功能關(guān)系專(zhuān)題

1、功能關(guān)系的應(yīng)用專(zhuān)題專(zhuān)題定位：本專(zhuān)題主要用功能的觀點(diǎn)解決物體的運(yùn)動(dòng)和帶電體、帶電粒子、導(dǎo)體棒在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題考查的重點(diǎn)有以下幾方面：重力、摩擦力、靜電力和洛倫茲力的做功特點(diǎn)和求解；與功、功率相關(guān)的分析與計(jì)算；幾個(gè)重要的功能關(guān)系的應(yīng)用；動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用；綜合應(yīng)用機(jī)械能守恒定律和能量守恒定律分析問(wèn)題從近幾年高考來(lái)看，對(duì)本專(zhuān)題的考查主要以多過(guò)程、多狀態(tài)的形式出現(xiàn)，常與其他知識(shí)綜合考查，對(duì)考生的能力要求較高.5年來(lái)高考對(duì)動(dòng)能和動(dòng)能定理、功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用的考查略有浮動(dòng)，整體趨于平穩(wěn)試題一般條件隱蔽，過(guò)程復(fù)雜，靈活性強(qiáng).2016年高考，單獨(dú)考查會(huì)以選擇題為主；如果與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、曲

2、線運(yùn)動(dòng)、電磁學(xué)等內(nèi)容結(jié)合考查會(huì)以計(jì)算題為主預(yù)計(jì)以選擇題形式呈現(xiàn)的概率較大近幾年全國(guó)高考題：1(2014·課標(biāo)·單選)一物體靜止在粗糙水平地面上現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物體，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后其速度變?yōu)関.若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)同樣的時(shí)間后速度變?yōu)?v.對(duì)于上述兩個(gè)過(guò)程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則()AWF2>4WF1，Wf2>2Wf1 BWF2>4WF1，Wf22Wf1CWF2<4WF1，Wf22Wf1 DWF2<4WF1，Wf2<2Wf1

3、2(2015·浙江理綜·多選)我國(guó)科學(xué)家正在研制航母艦載機(jī)使用的電磁彈射器艦載機(jī)總質(zhì)量為3.0×104 kg，設(shè)起飛過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推力恒為1.0×105 N；彈射器有效作用長(zhǎng)度為100 m，推力恒定要求艦載機(jī)在水平彈射結(jié)束時(shí)速度大小達(dá)到80 m/s.彈射過(guò)程中艦載機(jī)所受總推力為彈射器和發(fā)動(dòng)機(jī)推力之和，假設(shè)所受阻力為總推力的20%，則()A彈射器的推力大小為1.1×106 N B彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功為1.1×108 JC彈射器對(duì)艦載機(jī)做功的平均功率為8.8×107 W D艦載機(jī)在彈射過(guò)程中的加速度大小為32 m/s2高考題型

4、1：動(dòng)能定理應(yīng)用例1、（單選）如圖所示，某段滑雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m的滑雪運(yùn)動(dòng)員從高為h處的雪道頂端由靜止開(kāi)始勻加速下滑，加速度為g，在他下滑到底端的過(guò)程中()A運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 B運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mghC運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為mgh D運(yùn)動(dòng)員減少的機(jī)械能為mgh2（單選）如圖所示，質(zhì)量相等的物體A、B通過(guò)一輕質(zhì)彈簧相連，開(kāi)始時(shí)B放在地面上，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧壓縮量為x1，現(xiàn)通過(guò)細(xì)繩將A向上緩慢拉起，第一階段拉力做功為W1時(shí)，彈簧變?yōu)樵L(zhǎng)；第二階段拉力再做功W2時(shí)，B剛要離開(kāi)地面，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為x2，已知彈簧彈性勢(shì)能與形變量平方成正比（彈簧一直

5、在彈性限度內(nèi)），則()Ax1>x2 B拉力做的總功等于A的重力勢(shì)能的增加量C第一階段，拉力做的功等于A的重力勢(shì)能的增加量D第二階段，拉力做的功等于A的重力勢(shì)能的增加量3、（多選）如圖所示，卷?yè)P(yáng)機(jī)的繩索通過(guò)定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動(dòng).在移動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A、F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的動(dòng)能與木箱克服摩擦力所做的功之和B、F對(duì)木箱作的功等于木箱克服摩擦力和克服重力做的功之和C、木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力勢(shì)能D、F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之4、（多選）如圖所示，傾角30°的斜面固定在水平面上，斜

6、面長(zhǎng)L2 m，小物體A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)上端正好在斜面中點(diǎn)B處現(xiàn)從斜面最高點(diǎn)給物體A一個(gè)沿斜面向下的初速度v02 m/s，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好被彈回到AB的中點(diǎn)C處，不計(jì)空氣阻力，g10 m/s2，則()A物體第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速率為3m/sB彈簧最大的壓縮量為0.15 mC物體在被反彈上升過(guò)程中到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度最大D物體第二次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速率為3 m/s5、如圖所示為倉(cāng)儲(chǔ)公司常采用的“自動(dòng)化”貨物裝卸裝置，兩個(gè)相互垂直的斜面固定在地面上，貨箱A(含貨物)和配重B通過(guò)與斜面平行的輕繩跨過(guò)光滑滑輪相連A裝載貨物后從h8.0 m高處由靜止釋放，運(yùn)

7、動(dòng)到底端時(shí)，A和B同時(shí)被鎖定，缺貨后解除鎖定，A在B的牽引下被拉回原高度處，再次被鎖定已知53°，B的質(zhì)量M為1.0×103 kg，A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力相等，g取10 m/s2，sin 53°0.8，cos 53°0.6.(1)為使A由靜止釋放后能沿斜面下滑，其質(zhì)量m需要滿足什么條件？(2)若A的質(zhì)量m4.0×103 kg，求它到達(dá)底端時(shí)的速度v；(3)為了保證能被安全鎖定，A到達(dá)底端的速率不能大于12 m/s.請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷：當(dāng)A的質(zhì)量m不斷增加時(shí)，該裝置能否被安全鎖定高考題型2：機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用

8、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的“四種情景”(1)情景一：物體沿軌道運(yùn)動(dòng)，軌道光滑，物體只受重力和軌道彈力，只有重力對(duì)物體做功時(shí)(2)情景二：物體在繩子或桿作用下運(yùn)動(dòng)，繩子或桿對(duì)物體的彈力始終與速度方向垂直時(shí)(3)情景三：物體只在重力作用下做自由落體、上拋、下拋、平拋等各種拋體運(yùn)動(dòng)時(shí)(4)情景四：多個(gè)物體組成的系統(tǒng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有摩擦生熱，沒(méi)有非彈性碰撞，沒(méi)有繩子瞬間繃緊等現(xiàn)象，只有動(dòng)能與重力勢(shì)能(或彈性勢(shì)能)相互轉(zhuǎn)化時(shí)例6（單選）(2015·天津理綜)如圖所示，固定的豎直光滑長(zhǎng)桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長(zhǎng)狀態(tài)現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開(kāi)始

9、下滑，已知彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?L(未超過(guò)彈性限度)，則在圓環(huán)下滑到最大距離的過(guò)程中()A圓環(huán)的機(jī)械能守恒B彈簧彈性勢(shì)能變化了mgLC圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)，所受合力為零D圓環(huán)重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能之和保持不變7(多選)如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球A和B，中間用輕質(zhì)桿相連，在桿的中點(diǎn)O處有一固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，把桿置于水平位置后釋放，在B球順時(shí)針擺動(dòng)到最低位置的過(guò)程中(不計(jì)一切摩擦)() AB球的重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒BA球的機(jī)械能增加CA球、B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D輕質(zhì)桿對(duì)B球不做功8(多選)如圖所示，在傾角30°

10、的光滑固定斜面上，放有兩個(gè)質(zhì)量分別為1 kg和2 kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，兩球之間用一根長(zhǎng)L0.2 m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h0.1 m。兩球由靜止開(kāi)始下滑到光滑地面上，不計(jì)球與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失，g取10 m/s2。則下列說(shuō)法中正確的是() A整個(gè)下滑過(guò)程中A球機(jī)械能守恒B整個(gè)下滑過(guò)程中A球和B球系統(tǒng)機(jī)械能守恒C整個(gè)下滑過(guò)程中輕桿對(duì)A球做負(fù)功D整個(gè)下滑過(guò)程中B球機(jī)械能的增加量為 J9（單選）.如圖所示，粗細(xì)均勻，兩端開(kāi)口的U形管內(nèi)裝有同種液體，開(kāi)始時(shí)兩邊液面高度差為h，管中液柱總長(zhǎng)度為4h，后來(lái)讓液體自由流動(dòng)，當(dāng)兩液面高度相等時(shí)，右側(cè)液面下降的速度為() A B C D

11、高考題型3：能量守恒（功能關(guān)系）的應(yīng)用例10(多選)如圖，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小車(chē)靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車(chē)的最左端?，F(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使小物塊從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。小物塊和小車(chē)之間的摩擦力為Ff，小物塊滑到小車(chē)的最右端時(shí)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離為x。此過(guò)程中，以下結(jié)論正確的是()A小物塊到達(dá)小車(chē)最右端時(shí)具有的動(dòng)能為(FFf)(Lx)B小物塊到達(dá)小車(chē)最右端時(shí)，小車(chē)具有的動(dòng)能為FfxC小物塊克服摩擦力所做的功為FfLD小物塊和小車(chē)增加的機(jī)械能為Fx11(多選)如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定速率沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)將一個(gè)物體輕輕放在傳送帶底端，物體第一階

12、段被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段勻速運(yùn)動(dòng)到傳送帶頂端。則下列說(shuō)法中正確的是()A第一階段和第二階段摩擦力對(duì)物體都做正功B第一階段摩擦力對(duì)物體做的功大于物體機(jī)械能的增加量C第二階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第二階段物體機(jī)械能的增加量D第一階段摩擦力與物體和傳送帶間的相對(duì)位移的乘積在數(shù)值上等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量12（單選）在傾角為的固定光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，彈簧勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)用一平行斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)擋板C時(shí)，物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為d，速度為v.則此時(shí)()A拉力做功的瞬時(shí)功率為Fv

13、sin B物塊B滿足m2gsinkdC物塊A的加速度為 D彈簧彈性勢(shì)能的增加量為Fdm1v2高考題型4：幾個(gè)重要的功能關(guān)系在電學(xué)中的應(yīng)用解題方略：1靜電力做功與路徑無(wú)關(guān)若電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則WFlcosEqlcos ；若是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，則一般利用WqU來(lái)求2磁場(chǎng)力又可分為洛倫茲力和安培力洛倫茲力在任何情況下對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷都不做功；安培力可以做正功、負(fù)功，還可以不做功3電流做功的實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)對(duì)移動(dòng)電荷做功即WUItUq.4導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中切割磁感線時(shí)，棒中感應(yīng)電流受到的安培力對(duì)導(dǎo)體棒做負(fù)功，使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能5靜電力做的功等于電勢(shì)能的變化，即WABEp.例13(2015·四川理綜)(多選)如圖所

14、示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是O，最低點(diǎn)是P，直徑MN水平a、b是兩個(gè)完全相同的帶正電小球(視為點(diǎn)電荷)，b固定在M點(diǎn)，a從N點(diǎn)靜止釋放，沿半圓槽運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)P點(diǎn)到達(dá)某點(diǎn)Q(圖中未畫(huà)出)時(shí)速度為零則小球a()A從N到Q的過(guò)程中，重力與庫(kù)侖力的合力先增大后減小B從N到P的過(guò)程中，速率先增大后減小C從N到Q的過(guò)程中，電勢(shì)能一直增加D從P到Q的過(guò)程中，動(dòng)能減少量小于電勢(shì)能增加量14、 (多選)如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一豎直絕緣輕彈簧的下端固定在地面上，上端連接一帶正電小球，小球靜止時(shí)位于N點(diǎn)，彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)保持小球的帶電量不變，現(xiàn)將小球提高到M點(diǎn)由靜止釋放則釋放后小球從M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程

15、中()A小球的機(jī)械能與彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變B小球重力勢(shì)能的減少量等于小球電勢(shì)能的增加量C彈簧彈性勢(shì)能的減少量等于小球動(dòng)能的增加量 D小球動(dòng)能的增加量等于電場(chǎng)力和重力做功的代數(shù)和15、(多選)如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球A、B，帶有等量異種電荷，通過(guò)絕緣輕彈簧相連接，置于絕緣光滑的水平面上，突然加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，兩小球A、B將由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧長(zhǎng)度第一次達(dá)到最大值時(shí)，對(duì)兩小球A、B和彈簧組成的系統(tǒng)(設(shè)整個(gè)過(guò)程中不考慮電荷間庫(kù)侖力的作用，且彈簧不超過(guò)彈性限度)在這一過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()A由于電場(chǎng)力對(duì)球A和球B做的總功為0，故小球電勢(shì)能總和始終不變B由于兩個(gè)小

16、球所受電場(chǎng)力等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒C當(dāng)彈簧長(zhǎng)度達(dá)到最大值時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能最大D當(dāng)小球所受電場(chǎng)力與彈簧的彈力大小相等時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)能最大16(2015·山東理綜·多選)如圖甲，兩水平金屬板間距為d，板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示t0時(shí)刻，質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間，0時(shí)間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻微粒恰好經(jīng)金屬板邊緣飛出微粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未與金屬板接觸重力加速度的大小為g.關(guān)于微粒在0T時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的描述，正確的是()A末速度大小為v0B末速度沿水平方向C重力勢(shì)能減少了mgdD克服電場(chǎng)力做功為mgd17、(多選)靜電場(chǎng)在x軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x的變化關(guān)系如圖6

17、3;2­12所示，x軸正向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度正方向，帶正電的點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)電荷() A在x2和x4處電勢(shì)能相等 B由x1運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程中電勢(shì)能增大C由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程中電場(chǎng)力先增大后減小D由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程中電場(chǎng)力先減小后增大18(單選)、如圖所示，一個(gè)電量為Q的點(diǎn)電荷甲，固定在絕緣水平面上的O點(diǎn)，另一個(gè)電量為q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)速度最小且為v，已知靜電力常量為k，點(diǎn)電荷乙與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，AB間距離為L(zhǎng)，則以下說(shuō)法不正確的是()AOB間的距離為 B從A到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷乙做的功為WmgLmv02mv2C從A

18、到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷乙做的功為WmgLmv2mv02D從A到B的過(guò)程中，乙的電勢(shì)能減少19、如圖所示，均可視為質(zhì)點(diǎn)的三個(gè)物體A、B、C在傾角為30°的光滑斜面上，A與B緊靠在一起，C緊靠在固定擋板上，質(zhì)量分別為mA0.43 kg，mB0.20 kg，mC0.50 kg，其中A不帶電，B、C的電量分別為qB2×105 C、qC7×105 C且保持不變，開(kāi)始時(shí)三個(gè)物體均能保持靜止?，F(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F，使A做加速度a2.0 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，力F變?yōu)楹懔?。已知靜電力常量k9.0×109 N·m2/C2，g取1

19、0 m/s2。求：(1)開(kāi)始時(shí)BC間的距離L；(2)F從變力到恒力需要的時(shí)間t；(3)在時(shí)間t內(nèi)，力F做功WF2.31 J，求系統(tǒng)電勢(shì)能的變化量Ep。 高考題型5：功能觀點(diǎn)在電磁感應(yīng)問(wèn)題中的應(yīng)用解題方略：1電磁感應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中必定受到安培力的作用，因此，要維持感應(yīng)電流的存在，必須有“外力”克服安培力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能2當(dāng)感應(yīng)電流通過(guò)用電器時(shí)，電能又轉(zhuǎn)化為其他形式的能安培力做功的過(guò)程，或通過(guò)電阻發(fā)熱的過(guò)程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程安培力做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能3若回路中電流恒定，可以利用

20、電路結(jié)構(gòu)及WUIt或QI2Rt直接進(jìn)行計(jì)算電能4若電流變化，則：(1)利用安培力做的功求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功；(2)利用能量守恒求解：若只有電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，則機(jī)械能的減少量等于產(chǎn)生的電能例20(2014·安徽高考·單選)英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)。如圖9­2­3所示，一個(gè)半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，環(huán)上套一帶電荷量為q的小球。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增加，其變化率為k，若小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周，則感生電場(chǎng)對(duì)小球的作用力所做功的大小是()A0 B.r2qkC2r2qk

21、 Dr2qk21、(多選)如圖所示，間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端用一阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌上橫跨一根質(zhì)量為m，電阻也為R的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。現(xiàn)使金屬棒以初速度v0沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，若金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的電荷量為q。下列說(shuō)法正確的是()A金屬棒在導(dǎo)軌上做勻減速運(yùn)動(dòng)B整個(gè)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為C整個(gè)過(guò)程中金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的位移為2D整個(gè)過(guò)程中金屬棒克服安培力做功為22(多選)兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌豎直固定放置，頂端接一電阻R，導(dǎo)軌所在平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直。將一金屬棒與下端固定的輕彈簧的上端

22、拴接，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g，如圖3所示?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則()A金屬棒在最低點(diǎn)的加速度小于gB回路中產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少量C當(dāng)彈簧彈力等于金屬棒的重力時(shí)，金屬棒下落速度最大D金屬棒在以后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大高度一定低于靜止釋放時(shí)的高度23(多選)如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的傾角為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，與阻值為R的定值電阻相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。有一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的導(dǎo)體棒從ab位置獲得平行于斜面的、大小為v的初速度向上運(yùn)動(dòng)，最遠(yuǎn)到達(dá)ab的位置，滑行的距離為s，導(dǎo)體棒的電阻也為R，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。則()A上滑過(guò)程中

23、導(dǎo)體棒受到的最大安培力為B上滑過(guò)程中電流做功發(fā)出的熱量為mv2mgs(sin cos )C上滑過(guò)程中導(dǎo)體棒克服安培力做的功為mv2D上滑過(guò)程中導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為mv2mgssin 24、如圖所示，傾角30°、寬為L(zhǎng)1 m的足夠長(zhǎng)的U形光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 T、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的力F牽引一根質(zhì)量m0.2 kg、電阻R1 的導(dǎo)體棒ab由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)；牽引力的功率恒定為P90 W，經(jīng)過(guò)t2 s導(dǎo)體棒剛達(dá)到穩(wěn)定速度v時(shí)棒上滑的距離s11.9 m導(dǎo)體棒ab始終垂直于導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦，取g10

24、m/s2.求：(1)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到穩(wěn)定速度過(guò)程中導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱Q1；(2)若在導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌上滑達(dá)到穩(wěn)定速度前某時(shí)刻撤去牽引力，從撤去牽引力到棒的速度減為零的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量為q0.48 C，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為Q21.12 J，則撤去牽引力時(shí)棒的速度v多大？25、如圖所示，水平面內(nèi)有兩根足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌L1、L2，其間距d0.5 m，左端接有容量C2 000 F的電容。質(zhì)量m20 g的導(dǎo)體棒可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦滑動(dòng)，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。整個(gè)空間存在著垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 T。現(xiàn)用一沿導(dǎo)軌方向向右的恒力F10.44 N作用于導(dǎo)體棒，使導(dǎo)體棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t

25、時(shí)間后到達(dá)B處，速度v5 m/s。此時(shí)，突然將拉力方向變?yōu)檠貙?dǎo)軌向左，大小變?yōu)镕2，又經(jīng)2t時(shí)間后導(dǎo)體棒返回到初始位置A處，整個(gè)過(guò)程電容器未被擊穿。求(1)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)，電容C上的電量；(2)t的大??；(3)F2的大小。功能關(guān)系的應(yīng)用專(zhuān)題答案近幾年全國(guó)高考題：1、C 2、ABD 訓(xùn)練：1、D 2、B 3、CD 4、AB 5、 6、B 7、BC 8、BCD 9、A 10、AB 11、ACD12、C 13、BC 14、BC 15、CD 16、BC 17、BC 18、B 19、20、D 21、CD 22、AD 23、ABD5解析(1)左斜面傾角為，則右斜面傾角為90°53°

26、37°，貨箱由靜止釋放后能沿斜面下滑，則：mgsin Mgsin mgcos Mgcos >0 得m>2.0×103 kg.(2)對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)能定理：mghMg(mgcos Mgcos )(Mm)v2 得v2 m/s.(3)當(dāng)A的質(zhì)量m與B的質(zhì)量M之間關(guān)系滿足mM時(shí)，貨箱下滑的加速度最大，到達(dá)斜面底端的速度也最大，此時(shí)有：mgsin mgcos mamam5 m/s2 又：v2amL 貨箱到達(dá)斜面底端的最大速度：vm10 m/s<12 m/s所以，當(dāng)A的質(zhì)量m不斷增加時(shí)，該運(yùn)輸裝置能被安全鎖定19解析：(1)ABC靜止時(shí)，以AB為研究對(duì)象有：(mAmB)g

27、sin 30° 解得：L2.0 m。(2)給A施加力F后，AB沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，AB分離時(shí)兩者之間彈力恰好為零，對(duì)B用牛頓第二定律得：mBgsin 30°mBa 解得：l3.0 m有勻加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：lLat2 解得：t1.0 s。(3)AB分離時(shí)兩者仍有相同的速度，在時(shí)間t內(nèi)對(duì)AB用動(dòng)能定理得：WF(mAmB)g(lL)sin 30°WC(mAmB)v2 及：vat 得：WC2.1 J所以系統(tǒng)電勢(shì)能的變化量Ep2.1 J。24、解析(1)導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定速度v時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和物體平衡條件有：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1BLv 感應(yīng)電流為I1牽引力的功率為PF

28、v 根據(jù)平衡條件得Fmgsin BI1L0由能量守恒有：Ptmg·ssin mv2Q1 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：Q1160 J(2)設(shè)導(dǎo)體棒從撤去牽引力到速度為零的過(guò)程沿導(dǎo)軌上滑距離為x，則有：通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量q·t 由閉合電路歐姆定律有根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有 磁通量的變化量B·(Lx)由能量守恒有：mv2mg·xsin Q2 聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得：v4 m/s25解析(1)當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)，電容器兩端電壓為UBdv2×0.5×5 V5 V此時(shí)電容器的帶電量qCU2 000×106×5 C1×102 C(

29、2)棒在F1作用下有F1BIdma1，又I，a1聯(lián)立解得：a120 m/s2則t0.25 s(3)由(2)可知棒在F2作用下，運(yùn)動(dòng)的加速度a2，方向向左，又a1t2將相關(guān)數(shù)據(jù)代入解得F20.55 N。3(2015·江西臨川二中月考)如圖2所示，A、B、C三個(gè)一樣的滑塊從粗糙斜面上的同一高度同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，A由靜止釋放，B的初速度方向沿斜面向下，大小為v0，C的初速度方向沿斜面水平，大小也為v0。下列說(shuō)法中正確的是() 圖2AA和C將同時(shí)滑到斜面底端B滑到斜面底端時(shí)，B的機(jī)械能減少最多C滑到斜面底端時(shí)，B的動(dòng)能最大D滑到斜面底端時(shí)，C的重力勢(shì)能減少最多13如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊以一定

30、的初速度v0從斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，恰能滑行到斜面頂端。設(shè)物塊和斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)一定，斜面的高度h和底邊長(zhǎng)度x可獨(dú)立調(diào)節(jié)(斜邊長(zhǎng)隨之改變)，下列說(shuō)法正確的是() A若增大m，物塊仍能滑到斜面頂端B若只增大h，物塊不能滑到斜面頂端，但上滑最大高度一定增大C若只增大x，物塊不能滑到斜面頂端，但滑行水平距離一定增大D若再施加一個(gè)水平向右的恒力，物塊一定從斜面頂端滑出10、滑塊以速率v1靠慣性沿固定斜面由底端向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速率為v2，且v2v1，若滑塊向上運(yùn)動(dòng)的位移中點(diǎn)為A，取斜面底端重力勢(shì)能為零，則（ ）A.上升時(shí)機(jī)械能減少，下降時(shí)機(jī)械能增大B.上升時(shí)機(jī)械能減少，下降時(shí)機(jī)械能也減少C.

31、上升時(shí)過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)上方 D.上升時(shí)過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)下方20質(zhì)量為m的子彈，以水平速度v射入靜止在光滑水平面上質(zhì)量為M的木塊，并留在其中，下列說(shuō)法正確的是（    ） A子彈克服阻力做的功與木塊獲得的動(dòng)能相等       B阻力對(duì)子彈做的功與子彈動(dòng)能的減少相等  C子彈克服阻力做的功與子彈對(duì)木塊做的功相等     D子彈克服阻力做的功大于子彈對(duì)木塊做的功2(多選)如圖6&#

32、173;4­10所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的小物體以初速度v1從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為零，然后下滑回到M點(diǎn)，此時(shí)速度為v2(v2<v1)。若小物體電荷量保持不變，OMON，則() 圖6­4­10A小物體上升的最大高度為B從N到M的過(guò)程中，小物體的電勢(shì)能逐漸減小C從M到N的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)小物體先做負(fù)功后做正功D從N到M的過(guò)程中，小物體受到的摩擦力和電場(chǎng)力均是先增大后減小19一質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧的一端懸掛于O點(diǎn)，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)，將小球沿桿拉到與彈簧水平的位

33、置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí)，小球速度恰好為零，此時(shí)小球下降的豎直高度為h，如圖所示若全過(guò)程中彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是A 當(dāng)彈簧與桿垂直時(shí)，小球動(dòng)能最大B 當(dāng)小球沿桿方向的合力為零時(shí)，小球動(dòng)能最大C 在小球自開(kāi)始下滑至滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧所做的負(fù)功小于mghD 在小球自開(kāi)始下滑至滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧彈性勢(shì)能的增加量等于mgh10(多選)(2015·江蘇省模擬)如圖11甲，真空中有一半徑為R、電荷量為Q的均勻帶電球體，以球心為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿半徑方向建立x軸。理論分析表明，x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度隨x變化關(guān)系如圖乙，則()

34、圖11Ax2處電場(chǎng)強(qiáng)度和x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相同B球內(nèi)部的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)Cx1、x2兩點(diǎn)處的電勢(shì)相同D假設(shè)將一個(gè)帶正電的試探電荷沿x軸移動(dòng)，則從x1移到R處電場(chǎng)力做的功大于從R移到x2處電場(chǎng)力做的功典例(多選)如圖6­2­4所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)邊長(zhǎng)為10 cm的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別為1 V、2 V、3 V，正六邊形所在平面與電場(chǎng)線平行。下列說(shuō)法正確的是() A通過(guò)CD和AF的直線應(yīng)為電場(chǎng)中的兩條等勢(shì)線B勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為10 V/mC勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)橛蒀指向AD將一個(gè)電子由E點(diǎn)移到D點(diǎn)，電子的電勢(shì)能將減少1.6×1019 J典例2如圖9­4­9所示，長(zhǎng)平行導(dǎo)軌PQ、MN光滑，相距l(xiāng)0.5 m，處在同一水平面中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.8 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)導(dǎo)軌面。橫跨在導(dǎo)軌上的直導(dǎo)線ab的質(zhì)量m0.1 kg、電阻R0.8 ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間通過(guò)開(kāi)關(guān)S將電動(dòng)勢(shì)E1.5 V、內(nèi)電阻r0.2 的電池接在M、P兩端，試計(jì)算分析：圖9­4­9(1)導(dǎo)線ab的加速度的最大值和速度的最大值是多少？(2)在閉合開(kāi)關(guān)S后，怎