能量和能量守恒(二轮)

2015届高三物理二轮复习2015-03-26能量和能量守恒基本概念1．单体机械能变化原因：除重力以外的的其它力对物体所做的功=物体机械能的增量即WF=E2—E1=ΔE当除重力以外的力对物体所做的功为零时，即机械能守恒2．系统机械能守恒定律：在只有重力和弹簧的弹力做功的物体系内，动能和势能可以互相转化，但机械能的总量保持不变．即EK2+EP2=EK1+EP1，2221212121mghmvmghmv或ΔEK=—ΔEP例题部分1．质量为m的飞机以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其它力的合力提供，不含升力）。今测得当飞机在水平方向的位移为l时，它的上升高度为h。求：⑴飞机受到的升力大小；⑵从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能。2．如图，质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态．一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩，不计滑轮的摩擦．开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向．重力加速度为g．（1）求弹簧的压缩量；（2）现用一恒力F沿竖直方向向下拉挂钩，求物块B刚要离开地面时物块A的加速度a；（3）上题中，若物块B刚要离开地面时，物块A的速度为v．求从开始施加拉力到物块B刚要离开地面过程中，弹簧弹力对物块A所做的功；（4）若在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升，求此过程中弹簧弹力对物块A所做的功．3．有许多大小不同的气球漂浮在空气中，图中左边p为固定的透风的网格。气球受到水平向左的恒定风力作用，可作匀加速运动。已知风对气球的作用力与球的最大截面成正比，即F=kS（k为一常量）。（1）对气球来说空间存在一个风力场，若风力场强度定义为单位面积上所受风力，试写出表达式。（2）若在该风力场中风力对气球作功与路径无关（气球运动时受到阻力不计），可引入风力势能和风力势的概念。若以网格p为零势能参考平面，写出风力势能Ep和风力势U的表达式。（3）写出风力场中机械能守恒定律表达式（对气球而言，阻力不计；设气球平均密度为ρ，气球半径为r，第一状态速度为v1，位置为x1，第二状态速度为v2，位置为x2）。（4）某一气球半径为r＝0.1m，在网格p距离为1m处以v0＝10m/s处速度平行网格抛出，它落到网格p处的速度为多大？（空气密度ρ＝1.3kg/m3,比例常数k＝10N/m2）4．如图所示，水平细杆MN、CD，长度均为L。两杆间距离为h，M、C两端与半圆形细杆相连，半圆形细杆与MN、CD在同一竖直平面内，且MN、CD恰为半圆弧在M、C两点处的切线。质量为m的带正电的小球P，电荷量为q，穿在细杆上，已知小球P与两水平细杆间的动摩擦因数为μ，小球P与半圆形细杆之间的摩擦不计，小球P与细杆之间相互绝缘。AB2015届高三物理二轮复习2015-03-26（1）若整个装置处在方向与之垂直、磁感应强度为B的匀强磁场中，如图（甲）所示。小球P以一定的初速度v0从D端出发，沿杆滑到M点以后恰好在细杆MN上匀速运动。求：①小球P在细杆MN上滑行的速度；②小球P滑过DC杆的过程中克服摩擦力所做的功；（2）撤去磁场，在MD、NC连线的交点Ｏ处固定一电荷量为Q的负电荷，如图（乙）所示，使小球P从D端出发沿杆滑动，滑到N点时速度恰好为零。(已知小球所受库仑力始终小于重力)求：①小球P在水平细杆MN或CD上滑动时所受摩擦力的最大值和最小值；②小球P从D端出发时的初速度。5、如图所示，两个竖直放置的同轴导体薄圆筒，内筒半径为R，两筒间距为d（很小），筒高为LdRL，内筒通过一个电阻R0与电动势U足够大的直流电源的正极连接，外筒与该电源的负极相连。在两筒之间有相距为h的A、B两点，其连线AB与竖直的筒中央轴平行。（1）若在A点有一质量为m、电量为-Q的带电粒子，它以v0的初速率运动，且方向垂直于由A点和筒中央轴构成的平面。为了使此带电粒子能够经过B点，试求所有可供选择的v0和电源电压值。（可以认为内外圆筒构成的是一个平行板电容器）（2）若在薄圆筒间均匀地充满着质量为m、电量为-Q的带电粒子，单位体积内的带电粒子的数量为n，并且它们均以大小为v0方向垂直于由A点和筒中央轴构成的平面的初速率运动。则经过多少时间筒间带电粒子的总动能达到最大值。（不计带电粒子间的相互作用和空气阻力）物理作业1．物体在一个不为零的向上的提力作用下参与了下列三种运动：匀速上升、加速上升和减速上升．关于这个物体在这三种情况下机械能的变化情况，正确的说法是A．匀速，机械能不变；加速，机械能增加；减速，机械能减小B．匀速和加速，机械能增加；减速，机械能减小C．三种情况下，机械能均增加D．由于这个提力和重力大小关系不明确，不能确定物体的机械能的增减情况2．如图所示，一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8m处自由滑下，当下滑到距离坡底s1处时，动能和势能相等（以坡底为参考平面）；到坡底后运动员又靠惯性冲上斜坡（不计经过坡底时的机械能损失），当上滑到距离坡底s2处时，运动员的动能和势能又相等，上滑的最大距离为4m．关于这个过程，下列说法中正确的是A．摩擦力对运动员所做的功等于运动员动能的变化B．重力和摩擦力对运动员所做的总功等于运动员动能的变化C.s1＜4m，s2＞2mD．s1＞4m，s2＜2m3．一物体以初速度V0冲上光滑斜面AB，并能沿斜面升高ｈ，则说法中正确的是v0NMC甲PDv0NMC乙PDO-QdhLBARuR02015届高三物理二轮复习2015-03-26A．若把斜面从C点锯断，由机械能守恒定律知，物体冲出C点后仍能升到ｈ高度处B．若把斜面弯成弧形，物体仍能沿轨道AB/升到ｈ高度处C．无论把斜面从C点锯断或弯成弧状，物体都不能升到ｈ高度处，因为机械能不守恒D．无论把斜面从C点锯断或弯成弧状，物体都不能升到ｈ高度处，但是机械能仍守恒4．如图所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上P点，已知物体的质量为m=2.0kg，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，弹簧的劲度系数k=200N/m.现用力F拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10cm，这时弹簧具有弹性势能EP=1.0J，物体处于静止状态.若取g=10m/s2，则撤去外力F后A.物体向右滑动的距离可以达到12.5cmB.物体向右滑动的距离一定小于12.5cmC.物体回到O点时速度最大D.物体到达最右端时动能为0，系统机械能不为05．如图所示，在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧，上端O点与管口A的距离为2Xo，一质量为m的小球从管口由静止下落，将弹簧压缩至最低点B，压缩量为xo，不计空气阻力，则A．小球运动的最大速度大于2ogxB．小球运动中最大加速度为gC．弹簧的劲度系数为mg/xoD．弹簧的最大弹性势能为3mgxo6．如图所示，在水平向左的匀强电场中，一根细线一端系一个质量为m的带正电的小球，另一端固定在O点．现在让细线水平绷直，小球从A点由静止开始摆下，且小球能达到并通过最低点B处，则小球在最低点B处，细线拉力的大小可能是A．0.5mgB.1.5mgC.2.5mgD.3.5mg7、如图所示，一固定在地面上的光滑斜面的顶端固定有一个轻弹簧，地面上质量为m的物块（可视为质点）向右滑行并冲上斜面。设物块右斜面最低点A的速率为υ，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，则物块运动到C点时弹簧的弹性势能为（）A、mghB、221mmghC、221mmghD、mghm2218．如图，原副线圈的匝数比为n，原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个交流电流表和一个电动机。电动机线圈电阻为R。当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升。正确的是A．电动机两端电压为IRB．电动机消耗的功率为I2RC．原线圈中的电流为nID．变压器的输入功率为UI/n9、在场强大小为E的匀强电场中，一质量为m、带电量为q的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为0.8qE/m，物体运动S距离时速度变为零．则(A)物体克服电场力做功qES(B)物体的电势能减少了0.8qES(C)物体的电势能增加了qES(D)物体的动能减少了0.8qES10、如图，质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动．物块和小车之间的摩擦力为Ff．物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为s．在这个过程中，以下结论正确的是BCＡ．物块到达小车最右端时具有的动能为F(l+s)Ｃ．物块克服摩擦力所做的功为Ff(l+s)Ｂ．物块到达小车最右端时，小车具有的动能为FfsＤ．物块和小车增加的机械能为Ffs11．一定质量的气体(不计分子势能)，如果在某个过程中温度保持不变而放出热量，则在该过程中气体A．内能不变B．对外做功C．密度减小D．压强增大12．如图，让一小物体（可看作质点）从图示斜面上的A点以v0=4m/s的初速度滑上斜面，物体滑到斜面上的B点后沿原路返回。若A到B的距离为1m，斜面倾角为θ=37°。（1）求物体与斜面间的动摩擦因数；（2）若设水平地面为零重力势能面，且物体返回经过C点时，其动能恰与重力势能相等，求C点相对水平地面的高度h。Av0)θh··CBMmFlPmO2015届高三物理二轮复习2015-03-2612、传送带通过滑道将长为L、质量为m的柔软匀质物体以初速0v向右送上水平台面，物体前端在台面上滑动s距离停下来（如图所示），已知滑道上的摩擦和物与台面间的动摩擦因数均为，而且sL，试计算物体的初速度0v13、长为L的细轻绝缘杆可以绕通过杆中点的竖直轴在水平面上自由转动。在杆的两端各固定一个质量为m，电荷量为q的小球。整个系统放入圆柱形电磁体两极之间。磁极直径为d（dL），其轴与杆转轴重合（如图）。磁场由B0均匀减小到零。求当磁场为零时，小球的角速度为多少？（设磁场仅存在于磁极之间）14.如图所示，真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域，磁感应强度B=0.332T，磁场方向垂直于纸面向里；ab、cd足够长，cd为厚度不计的金箔，金箔右侧有一匀强电场区域，电场强度E=3.32×105N/C；方向与金箔成37°角.紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S，可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子，已知α粒子质量m=6.64×10－27kg，q=3.2×10－19C，初速度v=3.2×106m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：（1）α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R；（2）金箔cd被α粒子射中区域的长度L；（3）设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子沿直线穿出金箔进入电场，在电场中运动通过N点，SN⊥ab且SN=40cm，则此α粒子从金箔上穿出时，损失的动能△EK为多少？15、如图所示，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B大小可忽略，它们分别带有+QA和+QB的电荷量，质量分别为mA和mB。两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接一轻质小钩。整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中。A、B开始时静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，A、B所带电荷量保持不变，B不会碰到滑轮。(1)若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，可使物块A恰好能离开挡板P，求物块C下落的最大距离；(2)若C的质量改为2M，则当A刚离开挡板P时，B的速度多大？PABEV000Ldm/qm/qB02015届高三物理二轮复习2015-03-265、游乐列车由许多节车厢组成。列车全长为L，圆形轨道半径为R，（R远大于一节车厢的高度h和长度l，但L2πR）.已知列车的车轮是卡在导轨上的光滑槽中只能使列车沿着圆周运动而不能脱轨。试问：列车在水平轨道上应具有多大初速度v0，才能使列车通