高考物理一轮基础复习 功能关系及能量守恒定律1

f4f4功关能守定一、选择题每题5分共分)1．物体沿粗糙斜面下滑，则下说法正确的()A．机械能减少，内能不变B．械能减少，总能量不守恒C．机械能减少，内能减少D．械能减少，内能增加解析D物沿粗糙斜面下滑服摩擦力做功机械能减少内增加总量守恒；由能的转化和守恒定律可知，机械能转化为内能，选项D正确．2．一根长为L、质量为m的匀链条放在光滑水平桌面上，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()11A.B.84C．mgL

1D.2mL1解析A一链条质量为，回桌面重心移动距离为，则＝＝，故正确2423.在球比赛中队员在乙队禁区附近主罚定位球将从球门右上角贴着球门射入，如图所示，已知球门高度为，足球飞入球门时的速度为v，足球质量为m，不空气阻力和足球的大小，则该队员对足球做的功()11A.mvB．mghmv22C．mgh解析B

1D.－mgh24．质量为的正电的物体处于竖直向上的匀强电场中，已知带电物体所受电场力的大小为1g物体所受重力的，现物体从地面高h处以一定初速度竖直抛，物体以的速度竖直44下落到地面空阻力恒)，则在物体的下落过程()11A．物体的重力势能减少mgh，势能减小441B．由物体与周围空气组成的系的内能增加了mgh41C．物体的动能增加41D．物体的机械能减少mgh41解析C由意知：电场力F＝；牛顿第二定律得m－－＝，空气阻力

ffff1F；下落过程中，重力做功，电场力做负功，大小为mgh，故重力势能减少，电24111势能增加mgh，错；＝＝，错物所受合外力F＝mamg，故动能的增加42413量ΔE＝·＝，C正确机械能的减少量Δ＝·＋·h＝D．45.如所示，、两质量相等A球用能长的轻绳系于点，球用轻弹簧系于O′点，与′点在同一水平面上，分别将A、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，()A．两球到达各自悬点的正下方，两球动能相等B．两球到达各自悬点的正下方球能较大C．两球到达各自悬点的正下方球能较大D．两球到达各自悬点的正下方球到向上的拉力较大解析BD整个过程中两球减少重力势能相等球少的重力势能完全转化为A球的动能球少重力势能转化为B球的能和弹簧的弹性势能以球动大于B球动能，所以B正确；在点下方位置根据牛第二定律，小球所受拉力与重力的合力提供向心力，则球到的拉力较大，所以D正确．6．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()A．回到抛出点时的速度大小与出时的速度大小相等B．上升过程重力和阻力均做负，下降过程重力做正功，阻力做负功C．上升时间大于下降时间，上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，上损失的机械能等于下降损失的机械能解析BD由受空气阻力作用小球在运动过程中，要克服阻力做功，因此落回到抛出点时的速度小于抛出时的速度，故A项误；上升过程中，重力和空气阻力方向向下，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mg＋－负功，故项确；上升过程的速度a＝，下降过程中的加速度＝mm

，所以a，考虑上升的逆过程，所以上升时间小于下时间，而空气阻力和运动路程大小都相等，所以损失的机械能相等，故C项误D项正．7.滑是现在非常流行的一种运动，如图所示，一滑板运动员以7m/s的速度从曲面的A点下滑，运动到B点度仍为7m/s若他以6m/s的速度仍由A点下滑，则他运动到B点

时的速度)A．大于m/sB．等于6m/sC．小于m/sD．条件不足，无法计算解析A当速度为7m/s时由功能关系知，运动员克服摩擦力做的功等于减少的重力势能．运动员做的曲线运动可看成圆周运动，当初速度变为6m/s时所需的向心力变小因运动员对轨道的压力变小＝F知动员所受的摩擦力减小故A到B过程中克服摩擦力做的功减少，而重力势能变化量不变，故运动员在B点的动能大于他在A点的动能，正．8．小球由地面竖直上抛，上升最大高度为，设所受阻力大小恒定，地面为零能面．在上升至离地高度h处小球的能是势能的两倍，在下落至离地高度处，球的势能是动能的两倍，则等于)12A.HB.H9934C.HD.H99解析D小上升至最高点过：1－mgH－＝－mv，①2小球上升至离地高度h处程：11－mgh－＝mv－.②221又＝mgh，2小球上升至最高点后又下降至离地高度过程：11－mgh－F(2H－＝－mv.④221又mgh＝2×，24以上各式联立解得＝H，选项D正．9二、非选择(共60分9分如所示，某人乘雪从雪坡经点至B点，着水平路面滑至点止．人与雪橇的总质量为70kg.表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：

BB位置

A

B

C速度/m·s2.0

12.0

0时刻/s

0

4

10(1)人与雪橇从到的程中，损失的机械能为多少？(2)设人与雪橇在段受阻力定，求阻力大＝10m/s)．11解析(1)从A到的程中，人与雪橇损失的机械能为ΔE＝＋－2211＝70×10×20J＋J×70×12.022＝100J.(2)人与雪橇在BC段减速运动的加速度v0－12a＝＝m/s＝－m/s.t10－根据牛顿第二定律F＝＝70×(－2)N－140N.即在BC面所受阻力的大小为140N.【答案】(1)9100J(2)140N10.(15分小块A的量为m，物块与坡道间动摩擦因数为μ，平面光滑；坡道顶端距水平面高度为，倾角为θ；块从坡道进入水平滑道时，在底端点处机械能损失，重力加速度为g.将轻弹簧的一端连接在水平滑道M并固定在墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，图所示．物块从顶静止滑下，求：(1)物块滑到O点时的速度大小(2)弹簧为最大压缩量d时弹性势能．(3)物块A被回到坡道上升的大高度．解析(1)由能定理得1－μcotθ＝mv，①2得＝21－cotθ.1(2)在水平滑道上，由能量守恒定律得＝，②2解得E＝－cot.(3)设物块A能够升的最大高为h，块A被弹回过程中由量守恒定律得E＝μmghcotθ＋，③1－cotθ解得h＝h.1＋cotθ

2222【答案】(1)2gh1－cotθ

(2)mgh－cotθ

1－μcotθ(3)1＋μcotθ

h11.(15分)某健身游戏过程可简化为以下物理模型．在平静的水面上，有一长L＝m的船，木船右端固定一直立桅杆，木船和桅杆的总质量＝kg，质量为m＝kg的立于木船左端，开始时木船与人均静止，若人匀加速向右奔(有打)到右端并立即抱住桅杆，经历的时间是＝2，木船运动中受到水的阻力是木(包括人总的0.1取10m/s，从人起跑到抱住桅杆之前的过程中：(1)在图中画出人的受力示意图；(2)木船的位移大小；(3)人至少要做多少功．解析(1)人到重力、支持力水平向右的摩擦力作(略．(2)此过程人和木船都是做初速度为零的匀加速直线运动，设人和木船之间的静摩擦力大小为F木船受到的阻力系数为k木船和人的加速度大小分别为a和，木船和人的位移大小分别为x和x则对木船分析有：1F－＋m)g＝，＝a1对人分析有＝，＝t依题意有：＋＝联立以上方程并代入数据可得F＝290，a＝0.2，＝m/s，＝0.4m即木船的位移大小为0.4m.(3)根据能量守恒，此过程中人至少所做的功应包括人和木船动能的增加及此过程中木船克服阻力所做的功．11人和木船动能的增加Δ＝(t)＋m(at022船克服阻力所做的功Wk＋)gxW＝＋，入数据得W＝3480J.【答案】(1)见解析(2)0.4m(3)348012．分如所示，AB半径＝0.8m的1/4光圆弧轨道，下端B恰与小车右端平滑对接．小车质量＝kg车长2.06，车上表面距地面的高度＝0.2m现有一质量m＝kg的滑，由轨道顶端无速释放，滑到B端后冲上小车．已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ＝0.3当车运行了1.5时小被地面装置锁定取＝m/s)，试求：

(1)滑块到达B端时，轨道对它持力的大小；(2)车被锁定时，车右端距轨道B端距离；(3)从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小；(4)滑块落地点离开左端的水平距离．解析(1)设块到达B端速为，1由动能定理，得＝，2由牛顿第二定律，得F＝，联立两式，代入数值得轨道对滑块的支持力：F＝mg30N.(2)当滑块滑上小车后，由牛顿第二定律，得对滑块有：μmgma，小有：mg＝，设经时间t者达到共同速度，则有：v＋＝t，解得t＝s，由于1s<1.5s，时小车还未被锁定，两者的共同速度′＝a＝1m/s，因此，车被锁定时，车