高考物理单元练习含答案解析-功能关系 能量守恒定律

课时规范练18

功能关系基础巩固

能量守恒定律课规练34页.(功能关系的理解和应)(2017·湖雨花区一模)弓一直是孩子们最喜爱的弹射类玩具之其构造如图所示,皮筋两端点、定在把手,橡皮筋恰好处于原长状态在处AB连的中垂线上)放一固体弹,一手执把另一手将弹丸拉至D点弹丸就会在橡皮筋的作用下迅速发射出去,打击目标现将弹丸竖直向上发已知中点则)A.从D到,丸的机械能守恒从D到弹丸的动能一直在增C.从到C,弹丸的机械能先增加后减少D.从D到E弹丸增加的机械能大于从E到弹增加的机械能答案D解析从D到C,皮筋对弹丸做正功弹机械能一直在增,A、C误从到橡筋作用在弹丸上的合力大于从E到橡筋作用在弹丸上的合两段高度相等,以段皮筋对弹丸功较多,即机械能增加的较多,正在线中的某一弹丸受力平所以从D到,弹丸的速度先增大后减,错。.(多选功能关系的理解和应)(2017·陕西长安区期中悬崖跳水是项极具挑战性的极限运,需要运动员具有非凡的胆量和过硬的技术。跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运设量为m的动员刚入水时的速度为,水对他的阻力大小恒为那么在他减速下降深度为过程中,下列说法正确的(当地的重力加速度)他动能减少()

()他重势能减少了mgh-C.他的机械能减少了Fh他机械能减少了答案AC

A

k合k合解析合做的功等于动能的变合力做的功为(),A正确重力做的功等于重力势能的变故重力势能减少了错误;重力以外的力做的功等于机械能的故机械能减少了Fh,C正确,D错误。.(功能关系的理解和应)(2017·辽沈阳二中期)质量为m的体由止开始下落,由于阻力作用,下落的加速度为

在物体下落h过程下列说法错误的()物的动能增加了物的械能减少了C.物体克服阻力所做的功为物的重力势能减少了mgh答案B解析根动能定理可动能增加量为=F

选项A说正物体所受的阻力Ff

则物体的机械能减少量等克服阻力做的即

选项说错误,选项C说法正确;物体的重力势能减少量等于力做的即,故选项D法正确。.(摩擦力做功与能量转)(2017·江十校二模)将三个木板1、2固定墙,板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形,图所示,其中1与2底边相同,度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释,并沿斜面下滑到底物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同。在这三个过程下列说法不正确的是()沿1和2下到底端,物块的速度不同沿2和3下到底端物块的速度相同沿1下到底端时,物块的速度最大C.物块沿着3下滑到底端的过程,生的热量是最多的物沿着1和滑到底端的过程中产的热量是一样多的答案A解析设1、3木与地面的夹角分别为θ、、木板长分别为l、、l当物块沿木板1下123时,由动能定理有=1

-当物块沿木板下滑,由动能定理有-mglcos22θ=2

-又h>hlcos=l,可得v;物块沿木板3下时由动能定理有-111223

2222μmglcos=-0,又=h,lθ<l可得v,A错B对三个过程中产生的热量分3322别为=θQ=mglθQ=cosθ,,C、D对应A。11233.(多选动力学方法和能量观点的综合应)(2018·河洛阳市期中)如图所示水传送带的长AC=L以度v保匀速运动,把质量为的物初速地放到点当货物运动到时速度恰为v。货物与皮带间的动摩擦因数,点AC的点则物从A到C点过程中()货运动到B点的速度为货从A运到C点的时间为C.货物的动能增加了摩力对货物做功的平均功率μ

导学号06400313答案CD解析货从A到过程中在滑动摩擦力作用做匀加速直线运,加速度为a=μ=2aL,A到程中=a货物运动到点时的速度为v=故A错;由s=t=货物从运到CB点时的时间t=,故B错;由动能定理得mv货物的动能增加了mgL故C正;摩擦力对货物做功的平均功率为

μ故确。.(能量守恒及转化问题的综合应)(2017·天南开区二模)如图所示固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为的圆圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相,弹簧的另一端固定在地面上的弹簧处于原长h,让圆环沿杆滑下,圆环滑到杆的底端时速度恰好为则在圆环下滑过程中()圆机械能守恒弹的性势能先增大后减小C.当圆环的动能最大时弹簧的弹势能最大当环滑到杆的底端时弹簧的性势能为答案DA

解析圆沿杆滑滑到杆的底端的过程,力和弹簧的拉力对环做功因为有弹力做功,以圆环的机械能不守恒,果把圆环和弹簧组成的系统作为研究对,系统的机械能守恒故A错误;簧的弹性势能随弹簧的形变量的变化而变,由图知弹簧先缩短后再伸长到再伸长故弹簧的弹性势能先增大再减小后增大,误;根据系统的机械能守圆环的动能最大时弹簧的形变量不是最大,故弹簧的弹性势不是最故C错圆环的机械能减了mgh,么弹簧的机械能即弹性势能增大mgh故正。.(多选动力学方法和能量观点的综合应)(2017·黑江穆棱市期)图所示劲系数为的轻质弹簧一端系在竖直放置、半径为的光滑圆环顶点P另一端连接一套在圆环上且质量为的球,开始时小球位于A点此时弹簧处于原长且与竖方向的夹角为°,后小球由静止沿圆环下滑,小球运动到最低时率为,此时小球与圆环之间压力恰好为下列分析错误的是A.从到B的程中小球的机械能守恒从到B的程重力对小球做的功小于小球克服弹簧弹力做的功C.从到B的程小球的重力势能化为小球的动能和弹簧的弹性势能小过B点时弹簧的弹力大小为答案解析从A到的过程中弹的弹力对小球做负则小球的机械能减小,A错。从A到B的程中,重力做正功,簧的弹力做负功由动能增,由动能定理,功为所重力对小球做的功大于小球克服弹簧弹力做的功,错。从A到B的程中弹的弹性势能增大小球的重力势能减小动能增则知重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势故正。从到B的过程中,小球运动到最低时率为,此时小球与圆环之间压力恰好为则知由弹簧的弹力与重力的合力恰好提供小球所需要的向心则F-mg=m

所小球过B点,簧的弹力大小为F=mg+m故正确。.(多选动力学方法和能量观点的综合应)(2017·黑江哈尔滨联)图所示一量为m的球置于半径为R的光滑竖直轨道最低点A处B为道最高、为圆的水平直径两端点。轻质弹簧的一端固定在圆心点,另一端与小球拴接,知弹簧的劲度系数为k=处于弹性限度内,给小球一水平初速度已知重力加速度g则)

原长为L=2R,簧始终

00无多大小球均不会离开圆轨道0若

<v<,小球会在、间离圆轨道0C.只要v>0

小球就能做完整的圆周运只小球能做完整圆周运,则小球与轨道间的最大压力与最小力之差与无关导学号答案ACD解析因簧的劲度系数为k=原长为L=R所小始终会受到弹簧的弹力作,小为(L-)=kR=mg方向始终背离圆无论小球在上的哪个位置速度为重力在沿半径方向上的分量都小于等于弹簧的弹力在CD以,轨道对小球一定有指向圆心的支)所以无论多小球0均不会离开圆轨选项A正,项错误;球在运动过程中只有重力做功,弹簧的弹力和轨道的支持力不做机械能守恒当动到最高点度为在最低点的速度最小有

=,得v=2所以只要>00持力为,NFN

小就能做完整的圆周运,选项正;在最低点时设小球受到的支解得=2N

①运动到最高点时受到轨道的支持力最,设为F',设此时的速度为v由械能守恒有N=

2

②此时合外力提供向心有FN

③联立②③解得F'=m-N

④A

222222联立①得力差为F=6,与初速度无关选项D正。N能力提升.山西运城期如图所,足够长的木板静止在粗糙的水平地面木的质量M=kg,地面间的动摩擦因数μ=0在木板的左端放置一个质量m=2kg的小铅块视为质),铅块与木板间1的动摩擦因数μ=0。现给铅块一向右的初速度=4m/s,使其在木板上滑行,木板获得的最大速度20110木板达到最大速度求(1)木板运动的位移;(2)铅块与木板间因摩擦产生的内。答案(1)0m(2)12J解析(1)设小铅块在木板上滑动过木板达到最大速,板运动的位移为x由动能定理得1[μ(M+mg]x=Mv21代入数据解得=0.。1木板达到最大速度时,块运动的位移为x,动能定理得-mgx=mv2代入数据解得=2.m2小铅块在木板上运动的位移x=x=2.m-0.5m21所以铅块与木板间因摩擦产生的内能为μmg3××2=12J。2

2

-.福建南安模)如图所示,止在光滑水平面上的长木板B质量M=2长l=5与B等1高的固定平台CD长l=平台右侧有一竖直放置且半径R=1m的滑半圆道DEF质量m=2kg的小滑块A以速度=6从B的端水平滑上,随后A、向右运动长板平台CD0碰撞前的瞬小滑块速度大小为v=4此、B还达到共同速度。设长木板与台A碰撞后立即被锁小滑块A可为质点小滑块A与台B之的动摩擦因数μ=0小滑块A与1平台CD之间的动摩擦因数μ=005g取m/s求:2(1)长木板B与台碰撞前的瞬间,B的度大小;(2)小滑块A最停在离木板左多远?答案(1)1m/sm解析(B与台碰撞时A、还达到共同速度。设与平台碰撞前瞬间速度大小为,动B能定理有mgx=,得v=1。1B

2222B与平台碰撞前A相B发的位移Δ,根据能量守恒定律有μ1解得x=4.m即B与台碰撞时,好到达平台左端。设A在圆形轨道上能到达的最大高度为h则由动能定理有mgh-mgl=-2解得0.m<R,故m到最高点后沿半圆形轨道返回。设A向到达C点速度为v,有Cμ=2解得v=m/sCA过C之在上运动的距离为l有μ0-1解得l=1m,即终停在离木左端35m处11黑龙江工农区期)如图甲所示,倾角为=37°传送带以恒定速度运行。现将一质量m=kg的物体抛上传送,物体相对地面的速度随时间变化的系如图乙所,取沿传送带向上为正方向g1037=6,cos37=0.8求s内物体位移的大;(2)物体与传送带间的动摩擦因;s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量。答案(1)14m(2)