课时作业19 功能关系 能量守恒定律-2022高考物理【金版新学案】大一轮复习讲义·高三总复习课时作业本（新高考，河北版）

高三总复习􀅰物理 冀 (２)小环离开轨道后做平抛运动,由平抛运动规律得 h＋R＝ １２gt ２ x＝vDt 解得x＝４ ５５ m . (３)小环刚到达D 点的临界条件为 mg(h１＋R)＝Ep 解得h１＝１．６m 改变h,小环做平抛运动,分析可得小环水平方向位移应有最大值. 根据机械能守恒定律得 Ep－mg(h２＋R)＝ １ ２mvD′ ２ 小环平抛运动时间为t′＝ ２(h２＋R) g 得x′＝vD′t′＝２ [１．８－(h２＋R)](h２＋R) 可得,当h２＋R＝０．９m时水平位移最大,最大位移x′＝１．８m,故小 环落地点范围在离E点向右０~１．８m的范围内. 答案:　(１)１．８J　７N,方向竖直向上　(２)４ ５５ m (３)E点向右０~１．８m １１．解析:　(１)设在最高点速度为v１,在最高点,重力恰好提供向心力, 所以mg＝ mv１２ L 根据动能定理,对球从A 点 到最高点,有 mg􀅰２L＝ １２mv０ ２－ １２mv１ ２ 解得v０＝ ５gL (２)以N 为圆心,设最低点为 M,落到最低点 速度为v,有７mg－mg＝mv ２ r 对A 到M 过程由机械能守恒定律得: －mgΔh＝ １２mv０ ２－ １２mv０ ２ Δh＝L－r－(L－r)cosθ 解得r＝３＋２cosθ４＋２cosθL . (３)假设能通过A 点,则竖直方向:h＝ １２gt ２ 水平方向:(L－r)sinθ＝vt 解得cosθ＝－３５２５ 与cosθ∈[－１,１]矛盾,所以假设不成立,不能通过 A 点. 答案:　(１) ５gL　(２)３＋２cosθ４＋２cosθ　 (３)不能通过A 点,理由见解析 课时作业(十九) 一、单项选择题 １．C　[由动能定理可知,ΔEk＝１９００J－１００J＝１８００J,故 A、B均错. 重力势能的减少量等于重力做的功,故C正确,D错误.] ２．B ３．C　[对物块进行受力分析可知,物块受到重力和支持力,下滑的过程 中支持力不做功只有重力做功,符合机械能守恒定律的条件,物块在中 点时的机械能等于在斜面顶端时的机械能,故机械能等于０.由机械 能＝动能＋重力势能,物块在中点时的重力势能 Ep＝－mg× １ ２ × Lsinθ＝－５J,则动能为５J,C正确.] ４．B　[将A、B的速度沿绳的方向和垂直于绳的方向分解,两滑块沿绳方 向的速度大小相等,有vBcos６０°＝vAcos３０°,因vB＝v,所以vA＝ ３ ３v , 该过程中A、B组成的系统机械能守恒有mgh＝ １２mvA ２＋ １２mvB ２,联 立解得B下落的高度为h＝２v ２ ３g ,根据几何关系得连接A、B 的绳长为l ＝ hcos６０°＝２h＝ ４v２ ３g ,故B正确,A、C、D错误.] ５．C　[根据滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝tanθ可知,滑动摩擦力等于 重力沿斜面向下的分力.施加一沿斜面向上的恒力F＝mgsinθ,物体 机械能保持不变,重力势能随位移x均匀增大,C正确,D错误;产生的 热量Q＝Ffx,随位移均匀增大,滑块动能Ek 随位移x均匀减小,A、B 错误.] 二、多项选择题 ６．BD　[由于k＞４μmgL ,k􀅰 １４L＞μmg ,由此,物块不可能停在BC段,故 A错误;只要物块滑上BC 段,就要克服摩擦力做功,物块的机械能就 减小,所以物块最终会在AC段做往返运动,故 B正确;物块从开始运 动到第一次运动到C 点的过程中,根据能量守恒定律得:Epm＝E０＋ １ ２mv０ ２＋μmg􀅰 L ２ ,故C错误;物块第一次到达C 点时,物块的速度 大小为v０,物块最终会在AC 段做往返运动,到达C 点的速度为０,可 知物块克服摩擦做的功最大为Wfm＝Epm－E０＝ １ ２mv０ ２ ＋ １２μmgL , 故 D正确.] ７．ACD　[由题意及图乙分析可知物体上升到最高点时,E机 ＝Ep＝mgh ＝３０J,得m＝１．０kg,物体损失的机械能 ΔE损 ＝μmgcosα􀅰 h sinα＝ ２０J,得μ＝０．５０,故 A正确,B错误.对物体进行受力分析并结合牛顿 第二定律,可得物体上升过程中的加速度大小a＝gsinα＋μgcosα＝ １０m/s２,故C正确.下降过程摩擦产生的能量损失也应为２０J,故物 体回到斜面底端时的动能Ek＝５０J－４０J＝１０J,故 D正确.] ８．AC　[物体在上升或下降的过程中,根据动能定理有|F合 Δh|＝|ΔEk|, 则Ek－h图像的斜率的绝对值等于物体所受合外力大小F合 ,上升过 程中有mg＋F＝| ΔE１ Δh１ |＝３６－１８１．５ N＝１２N ,下落过程中有 mg－F＝ | ΔE２ Δh２ |＝２４－１２１．５ N＝８N ,联立解得物体受到的外力大小为F＝２N,质 量为m＝１．０kg,故 A正确,B错误