東方思維高三物理第一輪復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤練：第五章第四講功能關(guān)系能量守恒定律Word版含解析

1、第五章 機(jī)械能第四講功能關(guān)系能量守恒定律課時(shí)跟蹤練A組基礎(chǔ)鞏固1自然現(xiàn)象中蘊(yùn)藏著許多物理知識(shí)，如圖所示為一個(gè)盛水袋，某人從側(cè)面緩慢推袋壁使它變形，則水的重力勢(shì)能 （）A .增大B.變小C .不變D .不能確定解析：人對(duì)水做正功，則水的機(jī)械能增大，由于水的動(dòng)能仍為0,故重力勢(shì)能增大，A對(duì).答案：A2.（2017湖北孝感聯(lián)考）質(zhì)量為50 kg的某中學(xué)生參加學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì) 立定跳遠(yuǎn)項(xiàng)目比賽，起跳直至著地過程如簡(jiǎn)圖所示，經(jīng)實(shí)際測(cè)量得知 上升的最大高度是0.8 m,在最高點(diǎn)的速度為3 m/s，則起跳過程該 同學(xué)所做功最接近（取g= 10 m/s2）（ ）A. 225 JB. 400 JC. 625 JD.

2、850 J解析：該同學(xué)的起跳過程可視為做拋體運(yùn)動(dòng)， 從起跳到達(dá)最大高1度的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得 W mgh= 2mv2- 0,解得W = 625 J,故C正確，A、B、D錯(cuò)誤.答案：C3. （2018隨州模擬）如圖所示，兩根相同的輕質(zhì)彈簧，沿足夠長(zhǎng)的 光滑斜面放置，下端固定在斜面底部擋板上，斜面固定不動(dòng).質(zhì)量不 同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端.現(xiàn)用外力作用在物塊上， 使兩彈簧具有相同的壓縮量，若撤去外力后，兩物塊由靜止沿斜面向 上彈出并離開彈簧，則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程， 兩物塊（）A .最大速度相同B.最大加速度相同C .上升的最大高度不同D .重力勢(shì)能的變化量不同

3、解析：當(dāng)加速度等于零，即kx= mgsin B時(shí)，速度最大，又兩物 塊的質(zhì)量不同，故速度最大的位置不同，最大速度也不同，所以A錯(cuò)誤；在離開彈簧前加速度先減小后增大，離開彈簧后加速度不變， 剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律kx mgsin 0=ma,彈力相同，質(zhì)量不同，故加速度不同，故 B錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒Ep= mgh,彈性勢(shì)能相同，重力勢(shì)能的增加量等于彈性勢(shì)能的減少量，故重力勢(shì)能的變化量是相同的，由于物塊質(zhì)量不同，故上升的最大高度不同，故C正確，D錯(cuò)誤.答案：C4. （多選）（2018黃石模擬）如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體 a、b, 用不可伸長(zhǎng)的輕繩跨接在同一光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)

4、，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上.初始時(shí)用力壓住 b使a、b靜止，撤 去此壓力后，a開始運(yùn)動(dòng)，在a下降的過程中，b始終未離開桌面.在 此過程中（）A. a的動(dòng)能小于b的動(dòng)能B. 兩物體機(jī)械能的變化量相等C. a的重力勢(shì)能的減少量等于兩物體總動(dòng)能的增加量D .繩的拉力對(duì)a所做的功與對(duì)b所做的功的代數(shù)和為零解析：輕繩兩端沿繩方向的速度分量大小相等，故可知a的速度等于b的速度沿繩方向的分量，a的動(dòng)能比b的動(dòng)能小，A正確；因 為b與地面有摩擦力，運(yùn)動(dòng)時(shí)有熱量產(chǎn)生，所以該系統(tǒng)機(jī)械能減少， 而B、C兩項(xiàng)均為系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表現(xiàn)，故 B、C錯(cuò)誤；輕繩不可 伸長(zhǎng)，兩端分別對(duì)a、b做功大小相等，符號(hào)相反

5、，D正確.答案：AD5.（多選）（2018張家界模擬）如圖所示，質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小 車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為 m的小物塊，放在小車的最左端， 現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上，小物塊與小車間的摩擦力為 Ff， 經(jīng)過一段時(shí)間小車運(yùn)動(dòng)的位移為 x,小物塊剛好滑到小車的右端，則F列說法中正確的是()A.此時(shí)物塊的動(dòng)能為B.此時(shí)小車的動(dòng)能為FfxC .這一過程中，物塊和小車增加的機(jī)械能為Fx FfLD .這一過程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為FfL解析：對(duì)小物塊由動(dòng)能定理得F(L + x) Ff(L + x)=AEk,A錯(cuò)誤;對(duì)小車由動(dòng)能定理知 W= Ffx= Ek，故Ek= Ffx, B正確；物塊和

6、小車增加的機(jī)械能厶E =AEk + Ek= F(L + x) FfL, C錯(cuò)誤；摩擦產(chǎn)生的熱量Q= FfL, D正確.答案：BD6.(2018鞍山模擬)如圖所示是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中和為楔塊，和為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦.在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中(A .緩沖器的機(jī)械能守恒B.摩擦力做功消耗機(jī)械能C .墊板的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D .彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能解析：在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中， 有摩擦力做功，消 耗機(jī)械能，緩沖器的機(jī)械能不守恒，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；在彈簧壓 縮的過程中，有部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了彈簧的彈性勢(shì)能， 并沒有全部轉(zhuǎn)化 為內(nèi)能，C項(xiàng)錯(cuò)

7、誤；在彈簧壓縮的過程中，是部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了彈簧 的彈性勢(shì)能，而不是彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，D項(xiàng)錯(cuò)誤.答案：B7.（2018衡水模擬）如圖所示，質(zhì)量為m的可看成質(zhì)點(diǎn)的物塊置于 粗糙水平面上的M點(diǎn)，水平面的右端與固定的斜面平滑連接，物塊 與水平面及斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同.物塊與彈簧未連接，開始時(shí)物塊擠壓彈簧使彈簧處于壓縮狀態(tài). 現(xiàn)從M點(diǎn)由靜止釋放物塊， 物塊運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)恰好靜止，彈簧原長(zhǎng)小于 MM 若物塊從M點(diǎn)運(yùn) 動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，物塊與接觸面之間由于摩擦所產(chǎn)生的熱量為 Q, 物塊、彈簧與地球組成系統(tǒng)的機(jī)械能為 E,物塊通過的路程為s不計(jì) 轉(zhuǎn)折處的能量損失，下列圖象所描述的關(guān)系中可能正

8、確的是（）解析：因摩擦力始終做負(fù)功，故系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q隨s增大，而系統(tǒng)的機(jī)械能隨s而減小，B、D均錯(cuò)誤；當(dāng)SXmm s有Q= jjngXMM，+ 卩 mgos 0(s-Xmm) , E = Eo卩 mgxa mgos0(s Xmm )，對(duì)應(yīng)圖線可知，A錯(cuò)誤，C正確.答案：C8. （2018廊坊模擬）如圖所示，質(zhì)量m= 1 kg的小物塊放在一質(zhì)量為M = 4 kg的足夠長(zhǎng)的木板右端，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)a=02,木板與水平面間的摩擦不計(jì).物塊用勁度系數(shù)k= 25 N/m的彈簧拴住，彈簧的左端固定（與木板不粘連）.開始時(shí)整個(gè)裝置靜止， 彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài).現(xiàn)對(duì)木板施以12 N的水平向右的恒力（物

9、塊與木 板間最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力，g= 10 m/s開始施力的瞬間小物塊的加速度; 物塊達(dá)到的最大速度是多少？解析：（1）假設(shè)m、M相對(duì)靜止，由牛頓第二定律）.已知彈簧的彈性勢(shì)能Ep = 2kx2，式中x為彈簧的伸長(zhǎng)量或壓縮量.求:FM +m2.4 m/s2.此時(shí)m受的合外力F 合=ma= 2.4 NFf= a mg= 2 N.所以m、M相對(duì)滑動(dòng)，a m a g 2 m/s .速度最大時(shí)，物塊所受合力為零，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)X,則kx= 口 mg所以x= 0.08 m,由功能關(guān)系有jjmgx=；kx2 + ；mv m,所以 v0.4 m/s.答案：（1）2 m/s2 （2）0.4 m/s

10、B組能力提升9. （多選）（2018新鄉(xiāng)模擬）一木塊靜置于光滑水平面上，一顆子彈 沿水平方向飛來(lái)射入木塊中.當(dāng)子彈進(jìn)入木塊的深度達(dá)到最大值3.0cm時(shí)，木塊沿水平面恰好移動(dòng)距離2.0 cm則在上述過程中（）1111ii5陽(yáng)測(cè)脅恥A .木塊獲得的動(dòng)能與子彈損失的動(dòng)能之比為1 : 1B.系統(tǒng)損失的機(jī)械能與子彈損失的動(dòng)能之比為3 : 5C .系統(tǒng)損失的機(jī)械能與木塊獲得的動(dòng)能之比為3： 2D .系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量與子彈損失的動(dòng)能之比為3 : 5解析：由動(dòng)能定理對(duì)子彈Ff（3 + 2）X 10-2=AEki，對(duì)木塊Ff X 2X 10-2 =AEk2，貝jAEk1 : Ek2 = 5 2, A項(xiàng)錯(cuò)；系統(tǒng)損失

11、的動(dòng)能為 Ff s= FfX 3X 10-2 =E,AE : &1 = 3 5, B、D 兩項(xiàng)正確； E : Ek2 =3 2, C項(xiàng)正確.答案：BCD10. （2018遼寧撫順一中模擬）如圖所示，固定在地面上的半圓軌道直徑ab水平，質(zhì)點(diǎn)P從a點(diǎn)正上方高H處自由下落，經(jīng)過軌道后2從b點(diǎn)沖出豎直上拋，上升的最大高度為，空氣阻力不計(jì)，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)下落再經(jīng)過軌道a點(diǎn)沖出時(shí)，能上升的最大高度 h為（）A. h = |hB. h = H3C. hvH3（ 2H、解析：根據(jù)動(dòng)能定理，質(zhì)點(diǎn)第一次在半圓軌道中有 mg H +1（WFf） = 0, WFf為質(zhì)點(diǎn)克服摩擦力做功大小， WFf= 3mgH質(zhì)點(diǎn)第二次在半圓

12、軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)位置處速度變小，因此半圓軌道對(duì)質(zhì)1點(diǎn)的彈力變小，摩擦力變小，摩擦力做功小于 3mgH,機(jī)械能損失小A .圓環(huán)的機(jī)械能守恒B.彈簧彈性勢(shì)能變化了 3mgLC .圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)所受合力為零D .圓環(huán)重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能之和保持不變解析：圓環(huán)在下滑過程中，圓環(huán)的重力和彈簧的彈力對(duì)圓環(huán)做功， 圓環(huán)的機(jī)械能不守恒，圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒， 系統(tǒng)的機(jī) 械能等于圓環(huán)的動(dòng)能和重力勢(shì)能以及彈簧的彈性勢(shì)能之和，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；對(duì)圓環(huán)進(jìn)行受力分析，可知圓環(huán)從靜止開始先向下加速運(yùn)動(dòng) 且加速度逐漸減小，當(dāng)彈簧對(duì)圓環(huán)的彈力沿桿方向的分力與圓環(huán)所受 重力大小相等時(shí)，加速度減為0,速度達(dá)到最

13、大，而后加速度反向且 逐漸增大，圓環(huán)開始做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)，所受合 力最大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由圖中幾何關(guān)系知圓環(huán)的下降高度為3L,由系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得 mg - 3L =AEp, 解得 Ep = 3mgL,選項(xiàng)B正 確.答案：B12. 如圖所示，是利用電力傳送帶裝運(yùn)麻袋包的示意圖.傳送帶長(zhǎng)l = 20 m,傾角0= 37,麻袋包與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) 卩=0.8, 傳送帶的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪半徑 R相等，傳送帶不打滑，主動(dòng)輪頂端 與貨車車廂底板間的高度差 h= 1.8 m,傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度 v= 2 m/s在傳送帶底端(傳送帶與從動(dòng)輪相切位置)由靜止釋放一只麻袋包 (可視為質(zhì)點(diǎn))，

14、其質(zhì)量為100 kg,麻袋包最終與傳送帶一起做勻速運(yùn) 動(dòng)，到達(dá)主動(dòng)輪時(shí)隨輪一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng).如果麻袋包到達(dá)主動(dòng)輪的最高點(diǎn)時(shí)，恰好水平拋出并落在貨車車廂底板中心，重力加速度g= 10m/s2, sin 37 = 0.6, cos 37 = 0.8.求:(1) 主動(dòng)輪軸與貨車車廂底板中心的水平距離x及主動(dòng)輪的半徑R；(2) 麻袋包在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;(3) 該裝運(yùn)系統(tǒng)每傳送一只麻袋包需額外消耗的電能.解析：(1)設(shè)麻袋包平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,有h =x= v t,解得 x= 1.2 m,麻袋包在主動(dòng)輪的最高點(diǎn)時(shí)，有2vmg= mR,解得 R= 0.4 m.(2)對(duì)麻袋包，設(shè)勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 如 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2,有jjmgcos 0 mgsin 0= ma,l xi = v t2 ,聯(lián)立以上各式解得：t= t +12= 12.5 s.每傳送(3) 設(shè)麻袋包勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)相對(duì)傳送帶的位移為x,一只麻袋包需額外消耗的電能為 E,有x= V t| X,由能量守恒定律得1 2E = mglsin + ?mv + 卩 mgos 0 X,解得AE = 15 400 J.答案：