【优化方案】高考物理二轮 机械能守恒、功能关系课时演练知能提升（含试题含详解）.doc

【优化方案】2014物理二轮课时演练知能提升：机械能守恒、功能关系（含2013试题，含详解）一、选择题1.(2013内蒙古包纲一中适应考)(多选)升降机底板上放有一质量为100 kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m时速度达到4 m/s，则此过程中(g取10 m/s2)()a升降机对物体做功5 800 jb合外力对物体做功5 800 jc物体的重力势能增加5 000 jd物体的机械能增加5 000 j解析：选ac.根据动能定理，w支持mghmv20可得w支持5 800 j，a项正确；w合ekmv2800 j，b项错；ep增mgh5 000 j，c项正确；机械能增加ew支持5 800 j，d项错2.(2013广西五校联考)(单选)消防员身系弹性绳自高空p点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，b点是人静止悬吊着的位置，c点是人所到达的最低点，空气阻力不计，则人()a从p至c过程中人的动能不断增大b从p至b过程中人的动能不断增大c从p至c过程中重力所做的功大于人克服弹性绳弹力所做的功d从a至c过程中人的重力势能减少量等于弹性绳的弹性势能增加量解析：选b.由受力分析和运动过程分析，知人在b点时速度最大，所以从p至c，动能先增大后减小，a项错，b项正确；从p至c由于动能、重力势能、弹性势能的相互转化，根据能量守恒可知，p至c过程中重力做功与人克服弹性绳弹力做功大小相等，c项错；从a至c时，人在a处的动能和重力势能全部转化为弹性绳的弹性势能，所以人的重力势能减少量小于弹性绳的弹性势能增加量，d项错3(2013漳州一模)(单选)质量为m的带电小球，在充满匀强电场的空间中水平抛出，小球运动时的加速度方向竖直向下，大小为.当小球下降高度为h时，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是()a小球的动能减少了b小球的动能增加了c小球的电势能减少了d小球的电势能增加了mgh解析：选b.小球受的合力fmg，据动能定理，合力做功等于动能的增加，故ekfhmgh，选项a错、b对由题意可知，电场力f电mg，电场力做负功，电势能增加，epf电hmgh，选项c、d均错4.(2013大连高三双基测试)(单选)如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板p连接，另一端与物体a相连，物体a置于光滑水平桌面上，a右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体b相连开始时托住b，让a处于静止且细线恰好伸直，然后由静止释放b，直至b获得最大速度下列有关该过程的分析中正确的是()ab物体受到细线的拉力保持不变ba物体与b物体组成的系统机械能守恒cb物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量d当弹簧的拉力等于b物体的重力时，a物体的动能最大解析：选d.b物体向下做加速度减小的加速运动，由牛顿第二定律可知细线拉力缓慢增大直至等于b物体的重力，a错a、b两物体及弹簧组成的系统机械能守恒，b错b物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量，因为其中还有一部分转化成了a物体的动能，c错a、b两物体速度大小总相等，动能应同时达到最大，此时它们所受的合力都为零，此时弹簧拉力等于细线对a物体的拉力大小，细线的拉力等于b物体的重力大小，d正确5.(2013唐山二模)(多选)如图所示，倾斜的传送带始终以恒定速率v2运动一小物块以v1的初速度冲上传送带，v1v2.小物块从a到b的过程中一直做减速运动，则()a小物块到达b端的速度可能等于v2b小物块到达b端的速度不可能等于零c小物块的机械能一直在减少d小物块所受合力一直在做负功解析：选ad.小物块一直做减速运动，到b点时速度为小于v1的任何值，故a正确，b错误当小物块与传送带共速后，再向上运动，摩擦力对小物块做正功，机械能将增加，故c错误w合ek0，d正确6.(2013郑州三模)(多选)如图所示，竖直平面内有一个半径为r的半圆形轨道oqp，其中q是半圆形轨道的中点，半圆形轨道与水平轨道oe在o点相切，质量为m的小球沿水平轨道运动，通过o点进入半圆形轨道，恰好能够通过最高点p，然后落到水平轨道上，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是()a小球落地时的动能为2.5mgrb小球落地点离o点的距离为2rc小球运动到半圆形轨道最高点p时，向心力恰好为零d小球到达q点的速度大小为解析：选abd.小球恰好通过p点，mgm得v0.根据动能定理mg2rmv2mv得mv22.5mgr，a正确由平抛运动知识得t，落地点与o点距离xv0t2r，b正确p处小球重力提供向心力，c错误从q到p由动能定理mgrm()2mv得vq，d正确7.(2013高考山东卷)(多选)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮质量分别为m、m(mm)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中()a两滑块组成系统的机械能守恒b重力对m做的功等于m动能的增加c轻绳对m做的功等于m机械能的增加d两滑块组成系统的机械能损失等于m克服摩擦力做的功解析：选cd.因为m克服摩擦力做功，所以系统机械能不守恒，a错误由功能关系知系统减少的机械能等于m克服摩擦力做的功，d正确对m，除重力外还有摩擦力和轻绳拉力对其做功，由动能定理知b错误对m，有拉力和重力对其做功，由功能关系知c正确8.(2013山东威海二模)(多选)如图所示，将一轻弹簧固定在倾角为30的斜面底端，现用一质量为m的物体将弹簧压缩锁定在a点，解除锁定后，物体将沿斜面上滑，物体在运动过程中所能到达的最高点b距a点的竖直高度为h，物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度g.则下列说法正确的是()a弹簧的最大弹性势能为mghb物体从a点运动到b点的过程中系统损失的机械能为mghc物体的最大动能等于弹簧的最大弹性势能d物体最终静止在b点解析：选bd.由功能转化关系得出弹簧最大弹性势能转化为物体上升过程中的重力势能与摩擦生热的热能，即ep弹mghff2h，由受力分析得：ffmgsin 30mg，由此得出ep弹2mgh，a项错误ab：e机损wffmgh，b项正确在弹簧作用过程中，w弹ekmwgwff，故c项错误由题意得：mgsin 30fmax，故物体在b点保持不动，d项正确9.(2013潍坊模拟)(单选)用电梯将货物从六楼送到一楼的过程中，货物的vt图象如图所示下列说法正确的是()a前2 s内货物处于超重状态b最后1 s内货物只受重力作用c货物在10 s内的平均速度是1.7 m/sd货物在29 s内机械能守恒解析：选c.前2 s加速下降，加速度向下，处于失重状态，则选项a错误；最后1 s的加速度a m/s22 m/s2g，货物减速下降，由牛顿运动定律得，货物还受重力以外的力，则选项b错误；由图象面积得10 s内的位移x m17 m，平均速度1.7 m/s，则选项c正确；货物在29 s做匀速运动，受到重力以外的力，且做了功，机械能不守恒，则选项d错误二、非选择题10(2013云南部分名校统考)如图所示，与水平面夹角为30的倾斜传送带始终绷紧，传送带下端a点与上端b点间的距离为l4 m，传送带以恒定的速率v2 m/s向上运动现将一质量为1 kg的物体无初速度地放于a处，已知物体与传送带间的动摩擦因数，取g10 m/s2，求：(1)物体从a运动到b共需多少时间？(2)电动机因传送该物体多消耗的电能解析：(1)物体无初速度放在a处后，因mgsin mg cos ，则物体斜向上做匀加速直线运动加速度a2.5 m/s2物体达到与传送带同速所需的时间t10.8 st1时间内物体的位移l1t10.8 m之后物体以速度v1做匀速运动，运动的时间t21.6 s物体运动的总时间tt1t22.4 s.(2)前0.8 s内物体相对传送带的位移为lvt1l10.8 m 因摩擦而产生的内能e内mgcos l6 je总ekepe内mv2mgl sin e内28 j.答案：(1)2.4 s(2)28 j11.如图所示，一个四分之三圆弧形光滑细圆管轨道abc，放置在竖直平面内，轨道半径为r，在a点与水平地面ad相接，地面与圆心o等高，mn是放在水平地面上长为3r、厚度不计的垫子，左端m正好位于a点将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从a处管口正上方某处由静止释放，不考虑空气阻力(1)若小球从c点射出后恰好能打到垫子的m端，则小球经过c点时速度为多大？(2)小球经过c点时对管道作用力的大小和方向如何？(3)欲使小球能通过c点落到垫子上，小球离a点的最大高度是多少？解析：(1)小球离开c点做平抛运动，落到m点时水平位移为r，竖直下落高度为r，根据运动学公式可得：rgt2运动时间t从c点射出的速度为v1.(2)设小球以v1经过c点受到管道对它的作用力为fn，设其方向竖直向下，由向心力公式可得mgfnmfnmgm，负号表示与重力方向相反，竖直向上由牛顿第三定律知，小球对管道作用力大小为mg，方向竖直向下(3)小球下降的高度最高时，小球运动的水平位移为4r，打到n点设能够落到n点的水平速度为v2，根据平抛运动求得：v2设小球下降的最大高度为h，根据机械能守恒定律可知，mg(hr)mvhr5r.答案：(1) (2)，方向竖直向下(3)5r12.(2013济南一模)如图所示，在光滑水平地面上放置质量m2 kg的长木板，木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切一质量m1 kg的小滑块自a点沿弧面由静止滑下，a点距离长木板上表面高度h0.6 m滑块在木板上滑行t1 s后，和木板以共同速度v1 m/s匀速运动，取g10 m/s2.求：(1)滑块与木板间的摩擦力大小；(2)滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功；(3)滑块相对木板滑行的距离及在木板上产生的热量解析：(1)对木板ffma1由运动学公式得va1t解得a11 m/s2