（新課標(biāo)）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題五 能量和動量 課時跟蹤訓(xùn)練23

（新課標(biāo)）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題五 能量和動量 課時跟蹤訓(xùn)練2312013年2月15日中午12時30分左右，俄羅斯車?yán)镅刨e斯克州發(fā)生天體墜落事件根據(jù)俄緊急情況部的說法，墜落的是一顆隕石這顆隕石重量接近1萬噸，進(jìn)入地球大氣層的速度約為4萬英里每小時，隨后與空氣摩擦而發(fā)生劇烈燃燒，并在距離地面上空12至15英里處發(fā)生爆炸，產(chǎn)生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度過程中，其質(zhì)量不變，則()A該碎片在空中下落過程中重力做的功等于動能的增加量B該碎片在空中下落過程中重力做的功小于動能的增加量C該碎片在陷入地下的過程中重力做的功等于動能的改變量D該碎片在整個過程中克服阻力做的功等于機(jī)械能的減少量解析隕石在空中下落過程中，隕石與空氣之間的摩擦力對隕石做負(fù)功，由動能定理有：WGWfEk，故WG>Ek，A、B錯誤；隕石碎片在陷入地下的過程中，阻力同樣做負(fù)功，WG>Ek，C錯誤；對全過程，由能量守恒定律可知機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能減少，內(nèi)能增大，由功能原理可知該碎片在整個過程中克服阻力做的功等于機(jī)械能的減少量，D正確答案D2(多選)從地面豎直上拋一個質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為H，設(shè)上升過程中空氣阻力F阻恒定，則對于小球的整個上升過程，下列說法中錯誤的是()A小球動能減少了mgHB小球機(jī)械能減少了F阻HC小球重力勢能增加了mgHD小球的加速度大于重力加速度g解析由動能定理知，小球動能減少了(mgF阻)H，A錯誤；由功能關(guān)系知，小球機(jī)械能減少了F阻H，B正確；重力勢能增加了mgH，C正確；小球的加速度為g，D正確答案BCD3升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為100 kg的物體，物體隨升降機(jī)由靜止開始豎直向上移動5 m時速度達(dá)到4 m/s，則此過程中(g取10 m/s2)()A升降機(jī)對物體做功5800 JB合外力對物體做功5800 JC物體的重力勢能增加500 JD物體的機(jī)械能增加800 J解析根據(jù)動能定理得W升mghmv2，可解得W升5800 J，A正確；合外力做的功為mv2×100×42 J800 J，B錯誤；物體重力勢能增力mgh100×10×5 J5000 J，C錯誤；物體機(jī)械能增加EFhW升5800 J，D錯答案A4(多選)如圖所示，小球從A點(diǎn)以初速度v0沿粗糙斜面向上運(yùn)動，到達(dá)最高點(diǎn)B后返回A點(diǎn)，C為AB的中點(diǎn)下列說法中正確的是()A小球從A出發(fā)到返回A的過程中，位移為零，外力做功為零B小球從A到C與從C到B的過程，減少的動能相等C小球從A到C與從C到B的過程，速度的變化率相等D小球從A到C與從C到B的過程，損失的機(jī)械能相等解析小球從A出發(fā)到返回A的過程中，位移為零，重力做功為零，但有摩擦力做負(fù)功，選項(xiàng)A錯誤；因?yàn)镃為AB的中點(diǎn)，小球從A到C與從C到B的過程合外力恒定、加速度恒定、速度的變化率相等，選項(xiàng)C正確；又因?yàn)橹亓ψ龉ο嗟?，摩擦力做功相等，合外力做功相等，故減少的動能相等，損失的機(jī)械能相等，選項(xiàng)B、D正確答案BCD5如圖所示，斜面AB、DB的動摩擦因數(shù)相同可視為質(zhì)點(diǎn)的物體分別沿AB、DB從斜面頂端由靜止下滑到底端，下列說法正確的是()A物體沿斜面DB滑動到底端時動能較大B物體沿斜面AB滑動到底端時動能較大C物體沿斜面DB滑動過程中克服摩擦力做的功較多D物體沿斜面AB滑動過程中克服摩擦力做的功較多解析已知斜面AB、DB的動摩擦因數(shù)相同，設(shè)斜面傾角為，底邊為x，則斜面高度為hxtan，斜面長度L，物體分別沿AB、DB從斜面頂端由靜止下滑到底端，由動能定理有mghmgLcosmv2，可知物體沿斜面AB滑動到底端時動能較大，故A錯誤，B正確；物體沿斜面滑動過程中克服摩擦力做的功WfmgLcosmgx相同，故C、D錯誤答案B6(2017·唐山模擬)輕質(zhì)彈簧右端固定在墻上，左端與一質(zhì)量m0.5 kg的物塊相連，如圖甲所示彈簧處于原長狀態(tài)，物塊靜止且與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2.以物塊所在處為原點(diǎn)，水平向右為正方向建立x軸現(xiàn)對物塊施加水平向右的外力F，F(xiàn)隨x軸坐標(biāo)變化的關(guān)系如圖乙所示物塊運(yùn)動至x0.4 m處時速度為零則此時彈簧的彈性勢能為(g取10 m/s2)()A3.1 J B3.5 JC1.8 J D2.0 J解析物塊與水平面間的摩擦力為Ffmg1 N現(xiàn)對物塊施加水平向右的外力F，由Fx圖象面積表示外F做的功，可知F做功W3.5 J，克服摩擦力做功WfFfx0.4 J由功能關(guān)系可知，WWfEp，此時彈簧的彈性勢能為Ep3.1 J，選項(xiàng)A正確答案A7(2018·浙江四校聯(lián)考)蹦極是一項(xiàng)既驚險又刺激的運(yùn)動，深受年輕人的喜愛如圖所示，蹦極者從P處由靜止跳下，到達(dá)A處時彈性繩剛好伸直，繼續(xù)下降到最低點(diǎn)B處，B離水面還有數(shù)米距離蹦極者(視為質(zhì)點(diǎn))在其下降的整個過程中，重力勢能的減少量為E1、繩的彈性勢能的增加量為E2、克服空氣阻力做的功為W，則下列說法正確的是()A蹦極者從P到A的運(yùn)動過程中，機(jī)械能守恒B蹦極者與繩組成的系統(tǒng)從A到B的過程中，機(jī)械能守恒CE1WE2DE1E2W解析下落過程中有空氣阻力做功，所以機(jī)械能不守恒，A、B項(xiàng)錯誤；根據(jù)能量守恒，在下落的全過程，有E1WE2，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤答案C8如圖所示，一物體質(zhì)量m2 kg，在傾角37°的斜面上的A點(diǎn)以初速度v03 m/s下滑，A點(diǎn)距彈簧上端B的距離AB4 m當(dāng)物體到達(dá)B點(diǎn)后將彈簧壓縮到C點(diǎn)，最大壓縮量BC0.2 m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點(diǎn)，D點(diǎn)距A點(diǎn)的距離AD3 m擋板及彈簧質(zhì)量不計(jì)，g取10 m/s2，sin37°0.6，求：(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù).(2)彈簧的最大彈性勢能Epm.解析(1)物體從開始位置A點(diǎn)到最后D點(diǎn)的過程中，彈性勢能沒有發(fā)生變化，機(jī)械能的減少量全部用來克服摩擦力做功，即：mvmgLAD·sin37°mgcos37°(LAB2LCBLBD)代入數(shù)據(jù)解得：0.52.(2)物體由A到C的過程中，動能減少量Ekmv，重力勢能減少量EpmgLACsin37°摩擦產(chǎn)生的熱Qmgcos37°·LAC.由能量守恒定律可得彈簧的最大彈性勢能為：EpmEkEpQmvmgLAC·sin37°mgcos37°·LAC24.5 J.答案(1)0.52(2)24.5 J素能培養(yǎng)9(2017·湖南長沙模擬)彈弓是孩子們喜愛的彈射類玩具，其構(gòu)造原理如圖所示，橡皮筋兩端點(diǎn)A、B固定在把手上，橡皮筋處于ACB時恰好為原長狀態(tài)，在C處(A、B連線的中垂線上)放一固體彈丸，一手執(zhí)把手，另一手將彈丸拉至D點(diǎn)放手，彈丸就會在橡皮筋的作用下發(fā)射出去，打擊目標(biāo)現(xiàn)將彈丸豎直向上發(fā)射，已知E是CD中點(diǎn)，則()A從D到C過程中，彈丸的機(jī)械能守恒B從D到C過程中，彈丸的動能一直在增大C從D到C過程中，橡皮筋的彈性勢能先增大后減小D從D到E過程橡皮筋彈力做功大于從E到C過程解析從D到C過程中，彈力對彈丸做正功，彈丸的機(jī)械能增加，選項(xiàng)A錯誤；彈丸豎直向上發(fā)射，從D到C過程中，必有一點(diǎn)彈丸受力平衡，在此點(diǎn)F彈mg，在此點(diǎn)上方彈力小于重力，在此點(diǎn)下方彈力大于重力，則從D到C過程中，彈丸的動能先增大后減小，選項(xiàng)B錯誤；從D到C過程中，橡皮筋的彈性勢能一直減小，選項(xiàng)C錯誤；從D到E過程橡皮筋的彈力大于從E到C過程的，故從D到E過程橡皮筋彈力做功大于從E到C過程，選項(xiàng)D正確答案D10如右圖所示，水平傳送帶以速度v勻速轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量為m的小物塊A由靜止輕放在傳送帶上，若小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，已知物塊在傳送帶上先加速后勻速，下列說法中正確的是()A摩擦力對物塊一直做負(fù)功B摩擦力對傳送帶一直做正功C傳送帶克服摩擦力做功的功率為mgvD此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為mv2解析小物塊A由靜止輕放在傳送帶上，物塊在傳送帶上先加速后勻速加速階段由滑動摩擦力提供加速度，滑動摩擦力對物塊做正功，對傳送帶做負(fù)功，選項(xiàng)A、B錯誤傳送帶克服摩擦力做功的功率為Pmgv，選項(xiàng)C錯誤根據(jù)勻變速直線運(yùn)動公式，vatgt，在達(dá)到相對靜止時需要時間為tv/g，物塊的位移為x1，皮帶位移為x2vt，物塊相對于傳送帶滑動距離xx2x1，此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為Emgxmg·mv2，選項(xiàng)D正確答案D11(多選)將一長木板靜止放在光滑的水平面上，如下圖甲所示，一個小鉛塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平初速度v0由木板左端向右滑動，到達(dá)右端時恰能與木板保持相對靜止現(xiàn)將木板分成A和B兩段，使B的長度和質(zhì)量均為A的2倍，并緊挨著放在原水平面上，讓小鉛塊仍以初速度v0由木板A的左端開始向右滑動，如圖乙所示若小鉛塊相對滑動過程中所受的摩擦力始終不變，則下列有關(guān)說法正確的是()A小鉛塊將從木板B的右端飛離木板B小鉛塊滑到木板B的右端前就與木板B保持相對靜止C甲、乙兩圖所示的過程中產(chǎn)生的熱量相等D圖甲所示的過程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過程產(chǎn)生的熱量解析在第一次小鉛塊運(yùn)動過程中，小鉛塊與木板之間的摩擦力使整個木板一直加速，第二次小鉛塊先使整個木板加速，運(yùn)動到B部分上后A部分停止加速，只有B部分加速，加速度大于第一次的對應(yīng)過程，故第二次小鉛塊與B木板將更早達(dá)到速度相等，所以小鉛塊還沒有運(yùn)動到B的右端，兩者速度就已經(jīng)相同，選項(xiàng)A錯誤，B正確；根據(jù)摩擦力乘相對路程等于產(chǎn)生的熱量，第一次的相對路程大小大于第二次的相對路程大小，則圖甲所示的過程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過程產(chǎn)生的熱量，選項(xiàng)C錯誤，D正確答案BD12.如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角30°，皮帶在電動機(jī)的帶動下，始終保持v02 m/s的速率運(yùn)行，現(xiàn)把一質(zhì)量為m10 kg的工件(可看做質(zhì)點(diǎn))輕輕放在皮帶的底端，經(jīng)過時間1.9 s，工件被傳送到h1.5 m的高處，取g10 m/s2，求：(1)工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；(2)電動機(jī)由于傳送工件多消耗的電能解析(1)由題圖可知，皮帶長x3 m工件速度達(dá)v0前，做勻加速運(yùn)動的位移x1 t1t1勻速運(yùn)動的位移為xx1v0(tt1)解得加速運(yùn)動的時間t10.8 s加速運(yùn)動的位移x10.8 m所以加速度a2.5 m/s2由牛頓第二定律有：mgcosmgsinma解得：.(2)從能量守恒的觀點(diǎn)，顯然電動機(jī)多消耗的電能用于增加工件的動能、勢能以及克服傳送帶與工件之間發(fā)生相對位移時摩擦力做功發(fā)出的熱量在時間t1內(nèi)，皮帶運(yùn)動的位移x皮v0t11.6 m在時間t1內(nèi)，工件相對皮帶的位移x相x皮x10.8 m在時間t1內(nèi)，摩擦生熱Qmgcos·x相60 J工件獲得的動能Ekmv20 J工件增加的勢能Epmgh150 J電動機(jī)多消耗的電能WQEkEp230 J.答案(1)(2)230 J