2013高考物理立体设计-功能关系能量守恒定律课.

1、课后限时作业（十七）（时间：60 分钟满分：100 分）一、选择题（每小题 5 分，共 40 分）1.对于功和能，下列说法不正确的是（）A. 功和能的单位相同，它们的概念也相同B. 做功的过程就是物体能量的转化过程C. 做了多少功，就有多少能量发生了转化D. 各种不同形式的能可以相互转化，且在转化的过程中，能的总量是守恒的【解析】考查了能的转化与守恒【答案】 A2. 自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图所示为一个盛水袋， 某人从侧面缓慢推袋壁使它变形，则水的势能（）A.增大B.变小C.不变D.不能确定【解析】由图可知，水袋中的水的重心上升，所以水的重力势能增大，选项A 正确【答案】A3.根长为

2、L、质量为 m 的均匀链条放在光滑的水平桌面上，其长度的一半悬于桌边,若要将悬着的部分拉回桌面，至少做功（）1 11A. 8mgLB. 4mgLC. mgLD.2mgLmLm L 1【解析】一半链条质量为 2，拉回桌面重心移动距离为 4,贝 U W/= 294= 8mgL 故 A 正确.【答案】 A4.如图所示，ABCD 是 一个盆形容器，盆内侧壁与盆底BC 的连接处都是一段与 BC 相切的圆弧，BC 是水平的，其长度 d= 0.50 m .盆边缘的高度为 h = 0.30 m .已知盆内侧壁是光 滑的，而盆底 BC 面与小物块间的动摩擦因数为卩=0.10.在 A 处一个质量为 m 的小物块从

3、静止下滑，在盆内来回滑动，最后停下来，则静止地点到B 的距离为（）A. 0.50 m B . 0.25 m C . 0.10 m D . 0n 30 【解析】 设物块在3C运动的路程为:,由动能定理知；：”昏=“唧侧： = ; =3m.因=0.5则=忘=百故物块停在月点.【答案】D心5.如图所示，A、B 两球质量相等，A 球用不能伸长的轻绳系于 O 点，B 球用轻弹簧系于 0 点，O 与 O 点在同一水平面上， 分别将 A、B 球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态， 将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两 球仍处在同一水平面上，则（）A.两球到达各自

4、悬点的正下方时,B. 两球到达各自悬点的正下方时,C. 两球到达各自悬点的正下方时,D. 两球到达各自悬点的正下方时,【解析】 整个过程中两球减少的重力勢能相等，工球减少的重戈势能完全转化为球的动 能，球减少的重力势能转化为占球的动能和弹簧的弹性势能，所以 d 球的动能大于 E 球的动 能，所以佥、t 错，B 正确在0 点正下方位置根据牛顿第二定律，小球所受拉力与重力的台力 提供向心力，则上球受封的拉力较大，所以 D 错*【答和 B6.从地面上将一小球竖直上抛，经一定时间小球回到抛出点.若小球运动过程中所受的空 气阻力大小不变，关于小球上升过程和下降过程有关说法正确的是（）A. 回到抛出点时的

5、速度大小与抛出时的速度大小相等B. 上升过程重力和阻力均做负功，下降过程重力和阻力均做负功C. 上升时间大于下降时间，上升损失的机械能小于下降损失的机械能D. 上升时间小于下降时间，上升损失的机械能等于下降损失的机械能【解析】 由干受空气阻力作用，小球在运动过程中，要克服阻力做功，因此落回到施出点 时的遠度小于抛出时的速度,故哉项错误，上升过程中，重力和空气阴力方向向下，对小球均 做负功；下降过程中，重力方向向下，对小球做正功，空气阻力方向向上，对小球做负功，故B 项错误：上升过程的加速度z 二芒产下降过程中的加速度舵=号岂所以恥考虑 上升的逆过程，所以上升时间小于下矗时间，而空气阻力和运动路

6、程大小都相等，所以损失的 机械能相等，故 C 项错误，D项正确.【答案】 D7.在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项.质量为m 的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降高度为 h 的过程中，下列说法正确的是（g 为当地的重力加速度）A 球动能较大B 球动能较大A 球受到向上的拉力较小oO两球动能相等A. 他的动能减少了 FhB. 他的重力势能增加了 mghC. 他的机械能减少了（F mghD. 他的机械能减少了 Fh【解析】 由动能定理业尸戸 0_顶 动能减少了FL 哗也盒崔误兰他的重力势能减 少了吨 B 错误；他的机械能减少了空丄+二

7、戶 FLC 错误，D 正确.答累】D8.如图所示，一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8 m 处自由滑下，当下滑到距离坡底si处时，动能和势能相等（以坡底为参考平面）；到坡底后运动员又靠惯性冲上斜坡（不计经过坡底时的机械能损失），当上滑到距离坡底 S2处时，运动员的动能和势能又相等，上滑的 最大距离为 4 m.关于这个过程，下列说法中正确的是（）A. 摩擦力对运动员所做的功等于运动员动能的变化B. 重力和摩擦力对运动员所做的总功等于运动员动能的变化C. Si4 m,s22 mD. si4 m,s22 m【解析】根据动能定理可知，合外力对运动员做的功等干运动员动能的増量，故 B 正确，A 错误；在下

8、滑过程中，由能量守恒定律得；mzsinu=m 挙：sinct：2-QA：mzi:sine,所以 s 亠咋即 sis - 2=S 2 m=4 m；在上滑过程中，由能童守恒定律得】1 、二 nc?工jinb-Q =，亠因为 Qi 亠 2=4 2血选项 C D 崔误【答案】B二、非选择题(共 60 分)9. (12 分)如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A 点滑至 B 点，接着沿水平路面滑至C 点停止人与雪橇的总质量为70 kg.表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题：(1) 人与雪橇从 A 到 B 的过程中，损失的机械能为多少？(2) 设人与雪橇在 BC 段所受阻力恒定，求阻

9、力大小(g= 10 m/s2).位置ABC速度(m/s)2.012.00时刻(s)0410【解析】(1 从界到号的过程中，人与雪櫃损关的机械能为 丄= 用前 卡 g 处 _g 湘壬= 10X20J+402.0;J 一討叶 12 炉丁= 9100 J.C 认与雪橇在3C段做减速运动的加速度V0-VJ 0-12,* ra=t=LQ-4m亍=一二皿*根据牛顿第二律/=闕=飞巩 TJN= 14D N.即在眈面所受阻为的大小为 140 N.【答秦】(1)9 1Q0 J p)140 N10. (15 分)如图所示，一位质量m=60 kg、参加挑战极限运动”的业余选手，要越过一宽度为 s=2.5 m 的水沟

10、，跃上高为 h=2.0 m 的平台，采用的方法是：人手握一根长 L=3.25 m 的轻质弹性杆一端，从 A 点由静止开始匀速助跑，至B 点时，杆另一端抵在 O 点的阻挡物上，接着杆发生形变，同时人蹬地后被弹起，到达最高点时杆处于竖直，人的重心在杆的顶 端，此刻人放开杆水平飞出，最终趴落到平台上，运动过程中空气阻力可忽略不计XAB.(3)设人跑动过程中重心离地高度H=0.8口，在(1 )、(2)问的条件下，在 B 点人蹬 地弹起瞬间，人至少再做多少功？【解析】(1)人做匀加速直线运动，由运动学公式得3=门)人飞出后做平抽运动，最高点速度屠按小时人刚蚪落到平台上，则 L-h=T；代入数据塀得 v=

11、; m i.tn 由功能关系可知，蹬地瞬间人做功1、1V=mg (L-H)-mi * -胡订77解得W=SCJOJ.【答案】(1) 16m (2) : ms (3】300J11.(15 分)小物块A的质量为 m物块与坡道间的动摩擦因数为卩，水平面光滑；坡道顶端距水平面高度为 h,倾角为 0 ;物块从坡道进入水平滑道时，在底端 O 点处无机械能损失，重力加速度为 g.将轻弹簧的一端连接在水平滑道M 处并固定在墙上，另一自由端恰位于坡道的底端 O 点，如图所示.物块 A 从坡顶由静止滑下，求：得1(1 ucatff).&水平滑道上由能量守恒定锋得 2 协：=剳得三”=-吃】一吃加。注一3殳

12、痂块1能够上升的最大高度为讣物块 被弹回过稈中 由能量守恒定律得送p=盘coti：十-百iJ(1 氐 w左1 十誉 cot【答案】11 iHOtFi祁0L2(2) 人要到达平台，在最高点飞出时刻速度可至少多大？(取g=10 m/s )物块滑到(2) 弹簧为最大压缩量 d 时的弹性势能；(3) 物块 A 被弹回到坡道上升的最大高度.【解析】 由动能定理得R 或认邃肚皿=2 卅、12. (18 分)如图所示，传送带与水平面之间的夹角为0 = 30,其上 A、B 两点间的距离为 I = 5 m,传送带在电动机的带动下以v= 1 m/s的速度匀速运动， 现将一质量为 m= 10 kg 的小物体(可视为质点)轻放在传送带的 A 点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数 .3/2，在传送带将小物体从 A 点传送到 B 点的过程中，求：(1)传送带对小物体做的功.电动机做的功(g 取 10 m/s2).【解析】根据牛顿第二定律知，物块上升加速度为妇!=二当物