课时跟踪检测十九功能关系能量守恒定律

1、课时跟我检测（十九）功能关系能量守恒定律对点训练：功能关系的理解和应用（2015安庆卞II拟）2013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件。根据俄紧急情况部的说法，坠落的是一颗陨石。这颗陨石重量接近1万吨,进入地球大气层的速度约为4万英里每小时，随后与空气摩擦而发生剧烈燃烧，并在距离地面上空12至15英里处发生爆炸，产生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地 下一定深度过程中，其质量不变，则 （）图1A.该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量B .该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量C.该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的

2、改变量D.该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量（2015襄阳联考）用恒力F竖直向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高 度。若该过程空气阻力不能忽略，则下列说法中正确的是（）A.力F做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B.重力所做的功等于物体重力势能的增量C.力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量D.力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量（2015江西临川二中月考）如图2所示，A、B、C三个一样的滑块从粗糙斜面上的同 一高度同时开始运动，A由静止释放，B的初速度方向沿斜面向下，大小为V0, C的初速度方向沿斜面水平，大小也为 V0。下列说法中正确

3、的是（）图2A. A和C将同时滑到斜面底端B.滑到斜面底端时，B的机械能减少最多C.滑到斜面底端时，B的动能最大D.滑到斜面底端时，C的重力势能减少最多.（多选）（2013大纲卷）如图3,一固定斜面倾角为 30, 一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度，沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小g。若物块上升的最大高度为 H,则此过程中，物块的（）图3A .动能损失了 2mgHB .动能损失了 mgH1C.机械能损失了 mgHD .机械能损失了 mgH对点训练：摩擦力做功问题.（多选）（2015泰安质检）如图4,质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上， 质量为m的小物块（

4、可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力 F作用在小物块上，使 小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为Ff,小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x。此过程中，以下结论正确的是（）倒M .图4A .小物块到达小车最右端时具有的动能为（F Ff） （L + x）B.小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为FfxC .小物块克服摩擦力所做的功为Ff（L + x） TOC o 1-5 h z D.小物块和小车增加的机械能为Fx6.（多选）（2015黄山*II拟）如图5所示，质量为 M、长为L的木板置于光滑的水平面上， 一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦

5、力大小为f,用水平的恒定拉力F作用于滑块。当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s,滑块速度为vi,木板速度为V2,下列结论中正确的是（）图512 . 12A.上述过程中，F做功大小为mv12+-Mv22B.其他条件不变的情况下，M越大，s越小C.其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长D.其他条件不变的情况下，f越大，滑块与木板间产生的热量越多7.（多选）（2015潍坊*II拟）如图6所示，足够长传送带与水平面的夹角为依物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连。开始时，a、b及传送带均静止且 mbmasin &现使传送带顺时针匀速车专动,则物块在运动（物

6、块未与滑轮相碰）过程中（）A一段时间后可能匀速运动一段时间后，摩擦力对物块a可能做负功C.开始的一段时间内，重力对a做功的功率大于重力对 b做功的功率D.摩擦力对a、b组成的系统做的功等于 a、b机械能的增量对点训练：能量守恒定律的应用8.（多选）（2015临沂模拟）如图7所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于 O点（图中未标出）。物块的质量为 m, AB=a,物块 与桌面间的动摩擦因数为 见现用水平向右白力将物块从 O点拉至A点，拉力做的功为 W。 撤去拉力后物块由静止向左运动，经 O点到达B点时速度为零，重力加速度为 go则上述 过程中（）T B

7、 AH图7A.物块在A点时弹簧的弹性势能一定大于在B点时弹性势能B.物块在O点时动能最大 3C.物块在B点时，弹簧的弹性势能大于 W 2 mgaD.经O点时，物块的动能小于 Wmga（2015武汉部分学校调研）某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。 某次测试中，汽车以额定功率行驶700 m后关闭发动机，测出了汽车动能Ek与位移x的关系图像如图8所示，其中是关闭储能装置时的关系图线，是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为1 000 kg,设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计，求诙7 8.5 1J 图8（1）汽车的额

8、定功率 P;（2）汽车加速运动500 m所用的时间t;（3）汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能E?对点训练：功能关系的综合应用.如图9所示，一质量为 m的物块以一定的初速度 V0从斜面底端沿斜面向上运动，恰能滑行到斜面顶端。 设物块和斜面的动摩擦因数一定，斜面的高度h和底边长度x可独立调节（斜边长随之改变），下列说法错误的是（）图9A.若增大m,物块仍能滑到斜面顶端B.若增大h,物块不能滑到斜面顶端，但上滑最大高度一定增大C.若增大x,物块不能滑到斜面顶端，但滑行水平距离一定增大D.若再施加一个水平向右的恒力，物块一定从斜面顶端滑出.（多选）（2015湖北重点中学联考）在离水平地面h高处将一

9、质量为 m的小球水平抛出， 在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为f,落地时小球距抛出点的水平距离为x,速率为v,那么，在小球运动的过程中（）A .重力做功为mghB.克服空气阻力做的功为f耐+x2C.落地时，重力的瞬时功率为mgvD.重力势能和机械能都逐渐减少12.如图10所示，斜面体斜面 AC长为L,倾角为30, B是斜面的中点，BC段放一 长为2的轻弹簧，下端固定在斜面底端C,弹簧的劲度系数为 k,质量为m的物块固定在斜尸 k0 x,面顶端A,物块与斜面体在 AB段的动摩擦因数从 A点到B点随长度的变化规律满足在BC段动摩擦因数恒定不变，已知 1k0LW3,现让物块从 A点由静止释放。

10、23图10（1）判断物块能否运动到 由。B点，若能，求物块在 B点的加速度大小；若不能，请说明理（2）求弹簧被压缩的最大长度。答案.选D 由能量转化和守恒定律可知，该碎片在空气中下落过程中，重力和空气阻力 做功之和等于动能的增加量，因空气阻力做负功，故重力做的功大于动能的增加量，A、B均错误；该碎片陷入地下的过程中，因有阻力做负功，且克服阻力做的功等于其机械能的减 少量，故D正确，C错误。.选C 在物体向上运动的过程中，恒力F、重力、空气阻力做功，根据动能定理可知，三力做的功之和等于物体的动能增量，所以 A错误；克服重力做的功等于物体重力势 能的增量，所以B错误；除重力外的其它力做的功之和等于

11、物体机械能的增加量，所以 C 正确、D错误。.选C 将滑块C的运动沿水平方向和沿斜面向下方向正交分解，A、C两个滑块所受的滑动摩擦力大小相等，A所受滑动摩擦力沿斜面向上，C沿斜面向上的力是滑动摩擦力的分力，根据牛顿第二定律知，沿斜面方向C的加速度大于 A的加速度，又沿斜面向下 A、C都做初速度为零的加速运动，由运动规律知C先到达斜面底端，故 A错误；三个滑块所受的滑动摩擦力大小相等，滑动摩擦力做功与路程有关，C运动的路程最大，C克服摩擦力做功最大，机械能减小量等于克服阻力做的功，故滑块C机械能减小的最多，故 B错误；重力做功相同，摩擦力对 A、B做功相同，C克服摩擦力做功最多，而 B有初速度，

12、根据动 能定理可知，滑到斜面底端时，B滑块的动能最大，故 C正确；三个滑块下降的高度相同，重力势能减小相同，故 D错误。.选AC 本题考查力学的基本规律，意在考查考生对牛顿运动定律和能量守恒定律 的综合应用能力。由于上升过程中的加速度大小等于重力加速度，则由牛顿第二定律mgsin130 +f=mg,则f= Qmg。由动能te理可知 zEk= mgH + fL = 2mgH,则A正确，B错反；机 械能的减少量在数值上等于克服摩擦力做的功，Wf= fL=mgH，则C正确，D错误。.选ABC 由动能定理可得小物块到达小车最右端时的动能Ek物=认合=(F Ff)(L +x), A正确；小车的动能 Ek

13、*=FfX, B正确；小物块克服摩擦力所做的功 Wf=Ff(L + x), C 正确；小物块和小车增加的机械能为 F(L+x)-Ff L, D错误。19191.选 BD 由牛顿第二定律得：f= Ma1，F-f=ma2,又 L =729，s=2a1t2, M 越大，a1越小，t越小，s越小，B正确；F越大，a2越大，t越小，C错误；由Q=fL可知， f越大，滑块与木板间产生的热量越多， D正确；力F做的功还有一部分转化为系统热量 Q, 故A错误。.选ABD 当传送带向上匀速的开始阶段，因传送带对a的摩擦力沿带向上，且Ff+ mbg magsin 0,故物块a向上加速，当物块 a、b的速度大小与带

14、速相等时，开始做匀速 运动，此时因 mbgmagsin 0,物块a受的摩擦力对 a做负功，A、B均正确；设a、b的速 度大小均为v,则Pa= magvsin 0, Pb=mbgv,故PaPb, C错误；由功能关系可知，摩擦 力对a、b系统所做的功等于 a、b系统机械能的增量，D正确。.选AD 因物块由A到B的过程中有一部分弹性势能用于克服摩擦力做功，故 A正 确；当物块从 A向B运动过程中加速度为零时速度最大，此时kx- mg= 0,弹簧仍处于伸长状态，故B错误；由动能定理可得：W mg2xoA=Ek0, xa|,可得物块在 O点的动能小于 W mga D正确；由能量守恒定律可得，物块在 B点

15、时，弹簧的弹性势能 EpB=W3一m mg Xoa- m mgac W 5 d mg a C 错误。.解析：(1)关闭发动机且关闭储能装置后，汽车在地面阻力f的作用下减速至静止，由动能定理一fx = 0-Ek解得已2X103 n汽车匀速运动的动能 Ek=1mv2=8X105 j解得 v= 40 m/s汽车匀速运动时牵引力大小等于阻力，故汽车的额定功率P=Fv=fv解得 p=8X 104 Wo(2)汽车加速运动过程中，由动能定理得Pt fx1 = 2mv2 2mv02解得 t= 16.25 s。(3)由功能关系，汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为E=Ek-fx，解得 E=5X 105 Jo答

16、案：(1)8X104 w (2)16.25 s(3)5 X 105 J.选D 对物块，初始时受重力mg、斜面的支持力和滑动摩擦力作用，根据功能关系有：1mv02= mgh+mgx显然方程左右两端的质量 m可以消去，即改变物块的质量m不影响物块在斜面上滑动的结果，故选项A说法正确；若增大h,物块滑行的水平位移将小于x,即不能滑到斜面顶端，假设物块仍然滑行上升原有高度，根据图中几何关系可知，滑行 的水平位移变小，物块损失的动能将小于；mv02,因此还能继续上滑，故选项B说法正确；同理若增大x,物块滑行上升的高度将小于h,即物块不能滑到斜面顶端，假设物块仍然滑行原来的水平位移 x,根据图中几何关系可

17、知，物块滑行上升的高度将变小，物块损失的动能将小于|mv02,物块继续上滑，故选项C说法正确；若再施加一个水平向右的恒力F,由于不清楚斜面的倾角。和动摩擦因数 科的具体关系，若 疝an仁1,则物块仍然恰好能滑至斜面顶端，若 疝an 0 1,则物块不能滑至斜面顶端，若疝an (X 1,则物块将从斜面顶端滑出，故选项D说法错误。.选AD 重力做功为 WG=mgh, A正确。空气阻力做功与经过的路程有关，而小球 经过的路程大于小旺7，故克服空气阻力做的功大于f/而，B错误。落地时，重力的瞬时功率为重力与沿重力方向的分速度的乘积，故落地时重力的瞬时功率小于mgv,C错误。重力做正功，重力势能减少，空气阻力做负功，机械能减少，D正确。 TOC o 1-5 h z 1.12.解析：(1)由题意可知，物块与斜面体AB段的动摩擦因数在 B点最大，为2k0L,由于:koLv亭，即;koLvtan 30 , mgsin 30 (koLmgcos 30 0,因此物块能运动到 B 点。23221在 B 点，据牛顿第一te律得 mgsin 30 2k0Lmgcos 30 = ma解得：a = 2g - -43k0gL(2)由于物块在AB间运动时摩擦力随距离成线性关系，因此摩擦力做功 1 1132Wf= a/oLmgcos 30 &L