机械能,故甲、乙两球的机械能守恒,根据守恒条件知,轻杆对系统不做功,故A正确;
根据机械能守恒定律可知,甲球滑回时可以回到初始位置,故B错误;
甲球滑到最低点时,乙球的高度与甲球初始高度相同,根据机械能守恒定律可知,甲球减少的重力势能等于乙球增加的重力势能,而乙球初始动能为零,故此时甲球的动能也为零,甲球不可能具有向右的瞬时速度,故C错误;
因为甲、乙两球总的机械能守恒,故甲球滑回时甲球增加的机械能等于杆对甲球做的功,乙球减少的机械能等于杆对乙球做的功,而在滑回过程中甲球增加的机械能等于乙球减少的机械能,故甲球滑回过程中,杆对甲球做的功与杆对乙球做的功大小相等,故D错误.
6.CD [解析]要使小球不脱离轨道运动,有两种情况:
第一,越过最高点;
第二,不越过圆周.越过最高点的临界条件是mg=m,得v==2m/s,由机械能守恒定律得mg·
2r+mv2=m,解得v1=2m/s;
若不越过圆周,根据机械能守恒定律可得,临界条件是mgr=m,解得v2=2m/s,所以v0应满足的条件是v0≥2m/s或v0≤2m/s,故C、D正确,A、B错误.
7.D [解析]小球从A上升到B位置的过程中,弹簧的弹力先大于重力,后小于重力,小球先加速后减速,当弹簧的弹力等于重力时,合力为零,小球的速度达到最大,从B到C的过程,小球做匀减速运动,动能不断减小,所以从A到C的过程中,球先加速后减速,在A、B间某位置动能最大,故A错误.从A到C的过程中,由于弹簧要对小球做功,所以小球的机械能增加,故B错误.假如小球从A只能运动到B,在B点的加速度为a=g=10m/s2,方向竖直向下,根据运动的对称性知小球在A点的加速度为10m/s2,方向竖直向上,现由于弹簧在A点的压缩量更大,合力更大,所以小球在A点的加速度大于10m/s2,故C错误.从A到C的过程中,根据系统的机械能守恒得,小球在A位置时弹簧具有的弹性势能Ep=mg(hAB+hBC)=0.2×
10×
(0.1+0.2)J=0.6J,故D正确.
8.ACD [解析]对于木板,有μmgs=Mv2,选项B错误,C正确;
对于物块,有-μmg(s+d)=mv2-m,选项A正确;
对于系统,由于摩擦而产生的热量为μmgd,选项D正确.
9.
(1)24J
(2)2.4m (3)4.5m
[解析]
(1)克服摩擦力做的功Wf=μmgLcosθ=24J.
(2)设物体第一次回到斜面的最高位置时到A点的距离为x,根据动能定理有
mgxsinθ-μmg(2L-x)cosθ=0
解得x=2.4m.
(3)根据动能定理有mgLsinθ-μmgs总cosθ=0
解得s总=4.5m.
10.D [解析]本题以月面为零势能面,开始发射时,“玉兔”的机械能为零,对接完成时,“玉兔”的动能和重力势能都不为零,该过程对“玉兔”做的功等于“玉兔”机械能的增加量.忽略月球的自转,在月球表面上,“玉兔”所受重力等于月球对“玉兔”的引力,即G=mg月,对于在h高处的“玉兔”,月球对它的万有引力提供向心力,即G=m,“玉兔”的动能Ek=mv2,联立以上各式可得Ek=,故需要对“玉兔”做的功W=Ek+Ep=,选项D正确.
11.
(1)1.4N,方向竖直向下
(2)0.5m (3)0.2J
[解析]
(1)滑块从P点到圆轨道末端的过程中,由机械能守恒定律得mgR(1-cos37°
)=mv2
在圆轨道末端时,有FN-mg=m
联立解得FN=1.4N
由牛顿第三定律得,滑块对轨道的压力大小为1.4N,方向竖直向下.
(2)滑块从A到B的过程中,由动能定理得
-μmgL=m-mv2
解得vB=1m/s
落地点与B点间的水平距离为x=vB=0.5m.
(3)传送带运行后,滑块从A到B做匀减速运动的运动情况没有改变.
运动时间t==1s
相对位移为Δx=L+v0t=2m
产生的内能为Q=μmgΔx=0.2J.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 春高中物理必修二第七章 专题 功能关系综合应用 高中物理 必修 第七 功能 关系 综合 应用