《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)16 功能關(guān)系 能量守恒定律（含解析）新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)16 功能關(guān)系 能量守恒定律（含解析）新人教版（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課后限時(shí)集訓(xùn)(十六) 功能關(guān)系 能量守恒定律(建議用時(shí)：40分鐘)基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練題組一：功能關(guān)系的理解及應(yīng)用1(多選)(2019?？谡{(diào)研)某運(yùn)動(dòng)員參加百米賽跑，他采用蹲踞式起跑，在發(fā)令槍響后，左腳迅速蹬離起跑器，在向前加速的同時(shí)提升身體重心。如圖所示，假設(shè)質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員，在起跑時(shí)前進(jìn)的距離s內(nèi)，重心升高量為h，獲得的速度為v，阻力做功為Wf，則在此過(guò)程中()A運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增加了mv2B運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增加了mv2mghC運(yùn)動(dòng)員的重力做功為mghD運(yùn)動(dòng)員自身做功Wmv2mghWfBD運(yùn)動(dòng)員的重心升高h(yuǎn)，獲得的速度為v，其機(jī)械能的增量為Emghmv2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；運(yùn)動(dòng)員的重心升高h(yuǎn)，重力做負(fù)
2、功，WGmgh，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理得，WWfmghmv20，解得Wmv2mghWf，選項(xiàng)D正確。2(2016四川高考)韓曉鵬是我國(guó)首位在冬奧會(huì)雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動(dòng)員。他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對(duì)他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J。韓曉鵬在此過(guò)程中()A動(dòng)能增加了1 900 JB動(dòng)能增加了2 000 JC重力勢(shì)能減小了1 900 JD重力勢(shì)能減小了2 000 JC根據(jù)動(dòng)能定理得韓曉鵬動(dòng)能的變化EWGWf1 900 J100 J1 800 J0，故其動(dòng)能增加了1 800 J，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；根據(jù)重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系WGEp，
3、所以EpWG1 900 JW2 CW10，拉力與摩擦力的合力對(duì)物體做正功，物體機(jī)械能增大，此后Fmgcos 0，拉力與摩擦力的合力對(duì)物體做負(fù)功，物體機(jī)械能減小，得x3.2 m處物體機(jī)械能最大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤。題組三：能量守恒定律的理解及應(yīng)用8.如圖是安裝在列車(chē)車(chē)廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中和為楔塊，和為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦，在車(chē)廂相互撞擊使彈簧壓縮的過(guò)程中()A緩沖器的機(jī)械能守恒B摩擦力做功消耗機(jī)械能C墊板的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B由于車(chē)廂撞擊彈簧壓縮的過(guò)程中存在克服摩擦力做功，所以緩沖器的機(jī)械能減少，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；彈簧壓縮的過(guò)程中，墊板的動(dòng)
4、能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈簧的彈性勢(shì)能，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。9(多選)如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連。彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)物塊位于O點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)。物塊的質(zhì)量為m，ABa，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，拉力做的功為W。撤去拉力后物塊由靜止向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零。重力加速度為g。則上述過(guò)程中()A物塊在A點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能等于WmgaB物塊在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能小于WmgaC經(jīng)O點(diǎn)時(shí)，物塊的動(dòng)能小于WmgaD物塊動(dòng)能最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能小于物塊在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能BC設(shè)O點(diǎn)到A點(diǎn)距離為x，則物塊從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)過(guò)程中，根據(jù)功能關(guān)
5、系可得mgxEpAW，從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中同理可得EpAmgaEpB，由于克服摩擦力做功，則EpBEpA，則B點(diǎn)到O點(diǎn)距離一定小于，且x，則EpAWmgxWmga，則A錯(cuò)誤；在B點(diǎn)有EpBWmg(ax)Wmga，則B正確；物塊經(jīng)過(guò)O點(diǎn)，同理可得EkOW2mgxWmga，則C正確；物塊動(dòng)能最大時(shí)所受彈力kxmg，而在B點(diǎn)彈力與摩擦力大小關(guān)系未知，故物塊動(dòng)能最大時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量與物塊在B點(diǎn)時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量大小未知，故兩位置彈性勢(shì)能的大小關(guān)系不好判斷，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)綜合練10(多選)(2019新余質(zhì)檢)如圖所示，豎直光滑桿固定不動(dòng)，套在桿上的輕質(zhì)彈簧下端固定，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h0.1 m處
6、，滑塊與彈簧不拴接?，F(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過(guò)傳感器測(cè)量到滑塊的速度和離地高度h并作出滑塊的Ekh圖象，其中高度從0.2 m上升到0.35 m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，以地面為零重力勢(shì)能面，g取10 m/s2，由圖象可知()A小滑塊的質(zhì)量為0.1 kgB輕彈簧原長(zhǎng)為0.2 mC彈簧最大彈性勢(shì)能為0.5 JD小滑塊的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能總和最小為0.4 JBC在從0.2 m上升到0.35 m范圍內(nèi)，EkEpmgh，圖線的斜率絕對(duì)值k N2 Nmg，所以m0.2 kg，故A錯(cuò)誤；在Ekh圖象中，圖線的斜率表示滑塊所受的合外力，由于高度從0.2 m上升到0.35 m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分
7、為曲線，說(shuō)明滑塊從0.2 m上升到0.35 m范圍內(nèi)所受作用力為恒力，從h0.2 m開(kāi)始滑塊與彈簧分離，彈簧的原長(zhǎng)為0.2 m，故B正確；根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知，當(dāng)滑塊上升至最大高度時(shí)，增加的重力勢(shì)能即為彈簧最大彈性勢(shì)能，所以Epmmgh0.210(0.350.1) J0.5 J，故C正確；由圖可知，當(dāng)h0.18 m時(shí)的動(dòng)能最大為Ekm0.32 J，在滑塊整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化，因此動(dòng)能最大時(shí)，滑塊的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能總和最小，根據(jù)能量守恒定律可知EEEkmEpmmghEkm0.5 J0.2100.1 J0.32 J0.38 J，故D錯(cuò)誤。11.如圖所
8、示，固定斜面的傾角30，物體A與斜面之間的動(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)上端位于C點(diǎn)，用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩通過(guò)輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B，滑輪右側(cè)繩子與斜面平行，A的質(zhì)量為2m4 kg，B的質(zhì)量為m2 kg，初始時(shí)物體A到C點(diǎn)的距離為L(zhǎng)1 m，現(xiàn)給A、B一初速度v03 m/s，使A開(kāi)始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，B向上運(yùn)動(dòng)，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點(diǎn)。已知重力加速度取g10 m/s2，不計(jì)空氣阻力，整個(gè)過(guò)程中輕繩始終處于伸直狀態(tài)，求此過(guò)程中：(1)物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大?。?2)彈簧的最大壓縮量；(3)彈簧中的最大彈性勢(shì)能。解析：(1)物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到
9、C點(diǎn)的過(guò)程中，對(duì)A、B組成的系統(tǒng)應(yīng)用能量守恒定律可得2mgLsin 3mvmgL2mgcos L3mv2可解得v2 m/s。(2)以A、B組成的系統(tǒng)，在物體A將彈簧壓縮到最大壓縮量，又返回到C點(diǎn)的過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)能的減少量等于因摩擦產(chǎn)生的熱量，即3mv202mgcos 2x其中x為彈簧的最大壓縮量解得x0.4 m。(3)設(shè)彈簧的最大彈性勢(shì)能為Epm由能量守恒定律可得3mv22mgxsin mgx2mgcos xEpm解得Epm6 J。答案：(1)2 m/s(2)0.4 m(3)6 J12(2019銅陵模擬)如圖所示，半徑為R1.0 m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個(gè)端點(diǎn)B和圓心O的連線
10、與水平方向的夾角37，另一端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)。C點(diǎn)右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點(diǎn)靜止放置一木板，木板質(zhì)量M1 kg，上表面與C點(diǎn)等高。質(zhì)量為m1 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中A點(diǎn)以v01.2 m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線方向進(jìn)入軌道。已知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，g取10 m/s2。求：(1)物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率vC；(2)若木板足夠長(zhǎng)，物塊在木板上相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q。解析：(1)設(shè)物塊在B點(diǎn)的速度為vB，從A到B物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，有：vBsin v0從B到C，根據(jù)動(dòng)能定理有：mgR(1sin )mvmv解得：vC6 m/s。(2)物塊在木板上相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中由于摩擦力作用，最終將一起運(yùn)動(dòng)。設(shè)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)物塊加速度大小為a1，木板加速度大小為a2，經(jīng)過(guò)時(shí)間t達(dá)到共同速度v，則：mgma1，mgMa2，vvCa1t，va2t根據(jù)能量守恒定律有：(mM)v2Qmv聯(lián)立解得：Q9 J。答案：(1)6 m/s(2)9 J- 8 -
2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)16 功能關(guān)系 能量守恒定律（含解析）新人教版
