2019版高考物理一輪復習 第四章 第4講 功能關系 能量守恒定律練習 魯科版.doc

《2019版高考物理一輪復習 第四章 第4講 功能關系 能量守恒定律練習 魯科版.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019版高考物理一輪復習 第四章 第4講 功能關系 能量守恒定律練習 魯科版.doc（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第4講 功能關系 能量守恒定律課時作業(yè)單獨成冊方便使用基礎題組一、單項選擇題1.自然現(xiàn)象中蘊藏著許多物理知識，如圖所示為一個盛水袋，某人從側面緩慢推袋壁使它變形，則水的勢能()A增大B變小C不變 D不能確定解析：人推袋壁使它變形，對它做了功，由功能關系可得，水的重力勢能增加，A正確答案：A2如圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結構圖，圖中和為楔塊，和為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦，在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中()A緩沖器的機械能守恒B摩擦力做功消耗機械能C墊板的動能全部轉化為內能D彈簧的彈性勢能全部轉化為動能解析：由于車廂相互撞擊彈簧壓縮的過程中存在克服摩擦力做功，所以緩沖器的機械能減少，選項A錯誤，B正確；彈簧壓縮的過程中，墊板的動能轉化為內能和彈簧的彈性勢能，選項C、D錯誤答案：B3.(2018浙江四校聯(lián)考)蹦極是一項既驚險又刺激的運動，深受年輕人的喜愛如圖所示，蹦極者從P點由靜止跳下，到達A處時彈性繩剛好伸直，繼續(xù)下降到最低點B處，B離水面還有數(shù)米距離蹦極者(視為質點)在其下降的整個過程中，重力勢能的減少量為E1，繩的彈性勢能的增加量為E2，克服空氣阻力做的功為W，則下列說法正確的是()A蹦極者從P到A的運動過程中，機械能守恒B蹦極者與繩組成的系統(tǒng)從A到B的運動過程中，機械能守恒CE1WE2DE1E2W解析：蹦極者下降過程中，由于空氣阻力做功，故機械能減少，A、B錯誤；由功能關系得WE1E2，解得E1WE2，C正確，D錯誤答案：C4.如圖所示，木塊A放在木塊B的左端上方，用水平恒力F將A拉到B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功W1，生熱Q1；第二次讓B在光滑水平面上可自由滑動，F(xiàn)做功W2，生熱Q2，則下列關系中正確的是()AW1W2，Q1Q2BW1W2，Q1Q2CW1W2，Q1Q2 DW1W2，Q1Q2解析：在A、B分離過程中，第一次和第二次A相對于B的位移是相等的，而熱量等于滑動摩擦力乘以相對位移，因此Q1Q2；在A、B分離過程中，第一次A的對地位移要小于第二次A的對地位移，而功等于力乘以對地位移，因此W1W2，所以選項A正確答案：A5(2018河北唐山模擬)輕質彈簧右端固定在墻上，左端與一質量m0.5 kg的物塊相連，如圖甲所示彈簧處于原長狀態(tài)，物塊靜止且與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2.以物塊所在處為原點，水平向右為正方向建立x軸現(xiàn)對物塊施加水平向右的外力F，F(xiàn)隨x軸坐標變化的關系如圖乙所示物塊運動至x0.4 m處時速度為零則此時彈簧的彈性勢能為(g取10 m/s2)()A3.1 J B3.5 JC1.8 J D2.0 J解析：物塊與水平面間的摩擦力為fmg1 N現(xiàn)對物塊施加水平向右的外力F，由Fx圖象面積表示外力F做的功，可知F做功W3.5 J，克服摩擦力做功Wffx0.4 J由功能關系可知，WWfEp，此時彈簧的彈性勢能為Ep3.1 J，選項A正確答案：A二、多項選擇題6.(2018廣東佛山模擬)如圖所示，質量為m的物體(可視為質點)以某一速度從A點沖上傾角為30的固定斜面，其減速運動的加速度為g，此物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，則在這個過程中物體()A重力勢能增加了mghB機械能損失了C動能損失了mghD克服摩擦力做功解析：加速度ag，解得摩擦力fmg；物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，所以重力勢能增加了mgh，故A項正確；機械能損失了fxmg2hmgh，故B項正確；動能損失量為克服合外力做功的大小EkF合外力xmg2hmgh，故C錯誤；克服摩擦力做功，故D錯誤答案：AB7光滑水平面上靜止一質量為M的木塊，一顆質量為m的子彈以水平速度v1射入木塊，并以速度v2穿出，對這個過程，下列說法正確的是()A子彈克服阻力做的功等于m(vv)B子彈對木塊做的功等于子彈克服阻力做的功C子彈對木塊做的功等于木塊獲得的動能與子彈跟木塊摩擦生熱產(chǎn)生的內能之和D子彈損失的動能等于木塊的動能和子彈與木塊摩擦轉化的內能之和解析：對子彈由動能定理有Wfm(vv)，即子彈克服阻力做的功等于m(vv)，A正確；子彈對木塊做的功W木fx木，子彈克服阻力做的功W子fx子，由于水平面光滑，故x木x子，B項錯誤；由動能定理知，子彈對木塊做的功，等于木塊獲得的動能，C項錯誤；由能量守恒知，D項正確答案：AD8(2018山東濟南聯(lián)考)如圖所示，輕彈簧放置在傾角為30的光滑斜面上，下端固定于斜面底端重10 N的滑塊從斜面頂端a點由靜止開始下滑，到b點接觸彈簧，滑塊將彈簧壓縮最低至c點，然后又回到a點已知ab1 m，bc0.2 m，g取10 m/s2.下列說法正確的是()A整個過程中滑塊動能的最大值為6 JB整個過程中彈簧彈性勢能的最大值為6 JC從b點向下到c點過程中，滑塊的機械能減少量為6 JD從c點向上返回a點過程中，彈簧、滑塊與地球組成的系統(tǒng)機械能守恒解析：當滑塊受到的合力為0時，滑塊速度最大，設滑塊在d點受到合力為0，d點在b和c之間，滑塊從a到d，運用動能定理得mghadW彈Ekd0，mghadmghac101.2sin 30 J 6 J，W彈0，所以Ekd6 J，故A錯誤滑塊從a到c，運用動能定理得mghacW彈0，解得W彈6 J，彈簧彈力做的功等于彈性勢能的變化，所以整個過程中彈簧彈性勢能的最大值為6 J，故B正確從b點到c點彈簧的彈力對滑塊做功為6 J，根據(jù)動能關系知，滑塊的機械能減少量為6 J，故C正確整個過程中彈簧、滑塊與地球組成的系統(tǒng)，沒有與系統(tǒng)外發(fā)生能量轉化，故機械能守恒，D正確答案：BCD 能力題組一、選擇題9.如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質量為m的小球，小球與一輕質彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，已知桿與水平面之間的夾角EkbEkc，故C錯誤答案：B11(多選)(2018山西大學附屬中學模擬)如圖甲所示，一傾角為37的傳送帶以恒定速度運行現(xiàn)將一質量m1 kg的物體拋上傳送帶，物體相對地面的速度隨時間變化的關系如圖乙所示，取沿傳送帶向上為正方向，g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.則下列說法正確的是()A08 s內物體位移的大小是18 mB08 s內物體機械能增量是90 JC08 s內物體機械能增量是84 JD08 s內物體與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量是126 J解析：從題圖乙求出08 s內物體位移的大小s14 m，A錯誤；08 s內，物體上升的高度hssin 8.4 m，物體機械能增量EEpEk90 J，B正確，C錯誤；06 s內物體的加速度agcos gsin 1 m/s2，得，傳送帶速度大小為4 m/s，s18 m,08 s內物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Qmgcos s126 J，D正確答案：BD12.(多選)如圖為某探究活動小組設計的節(jié)能運輸系統(tǒng)斜面軌道傾角為30，質量為M的木箱與軌道的動摩擦因數(shù)為.木箱在軌道頂端時，自動裝貨裝置將質量為m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下，當輕彈簧被壓縮至最短時，自動卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復上述過程下列選項正確的是()AmMBm2MC木箱不與彈簧接觸時，上滑的加速度大于下滑的加速度D在木箱與貨物從頂端滑到最低點的過程中，減少的重力勢能全部轉化為彈簧的彈性勢能解析：根據(jù)功能關系知，木箱在下滑和上滑時克服摩擦力所做功等于接觸面之間產(chǎn)生的內能木箱下滑時Q1Wf1(Mm)glcos 30木箱上滑時Q2Wf2Mglcos 30木箱從開始下滑到彈簧壓縮至最短的過程中，設彈簧的最大彈性勢能為Epmax，則根據(jù)能量守恒定律得(Mm)glsin 30Q1Epmax卸下貨物后，木箱被彈回到軌道頂端的過程中，同理有EpmaxMglsin 30Q2聯(lián)立并將代入得m2M，A錯誤，B正確；從式可以看出，木箱下滑的過程中，克服摩擦力和彈簧彈力做功，因此木箱和貨物減少的重力勢能一部分轉化為內能，一部分轉化為彈簧的彈性勢能，故D錯誤；木箱不與彈簧接觸時，根據(jù)牛頓第二定律得下滑時 (Mm)gsin 30(Mm)gcos 30(Mm)a1上滑時Mgsin 30Mgcos 30Ma2解得a1，a2，故C正確答案：BC二、非選擇題13.如圖所示，質量為m1 kg的滑塊，在水平力作用下靜止在傾角為30的光滑斜面上，斜面的末端B與水平傳送帶相接(滑塊經(jīng)過此位置滑上傳送帶時無能量損失)，傳送帶的運行速度為v03 m/s，長為l1.4 m；今將水平力撤去，當滑塊滑到傳送帶右端C時，恰好與傳送帶速度相同，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.25，g取10 m/s2.求：(1)水平作用力F的大小；(2)滑塊下滑的高度；(3)若滑塊滑上傳送帶時速度大于3 m/s，滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產(chǎn)生的熱量解析：(1)滑塊受到水平力F、重力mg和支持力N作用處于平衡狀態(tài)，水平力Fmgtan ，F(xiàn) N.(2)設滑塊從高為h處下滑，到達斜面底端速度為v，下滑過程機械能守恒mghmv2，得v若滑塊沖上傳送帶時的速度小于傳送帶速度，則滑塊在傳送帶上由于受到向右的滑動摩擦力而做勻加速運動，根據(jù)動能定理有mglmvmv2則hl，代入數(shù)據(jù)解得h0.1 m若滑塊沖上傳送帶時的速度大于傳送帶的速度，則滑塊由于受到向左的滑動摩擦力而做勻減速運動，根據(jù)動能定理得mglmvmv2則hl代入數(shù)據(jù)解得h0.8 m.(3)設滑塊在傳送帶上運動的時間為t，則t時間內傳送帶的位移xv0t對滑塊，有mghmv2，v0vatmgma滑塊相對傳送帶滑動的位移xlx相對滑動生成的熱量Qmgx代入數(shù)據(jù)解得Q0.5 J.答案：(1) N(2)0.1 m或0.8 m(3)0.5 J14如圖所示，在某豎直平面內，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點，BC右端連接內壁光滑、半徑r0.2 m的四分之一細圓管CD，管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)k100 N/m的輕彈簧，彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端平齊一個質量為1 kg的小球放在曲面AB上，現(xiàn)從距BC的高度h0.6 m處靜止釋放小球，它與BC間的動摩擦因數(shù)0.5，小球進入管口C端時，它對上管壁有N2.5mg的作用力，通過CD后，在壓縮彈簧過程中小球速度最大時彈簧的彈性勢能Ep0.5 J重力加速度g取10 m/s2.求：(1)小球在C處受到的向心力大?。?2)在壓縮彈簧過程中小球的最大動能Ekm；(3)小球最終停止的位置解析：(1)小球進入管口C端時，它對圓管上管壁有大小為F2.5mg的作用力，故對小球由牛頓第二定律有FmgFn，解得Fn35 N.(2)在壓縮彈簧過程中，速度最大時合力為零設此時小球離D端的距離為x0，則有kx0mg解得x00.1 m在C點，有Fn解得vC m/s由能量守恒定律有mg(rx0)Ep(Ekmmv)解得Ekmmg(rx0)mvEp6 J.(3)小球從A點運動到C點過程，由動能定理得mghmgsmv解得B、C間距離s0.5 m小球與彈簧作用后返回C處動能不變，小球的動能最終消耗在與BC水平面相互作用的過程中設小球在BC上運動的總路程為s，由能量守恒定律有mgsmv解得s0.7 m故最終小球在BC上距離C為0.5 m(0.7 m0.5 m)0.3 m(或距離B端為0.7 m0.5 m0.2 m)處停下答案：(1)35 N(2)6 J(3)停在BC上距離C端0.3 m處(或距離B端0.2 m處)