2014届高考物理领航规范训练4功能关系能量守恒定律

1、2014届高考物理领航规范训练：5-4功能关系能量守恒定律1 .木块静止挂在绳子下端，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到一定高度如图所示，从子弹开始射入到共同上摆到最大高度的过程中，下列说法正确的是（）A.子弹的机械能守恒B.木块的机械能守恒C.子弹和木块的总机械能守恒D.子弹和木块的总能量守恒解析：子弹射入木块过程，系统中摩擦力做负功，机械能减少，而共同上摆过程，系统只有重力做功，机械能守恒.综上所述，整个过程机械能减少，减少部分等于克服木块摩擦力做功产生的热量.答案：D2 .（2013 长春模拟）如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a质量为m的物块（可b视为质点）由

2、静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止.若圆弧轨道半径为R物块与水平面间的动摩擦因数为（1,下列说法正确的是（）A.物块滑到b点时的速度为VgRB.物块滑到b点时对b点的压力是 3mgRC.c点与b点的距离为一D.整个过程中物块机械能损失了mgR答案：BCD3.已知货物的质量为色在某段时间内起重机将货物以加速度a加速升高h,则在这段时间内，下列叙述正确的是（重力加速度为g）（）A.货物的动能一定增加mah-mghB.货物的机械能一定增加mahC.货物的重力势能一定增加mahD.货物的机械能一定增加mahFmgh解析：据牛顿第二定律，物

3、体所受的合外力F=ma则动能的增加量为mah,选项 A 错误;重力势能的增加量等于克服重力做的功mgh选项 C 错误；机械能的增量为除重力之外的力做的功（m升mgh,选项 B 错误、D 正确.答案：D4.（2013东城区模拟）2010 年广州亚运会上，刘翔重归赛场，以打破亚运会记录的方式夺得110 米跨栏的冠军.他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心.如图所示，假设质量为m的运动员，在起跑时前进的距离x内,重心上升高度为 h,获得的速度为 v,阻力做功为 Wfa、重力对人做功 Wfc、地面对人做功心、运动员自身做功W人,则在此过程中，下列说法中不正确的

4、是（）12A.地面对人做功Wi=mv+mgh12B.运动贝机械能增加了 2mv+mghC.运动员的重力做功为Wfc=mgh12D.运动贝自身做功WK=amv+mgh-Wa1212解析：由动能定理可知Wfe+W且+Wt+W=mV,其中Wt=mgh所以Wfe=2mV+mgh12WkW人,A 错误；运动员机械能的增加量AE=Wfe+W且+恨=2m2+mghB 正确；重12，一力做功Wfc=mghC正确；运动贝自身做功W=-mv+mgh-WfeWfe,D错误.答案：AD5 .如图所示，一物体从斜面上高为h处的A点由静止滑下，滑至斜面底端B时，因与水平面碰撞仅保留了水平分速度而进入水平轨道，在水平面上滑

5、行一段距离后停在C点，测解析：mgxmgh则科，故 B 正确.得A、C两点间的水平距离为hA.一xx,设物体与斜囿、水平囿间的动摩擦因数均为科，则（）tjB口U*hB._x答案：B6 .（2013秦皇岛模拟）如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为屋m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h.让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑过程中（）A.圆环机械能守恒B.弹簧的弹性势能先增大后减小C.弹簧的弹性势能变化了mghD.弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大解析：圆环下滑过程中，圆环和弹簧组成的系统机械能守恒，圆环减少的重力势能转化为动

6、能和弹簧的弹性势能，因初末状态的动能均为零，故弹簧弹性势能的增加量等于圆环重力势能的减少量，故 A 错误，C 正确；在整个过程中弹簧先逐渐压缩，再恢复原长，最后又伸长，弹簧的压缩量最大时，圆环的速度还在增大，故 B、D 均错误.答案：C7 .如图所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上的P点，已知物体的一口建质量为 m=2.0kg,物体与水平面间的动摩擦因数科=0.4,弹簧的劲度系数 k=200N/m.现用力F拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动 10cm,这时弹簧具有弹性势能巳=1.0J,物体处于静止状态，若取 g=10m/s2,则撤去外力F后（）A.物体向右滑

7、动的距离可以达到 12.5cm8 .物体向右滑动的距离一定小于 12.5cmC.物体回到 O 点时速度最大D.物体到达最右端时动能为 0,系统机械能不为 0解析：物体向右滑动时，kxmg=ma当 a=0 时速度达到最大，而此时弹簧的伸长量x=詈物体没有回到O点，故 C 错误；因弹簧处于原长时，E，mg-x=0.8J,故物k体到O点后继续向右运动，弹簧被压缩，因有曰=wmgx+E,得xm=E3-mpgEmg12.5cm,故 A 错误、B 正确；因物体滑到最右端时，动能为零，弹性势能不为零，故系统的机械能不为零，D 正确.答案：BD8. （2013 长春模拟）如图所示，质量为m的可看成质点的物块置

8、于粗糙水平面上的M点，水平面的右端与固定的斜面平滑连接， 物块与水平面及斜面之间的动摩擦因数处处相同.物块与弹簧未连接，开始时物块挤压弹簧使弹簧处于压缩状态.现从M点由静止释放物块，物块运动到N点时恰好静止，弹簧原长小于MIM.若物块从M点运动到N点的过程中，物块与接触面之间由于摩擦所产生的热量为Q物块、弹簧与地球组成系统的机械能为E,物块通过白路程为s.不计转折处的能量损失，下列图象所描述的关系中可能9. (2012高考安徽卷)如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆尸行弧轨道，半径ORK平、：OBS直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自产衿广；就由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰

9、好对轨道没有压力.已知AP=2R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中绫/()A.重力做功 2mgRB.机械能减少mgRC.合外力做功mgR1_D.克服摩才力做功mgR解析：一个小球在A点正上方由静止释放，刚好通过B点恰好对轨道没有压力，只有重V22力提供向心力，即：mg=mR,得v2=gR,对全过程运用动能定理可得 D 正确.答案：D10.如图所示，质量为m的长木块A静止于光滑水平面上，在其水平的上表面左端放一质国量为m的滑块B,已知木块长为L,它与滑块之间的动摩擦因数为七小现用水平向右的恒力F拉滑块B.(1)当长木块A的位移为多少时，B从A的右端滑出？(2)求上述过程中滑块与木块之间

10、产生的内能.解析：(1)设B从A的右端滑出时，A的位移为 l,AB的速度分别为VA、VB,由动能定理得法一：根据转化观点，机械能守恒定律的表达式可写为12MgL-mgL=万(M+n)v将v代入，整理得：M=J2m法二：根据转移观点，机械能守恒定律的表达式还可写为:1212MgL-2Mv=mg62mv代入v,解得：M=A/2m12(Fmg(l+L)=2mw又由同时性可得VAVB一=一|其中 3A=科g,3B=(2)由功能关系知，拉力做的功等于AB动能的增加量和AB间产生的内能,即有F(l+L)=2m+2m监+Q可解得Q=mgL答案：(1)FTgL(2)mgLF2mmg11.(2012安徽合肥中联

11、考)如图所示，物块A的质量为M物块B、C的质量都是m并都可看做质点，且n3时，B物体将不会着地.如图所示，AB是倾角为 0 的粗糙直轨道，BCD光滑的圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R一个质量为m的物体(可以看做质点)从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动.已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为科.求:(1)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程；(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力大小；(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D,释放点距B点的距离L应满足什么条件?解析：(1)物体在P点及最终到B点的速度都为零，对全过程由动能定理得mgRos0-mgpos0s=0/曰R得 s=(2)设物体在 E 点的速度为VE,由机械能守恒定律有12AmgRcos0)=mv2mw-在 E 点时由牛顿第二定律有 Nl-mg=R联立式解得N=(32cos0)mg由牛顿第三定律可知物体对圆弧轨道E点的压力大小为(32cos。)mg(3)设物体刚好通过D点时的速度为VD,由牛顿第二定律有：2mg=mR,得：VD=gF设物体恰好通过D点时，释放点