江苏省徐州市届高考物理二轮复习 专题4 功能关系的应用导学案 精.docx

1、江苏省徐州市届高考物理二轮复习 专题4 功能关系的应用导学案 精 (专题 4 功能关系的应用)1.弹弓是孩子们喜爱的弹射类玩具，其构造原理如图所示，橡皮筋两端点 A、B 固 定在把手上，橡皮筋处于 ACB 时恰好为原长状态，在 C 处(AB 连线的中垂线上) 放一固体弹丸，一手执把，另一手将弹丸拉至 D 点放手，弹丸就会在橡皮筋的作 用下发射出去，打击目标。现将弹丸竖直向上发射，已知 E 是 CD 中点，则( )A.从 D 到 C 过程中，弹丸的机械能守恒B.从 D 到 C 过程中，弹丸的动能一直在增大C.从 D 到 E 过程橡皮筋对弹丸做的功大于从 E 到 C 过程橡皮筋对弹丸做的功D.从

2、D 到 C 过程中，橡皮筋的弹性势能先增大后减小2.(多选)从离沙坑高度 H 处无初速地释放一个质量为 m 的小球，小球落入沙坑 后，陷入深度为 h。已知当地重力加速度为 g，不计空气阻力，则下列关于小球下 落全过程的说法正确的是( )A.重力对小球做功为 mgHB.小球的重力势能减少了 mg(Hh) C.外力对小球所做的总功为零D.小球在沙坑中受到的平均阻力为3. 一汽车在平直公路上以速度 v0 匀速行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率 P随时间 t 的变化关系如图所示。假定汽车所受阻力的大小 f 恒定不变。下列描述 该汽车的速度 v 随时间 t 变化的图象中，可能正确的是( )4.(多选)

3、如图所示，半径为 R 的竖直光滑圆轨道与光滑水平面相切，质量均为 m的小球 A、B 与轻杆连接，置于圆轨道上，A 位于圆心 O 的正下方，B 与 O 等高。 它们由静止释放，最终在水平面上运动。下列说法正确的是( )A.下滑过程中重力对 B 做功的功率先增大后减小B.当 B 滑到圆轨道最低点时，轨道对 B 的支持力大小为 3mgC.下滑过程中 B 的机械能增加D.整个过程中轻杆对 A 做的功为 mg R 5.如图所示，质量为 m 的小球(可视为质点)用长为 L 的细线悬挂于 O 点，自由静止在 A 位置。现用水平力 F 缓慢地将小球从位置 A 拉到 B 而静止，细线与竖直方 向夹角为60，此时

4、细线的拉力为 F1，然后放手让小球从静止返回，到 A 点时 细线的拉力为 F2，则( )A.F1F22mgB.从 A 到 B，拉力 F 做功为 F1LC.从 B 到 A 的过程中，小球受到的合外力大小不变D.从 B 到 A 的过程中，小球重力的瞬时功率一直增大6.(多选)如图所示，小物块以初速度 v0 从 O 点沿斜面向上运动，同时从 O 点斜向 上抛出一个速度大小也为 v0 的小球，物块和小球在斜面上的 P 点相遇。已知物块 和小球质量相等，空气阻力忽略不计，则( )A.斜面可能是光滑的B.在 P 点时，小球的动能大于物块的动能C.小球运动到最高点时离斜面最远D.小球和物块到达 P 点过程中

5、克服重力做功的平均功率相等7.如图，质量为 m1 kg 的小滑块(视为质点)在半径为 R0.4 m 的 1/4 圆弧 A 端由静止开始释放，它运动到 B 点时速度为 v2 m/s。当滑块经过 B 后立即将圆 弧轨道撤去。滑块在光滑水平面上运动一段距离后，通过换向轨道由 C 点过渡到 倾角为37 、长 s1 m 的斜面 CD 上，CD 之间铺了一层匀质特殊材料，其与 滑块间的动摩擦因数可在 01.5 之间调节。斜面底部 D 点与光滑地面平滑相连， 地面上一根轻弹簧一端固定在 O 点，自然状态下另一端恰好在 D 点。认为滑块通 过 C 和 D 前后速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取 g1

6、0 m/s2，sin370.6，cos 370.8，不计空气阻力。(1)求滑块对 B 点的压力大小以及在 AB 上克服阻力所做的功； (2)若设置0，求质点从 C 运动到 D 的时间； (3)若最终滑块停在 D 点，求的取值范围。8.质量为 2 kg 的物体以一定的初速度沿倾角为 30的斜面向上滑行，在向上滑行的过程中，其动能随位移的变化关系如图所示，则物体返回到出发点时的动能为(取 g10 m/s2)( )A.34 J B.56 J C.92 J D.196 J9. (多选)如图所示，曲面 PC 和斜面 PD 固定在水平面 MN 上，C、D 处平滑连接，O 点位于斜面顶点 P 的正下方。某物

7、体(可视为质点)从顶端 P 由静止开始分别沿 曲面和斜面滑下，经过 C、D 两点后继续运动，最后停在水平面上的 A、B 两处。 各处材质相同，忽略空气阻力，则( )A.此物体在曲面 PC 和斜面 PD 上克服摩擦力做功一定相等 B.此物体沿 PCA 和沿 PDB 运动克服摩擦力做功一定相等 C.距离 OA 一定等于 OBD.距离 OA 一定小于 OB10.如图所示，一个半径为 R 的 圆周的轨道，O 点为圆心，B 为轨道上的一点，OB与水平方向的夹角为 37。轨道的左侧与一固定光滑平台相连，在平台上一轻质弹簧左端与竖直挡板相连，弹簧原长时右端在 A 点。现用一质量为 m 的小球(与 弹簧不连接

8、)压缩弹簧至 P 点后释放。已知重力加速度为 g，不计空气阻力。(1)若小球恰能击中 B 点，求刚释放小球时弹簧的弹性势能；(2)试通过计算判断小球落到轨道时速度能否与圆弧垂直；(3)改变释放点的位置，求小球落到轨道时动能的最小值。11.如图所示，直杆 AB 与水平面成角固定，在杆上套一质量为 m 的小滑块，杆 底端 B 点处有一弹性挡板，杆与板面垂直，滑块与挡板碰撞后原速率返回。现将 滑块拉到 A 点由静止释放，与挡板第一次碰撞后恰好能上升到 AB 的中点，设重 力加速度为 g，由此可以确定( )A.滑块下滑和上滑过程加速度的大小 a1、a2B.滑块第 1 次与挡板碰撞前速度 v1C.滑块与

9、杆之间动摩擦因数D.滑块第 k 次与挡板碰撞到第 k1 次与挡板碰撞时间间隔t12.如图甲所示，质量 M1.0 kg 的长木板 A 静止在光滑水平面上，在木板的左端 放置一个质量 m1.0 kg 的小铁块 B，铁块与木板间的动摩擦因数0.2，对铁 块施加水平向右的拉力 F，F 大小随时间变化如图乙所示，4 s 时撤去拉力。可认 为 A、B 间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取重力加速度 g10 m/s2。 求： (1)B 相对 A 滑行的最大距离 x； (2)04 s 内，拉力做的功 W；(3)04 s 内系统摩擦产生的热量 Q。13.如图所示，质量 m1 kg 的物体从高为 h0.2 m

10、 的光滑轨道上 P 点由静止 开始下滑，滑到水平传送带上的 A 点，物体和传送带之间的动摩擦因数为0.2， 传送带 A、B 之间的距离为 L5 m，传送带一直以 v4 m/s 的速度匀速运动， 则( )A.物体从 A 运动到 B 的时间是 1.5 sB.物体从 A 运动到 B 的过程中，摩擦力对物体做了 2 J 功C.物体从 A 运动到 B 的过程中，产生 2 J 热量D.物体从 A 运动到 B 的过程中，带动传送带转动的电动机多做了 10 J 功14.不计空气阻力，下列运动的物体中机械能不守恒的是( ) A.起重机吊起物体匀速上升B.物体做平抛运动 C.圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动 D.

11、一个轻质弹簧上端固定，下端系一个重物，重物在竖直方向上下振动(以物体和 弹簧整体为研究对象)15.如图所示，一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动，当物体从 M 点运动到 N 点时，其速度方向恰好改变了 90，则物体在 M 点到 N 点的运动过程 中动能将( )A.不断增大 B.不断减小C.先减小后增大 D.先增大后减小16.一物体从 H 高处自由下落，以地面为零势能面，当物体的动能等于其重力势能2 倍时，物体下落的高度为( ) A. B. C. D. 17.如图所示，中间有孔的物块 A 套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳拉着物体匀速向上运动，则下列说法正确的是( )A.拉力

12、 F 变小 B.杆对 A 的弹力 FN 不变C.拉力 F 的功率 P 不变 D.绳子自由端的速率 v 增大18.质量为 m 的球从高处由静止开始下落，已知球所受的空气阻力与速度大小成 正比。下列图象分别描述了球下落过程中加速度 a、速度 v 随时间 t 的变化关系和 动能 Ek、机械能 E 随下落位移 h 的变化关系，其中可能正确的是( )19.如图所示，三个相同的小球 A、B、C，其中小球 A 沿高为 h、倾角为的光滑斜 面以初速度 v0 从顶端滑到底端，小球 B 以同样大小的初速度从同等高度处竖直 上抛，小球 C 在同等高度水平抛出。则( )A.小球 A 到达地面的速度最大B.从开始至落地

13、，重力对它们做功相同 C.三个小球到达地面时，小球 B 重力的瞬时功率最大 D.从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率一定相同20.太阳能汽车是靠太阳能来驱动的汽车。当太阳光照射到汽车上方的光电板时， 光电板中产生的电流经电动机带动汽车前进。设汽车在平直的公路上由静止开始 匀加速行驶，经过时间 t，速度为 v 时功率达到额定功率，并保持不变。之后汽车 又继续前进了距离 s，达到最大速度 vmax。设汽车质量为 m，运动过程中所受阻 力恒为 f，则下列说法正确的是( )A.汽车的额定功率为 fvmaxB.汽车匀加速运动过程中，克服阻力做功为 fvtmC.汽车从静止开始到速度达到最大值的

14、过程中，牵引力所做的功为mv2 ax mv2 D.汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，合力所做的功为mvax2 21 如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上 O 点的转轴上，另一端与一质量为 m、套在粗糙固定直杆 A 处的小球(可视为质点)相连，直杆的倾角为 30，OAOC， B 为 AC 的中点，OB 等于弹簧原长。小球从 A 处由静止开始下滑，初始加速度大 小为 aA，第一次经过 B 处的速度为 v，运动到 C 处速度为 0，后又以大小为 aC 的 初始加速度由静止开始向上滑行。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正 确的是( )A.小球可以返回到出发点 A 处B.弹簧具有的最大弹性势

15、能为mv2C.撤去弹簧，小球可以在直杆上处于静止D.aAaCg22.如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道，外圆光滑，内圆粗 糙。一质量为 m 的小球从轨道的最低点以初速度 v0 向右运动，球的直径略小于 两圆间距，球运动的轨道半径为 R，不计空气阻力。设小球过最低点时重力势能 为零，下列说法正确的是( )A.若小球运动到最高点时速度为 0，则小球机械能一定不守恒为 mB.若经过足够长时间，小球最终的机械能可能 3 gR2C.若使小球始终做完整的圆周运动，则 v0 一定不小于 5gRD.若小球第一次运动到最高点时速度大小为 0，则 v0 一定大于 4gR23.如图所示，水平地面上一

16、木板质量 M1 kg，长度 L3.5 m，木板右侧有一竖直固定的四分之一光滑圆弧轨道，轨道半径 R1 m，最低点 P 的切线与木板上 表面相平。质量 m2 kg 的小滑块位于木板的左端，与木板一起向右滑动，并以v039 m/s 的速度与圆弧轨道相碰，木板碰到轨道后立即停止，滑块沿木板冲上圆弧轨道，后又以原速率返回到木板上，最终滑离木板。已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数10.2，木板与地面间的动摩擦因数20.1，取 g10 m/s2。 求(1)滑块对 P 点压力的大小； (2)滑块返回木板上时，木板的加速度； (3)滑块从返回木板到滑离木板所用的时间。24.如图所示，在游乐节目中，选手需要借助

17、悬挂在高处的绳飞越到对面的高台上。一质量 m60 kg 的选手脚穿轮滑鞋以 v07 m/s 的水平速度抓住竖直的绳开始 摆动，选手可看作质点，绳子的悬挂点到选手的距离 l6 m。当绳摆到与竖直方 向夹角37时，选手放开绳子，不考虑空气阻力和绳的质量。取重力加速度 g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。求：(1)选手放开绳子时的速度大小； (2)选手放开绳子后继续运动，到最高点时，刚好可以站到水平传送带 A 点，传送 带始终以 v3 m/s 的速度匀速向左运动，传送带的另一端 B 点就是终点，且 sAB3.75 m。若选手在传送带上自由滑行，受到的摩擦阻力为自重的 0.2 倍。通过计算说明该选手是否能顺利冲过终点 B；求出选手在传送带上滑行过程中因摩擦而产生的热量 Q。