高考物理复习专题演练专题十四功能关系能量守恒定律

1、考点14功能关系能量守恒定律两年高考真题演练1. （2015江苏单科，9）（多选）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC=h。圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为go则圆环（）A.下滑过程中，加速度一直减小B.下滑过程中，克服摩擦力做的功为mv2C.在C处，弹簧的弹性势能为mv2mghD.上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度2. （2014广东理综，16）下图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中和为楔块，和为

2、垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中（）A.缓冲器的机械能守恒B.摩擦力做功消耗机械能C.垫板的动能全部转化为内能D.弹簧的弹性势能全部转化为动能3. （2015福建理综，21）如图，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为go若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力；（2）若不固定小车，滑块仍从A点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车。已知滑块质量m=,在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车

3、速度大小的2倍，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为的求：滑块运动过程中，小车的最大速度大小Vm；滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小s。4. （2015北京理综，23）如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计。物块（可视为质点）的质量为m,在水平桌面上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为的以弹簧原长时物块白位置为坐标原点O,当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为F=kx,k为常量。（1）请画出F随x变化的示意图；并根据Fx图象求物块沿x轴从。点运动到位置x的过程中弹力所做的功；（2）物块由xi向右运动到x3,然后由x3返回到x2,在这个过程中，a.求弹力所做的功，并据此求弹

4、性势能的变化量；b.求滑动摩擦力所做的功；并与弹力做功比较，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。考点14功能关系能量守恒定律一年模拟试题精练1 .（2015北京四中高三月考）一块长木板P放在固定斜面上，木板上又放物体M,P、M之间有摩擦，斜面和木板的摩擦不计，以恒力F沿斜面向上拉木板P,使之由静止运动一段距离不，M向上运动了x2,且x2vbi,所以D正确。2B在弹簧压缩过程中，由于摩擦力做功消耗机械能，因此机械能不守恒，选项A错误，B正确；垫板的动能转化为弹性势能和内能，选项C、D均错误。3.解析(1)滑块滑到B点时对小车压力最大，从A到B机械能守恒mgR=mv滑块在B点处，由

5、牛顿第二定律知Nmg=m,R)解得N=3mg由牛顿第三定律知N3mg(2)滑块下滑到达B点时，小车速度最大。由机械能守恒得mgR=Mv+m(2vm)2解得Vm=设滑块运动到C点时，小车速度大小为vC，由功能关系mgR一区mgLMv+m(2vc)2设滑块从B到C过程中，小车运动加速度大小为a,由牛顿第二定律即9=Ma由运动学规律vv=2as解得s=L答案(1)3mg(2)L4. 解析(1)Fx图象如图所示物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中，弹力做负功，大小等于图线与x轴所围成的图形的面积，所以有Wt=-kxx=kx2(2)a.物块由xi向右运动到x3的过程中，弹力做负功Wti=(kxi+kx3

6、)(x3xi)=kxkx物块由x3向左运动到x2的过程中，弹力做正功Wt2=(kxz+kx3)(x3x2)=kxkx整个过程中弹力做功Wt=Wti+Wt2=kxkx弹性势能的变化量AEp=-WT=kx-kxb.整个过程中，摩擦力做功Wf=mgx3xix2)弹力做功WT=kx-kx只与初、末状态的位置有关，与移动路径无关，所以我们可以定义一个由物块之间的相互作用力(弹力)和相对位置决定的能量一一弹性势能。而摩擦力做功与xi、x2、x3有关，即与实际路径有关，所以不可以定义与摩擦力对应的“摩擦力势能”。答案见解析一年模拟试题精练5. B6. C物体受到的滑动摩擦力大小为f=mg,设弹簧的最大压缩量

7、为x,则物块从A点再回到A点的过程中，2即g(x+s)=mv,弹簧的最大压缩量x=,4闻)一s,故A、B项错误；从A点到弹簧最大压缩量的过程中，Epm+林nmg+x)=mv,因此最大弹性势能为Epm=mv,故D错误，C正确。7. AD根据vt中斜率等于加速度的意义可知aa=m/s2=10m/S2,ab=m/s2 =-11 m/s2,不受拉力时 mab= mgsin533s53。，代入数据得产0.5,受到拉力的作用时maa=F-mgsin53-mgcos53l,所以F=1N,故A正确，B错误；根据运动学公式x=,2a),有恒力F时，小物块的加速度小，小物块上升的高度比较大，所以在上升过程产生的热

8、量较大，故C错误；小物块在最高点的重力势能比较大，而升高的过程动能的减小是相等的，所以在上升过程机械能的减少量较小，故D正确。8. BCD小球从A出发到返回A,位移为0,但整个过程中摩擦力的方向与小球运动的方向始终相反，故整个过程中摩擦力对物体做负功，故A错误；设A到C的高度和C到B的高度为h,AC的距离为s,斜面的倾角为0,则有ssin8=h,根据mgh1mcos0=AEk,可知小球从A到C过程中与从C到B过程中合外力对物体做的功相同，故小球减少的动能相等，故B正确；小球从A点沿粗糙斜面向上运动，是做匀减速直线运动，C是AB的中点，小球从A到C与从C到B过程，速度的变化率相等，故C正确；克服

9、除重力之外其它力做多少功物体的机械能就减少多少，根据抹mcose=-AE可得小球从A到C过程与从C至UB的过程，损失的机械能相等，故D正确。9. 解析(1)由牛顿第三定律可知，小球在A、C两点所受轨道的弹力大小Fna=Fa,Fnc=Fc在A点由牛顿第二定律得Fnamg=,R)解得va=2，3m/s在C点由牛顿第二定律得FNc+mg=,R)对A至C的过程，由动能定理得Wfmgx2R=mvmv对A至C的过程，由功能关系得E损=|Wf|由以上三式解得损失的机械能为E损=0.2J。答案(1)23m/s(2)0.2J10. 析(1)滑块从A运动到B的过程中，由机械能守恒定律得mgR=mv解得vb=2m/s在B点：Fn-mg=m,R)代入解得，Fn=60N由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小为Fn=Fn=60N,方向竖直向下滑块从B运动到C的过程中，根据牛顿第二定律得林mgma又vv=2aL,联立以上