物理一轮复习精练精析《金学案》（粤教）：功能关系　能量转化和守恒定律

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第4课功能关系能量转化和守恒定律题号123456789答案一、单项选择题1．行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰;降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流．上述不同现象中所包含的相同物理过程是（）A．重力对物体做功B．物体的动能转化为其他形式的能量C．物体的势能转化为其他形式的能量D．物体的机械能转化为其他形式的能量解析：汽车在水平路面上的制动过程,重力对其不做功，选项A、C两项错误；降落伞匀速下降时动能并没有变化，选项B错误．上述各物理过程中减少的机械能转化成其他形式的能量，选项D正确．答案：D2．如图所示,某人用竖直向上的力缓慢提起长为L、质量为m的置于地面上的铁链，则在将铁链提起到刚要脱离地面的过程中，提力所做的功为(）A．mgL B。eq\f（1，2）mgLC.eq\f（1,3)mgL D.eq\f（1，4）mgL解析：缓慢提起的过程中铁链动能不变，由功能关系得：WF＝ΔE机＝eq\f(1,2)mgL，故选B项．答案：B3．物体在竖直方向上分别做匀速上升、加速上升和减速上升三种运动．在这三种情况下物体机械能的变化情况是（）A．匀速上升机械能不变,加速上升机械能增加,减速上升机械能减少B．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减少C．匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械能可能增加，可能减少,也可能不变D．三种情况中，物体的机械能均增加解析：无论物体向上加速还是匀速运动，除重力外，其他外力一定对物体做正功，物体机械能都增加，物体向上减速运动时，除重力外,物体受到的其他外力不确定，故无法确定其机械能的变化,C项正确．答案：C4。如图所示,某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点，经过A点时的速度大小为2m/s。经过B点时的速度大小为12m/s，人在A点时的高度为20m，人与雪橇的总质量为70kg.g取10m/s2，则人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为()A．9100J B．4500JC．2000J D．1000J解析：从A到B的过程中，人与雪橇损失的机械能为ΔE＝mgh＋eq\f（1，2)mvA2－eq\f（1,2）mvB2，代入数据得：ΔE＝9100J。答案：A二、双项选择题5．下列关于功和能的说法中正确的是（)A．功就是能，能就是功B．能量仅能转化或转移，不会增加也不会减少C．能量的转化可以用功量度D．重力对物体做功越多,物体的机械能就越大解析：功是过程量，能是状态量，两者不同；功是能量转化的量度，做了多少功就有多少能量发生转化．若只有重力做功，则机械能不变．答案：BC6．(2014·长春模拟)下列关于摩擦力做功的叙述，正确的是()A．静摩擦力对物体一定不做功B．滑动摩擦力对物体不一定做负功C．一对静摩擦力中,一个静摩擦力做正功，则另一个静摩擦力一定做负功D．一对滑动摩擦力中，一个滑动摩擦力做负功，则另一个滑动摩擦力一定做正功解析：物体在静摩擦力作用下可以向各个方向运动，所以静摩擦力可以对物体做功，故A项错误．物体在滑动摩擦力的作用下也可以运动，即运动方向可以与滑动摩擦力的方向相同,从而对物体做正功，故B项正确．由于一对静摩擦力等大反向，且作用位移相同，故一个力做正功,另一个力一定做负功，故C项正确．在一对滑动摩擦力中，力的大小相等、方向相反，但两力的作用位移大小不相同，方向也不相同,故D项错误．答案:BC7。如图所示，质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为f，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法中正确的是(g为当地的重力加速度）()A．他的动能减少了fhB．他的动能减少了（f－mg）hC．他的重力势能增加了mghD．他的机械能减少了fh解析:动能减少量等于合外力的做功，为（f－mg)h；下降过程重力做正功，重力势能减少,不是增加;机械能的减少量等于重力外的其它力做的功,即为fh.答案：BD8．光滑水平地面上叠放着两个物体A和B,如图所示．水平拉力F作用在物体B上,使A、B两物体从静止出发一起运动．经过时间t，撤去拉力F，再经过时间t，物体A、B的动能分别设为EkA和EkB，在运动过程中A、B始终保持相对静止．以下有几个说法，其中正确的是()A．EkA＋EkB等于拉力F做的功B．EkA＋EkB小于拉力F做的功C．EkA等于撤去拉力F前摩擦力对物体A做的功D．EkA大于撤去拉力F前摩擦力对物体A做的功解析：由于A、B始终相对静止，故A、B之间没有相对运动，没有摩擦生热，所以拉力F做的功全部转化为A、B的动能．物体A获得的能量是在A、B加速过程中静摩擦力对A所做的功，故选项A、C两项正确．答案：AC9．（2014·梅州模拟）光滑水平面上静止一质量为M的木块，一颗质量为m的子弹以水平速度v1射入木块,并以速度v2穿出．对这个过程,下列说法正确的是()A．子弹克服阻力做的功等于eq\f(1,2）meq\b\lc\(\rc\）（\a\vs4\al\co1(v\o\al(2，1）－v\o\al(2,2))）B．子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功C．子弹对木块做的功等于木块获得的动能与子弹跟木块摩擦生热产生的内能之和D．子弹损失的动能等于木块的动能和子弹与木块摩擦转化的内能之和解析:由动能定理可知，子弹克服阻力做的功等于子弹动能的变化量，即W＝eq\f（1,2）m(veq\o\al(2,1）－veq\o\al(2,2）)，故A项正确．子弹对木块做的功等于木块动能的变化量,故B项和C项均错误，据功能关系，这一过程因摩擦而产生的内能ΔE＝eq\f（1,2）mveq\o\al(2,1)－eq\f(1，2)mveq\o\al（2，2）－eq\f(1，2）Mveq\o\al（2，3)，式中v3是木块最后获得的速度，所以子弹损失的动能ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al（2，1)－eq\f（1，2)mveq\o\al（2，2)＝ΔE＋eq\f（1,2）Mveq\o\al(2,3),故D项正确．答案：AD三、非选择题10．(2014·广州模拟）如图所示，质量为m的小球悬挂在长为L的细线下端，将它拉至与竖直方向成θ＝60°的位置后自由释放．当小球摆至最低点时，恰好与水平面上原静止的、质量为2m的木块相碰，碰后小球速度反向且动能是碰前动能的eq\f(16,25)。已知木块与地面的动摩擦因数μ＝eq\f(9，40），重力加速度取g,求:(1）小球与木块碰前瞬间所受拉力大小；(2)木块在水平地面上滑行的距离．解析:（1）设小球摆至最低点时的速度为v，由动能定理得：mgL（1－cosθ)＝eq\f(1,2）mv2设小球与木块碰撞前瞬间所受拉力为T，有：T－mg＝meq\f（v2，L）代入数据,解得：T＝2mg。（2)设小球与木块碰撞后,小球的速度为v1，木块的速度为v2，设水平向右为正方向，由动量守恒定律得：mv＝2mv2－mv1由题意知：eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1）＝eq\f（16，25)×eq\f(1，2)mv2设木块在水平地面上滑行的距离为s，由动能定理得：－2μmgs＝0－eq\f（1，2）×2mveq\o\al(2,2)联立并代入数据，解得s＝1.8L。答案：(1)2mg（2)1。8L11．如图，一位质量m＝60kg参加“挑战极限运动"的业余选手，要越过一宽度为s＝2。5m的水沟,同时跃上高为h＝2.0m的平台，采用的方法是：人手握一根长L＝3。25m的轻质弹性杆一端,从A点由静止开始以加速度a＝2m/s2匀加速助跑，至B点时，杆另一端抵在O点的阻挡物上，接着杆发生形变，同时人蹬地后弹起，到达最高点C时，人放开杆水平向右飞出，安全地落到平台上，忽略空气阻力，g取10m/s2.（1）设人从A点助跑至B点的距离为s＝16m,求人到B点时的速度vB；（2)人能安全到达平台,从C点水平飞出的速度至少要多大？(3）设人在助跑时重心离地高度H＝0。8m，从C点飞出时重心刚好在杆顶，在B点蹬地跳起之前,人至少要做多少功？解析：(1)人从A点到B点，根据运动学公式，有：vB2＝2as,得：vB＝8m/s.（2）根据平抛运动的规律，在竖直方向上，有：L－h＝eq\f(1,2)gt2，得：t＝0.5s。在水平方向上，有s＝vCt，得：vC＝5m/s.(3)由功能关系，人蹬地跳起之前做的功W＝mg（L－H)＋eq\f(1，2)mvC2－eq\f(1，2）mvB2＝300J。答案：（1)8m/s（2)5m/s（3)300J12．如图所示，一物体质量为m＝2kg，在倾角为θ＝37°的斜面上的A点以初速度v0＝3m/s下滑，A点距弹簧上端B的距离为AB＝4m．当物体到达B后将弹簧压缩到C点,最大压缩量BC＝0。2m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点,D点距A点AD＝3m，挡板及弹簧质量不计，g取10m/s2，sin37°＝0.6,cos37°＝0。8，求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ.(2）弹簧的最大弹性势能Epm.解析:(1）最后的D点与开始的A点比较：弹性势能变化量为0。动能减小量：ΔEk＝eq\f(1,2）mv02－0＝9J，重力势能的减小量为：ΔEp＝mgsADsin37°＝36J，机械能的减小量为：ΔE＝ΔEk＋ΔEp＝45J.根据能量守恒定律,机械能的减小量全部用克服摩擦力做功，即转化为内能,有：Wf＝fs＝ΔE＝45J。而路程：s＝5.4m，动摩擦力：f＝eq\f