功能關(guān)系-能量守恒定律習(xí)題訓(xùn)練

1、濟南市商河弘德中學(xué)高三物理組一輪復(fù)習(xí)資（功能關(guān)系）功能關(guān)系 能量守恒定律班級 姓名一、選擇題1兩個質(zhì)量不同的物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)相同，它們以相同的初動能開始沿水平面滑動，以下說法中正確的是()A質(zhì)量小的物體滑行的距離較長B質(zhì)量大的物體滑行的距離較長C在整個滑動過程中，質(zhì)量大的物體克服摩擦阻力做功較多D在整個滑動過程中，兩物體的機械能都守恒2如圖所示，長為l的輕質(zhì)細繩懸掛一個質(zhì)量為m的小球，其下方有一個傾角為的光滑斜面體，放在光滑水平面上開始時小球剛好與斜面接觸，現(xiàn)在用水平力F緩慢向左推動斜面體，直至細繩與斜面平行為止，對該過程中有關(guān)量的描述，正確的是()A小球受到的各個力均不做功B重力

2、對小球做負功，斜面彈力對小球做正功C小球在該過程中機械能守恒D推力F做的總功是mgl(1cos )3(2012年東北三省六校聯(lián)考)如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端固定在豎直板P上，另一端與質(zhì)量為m1的物體A相連，物體A靜止于光滑桌面上，A右邊接一細線繞過光滑的定滑輪懸一質(zhì)量為m2的物體B，設(shè)定滑輪的質(zhì)量不計，開始時用手托住物體B，讓細線恰好拉直，然后由靜止釋放B，直到B獲得最大速度，下列有關(guān)此過程的分析，其中正確的是()A物體B機械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量B物體B重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量C物體B動能的增加量等于細線拉力對物體B做的功與物體B重力做功之和D物體B的機械能一直增加

3、4(2012·日照模擬)如圖5412所示，一個質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)，由斜面底端的A點以某一初速度沖上傾角為30°的固定斜面做勻減速直線運動，減速的加速度大小為g，物體沿斜面上升的最大高度為h，在此過程中()A重力勢能增加了2mghB機械能損失了mghC動能損失了mghD系統(tǒng)生熱mgh5如圖5413所示，甲、乙兩車用輕彈簧相連靜止在光滑的水平面上，現(xiàn)在同時對甲、乙兩車施加等大反向的水平恒力F1、F2，使甲、乙同時由靜止開始運動，在整個過程中，對甲、乙兩車及彈簧組成的系統(tǒng)(假定整個過程中彈簧均在彈性限度內(nèi))，正確的說法是()A系統(tǒng)受到外力作用，動能不斷增大B彈簧伸長到最

4、長時，系統(tǒng)的機械能最大C恒力對系統(tǒng)一直做正功，系統(tǒng)的機械能不斷增大D兩車的速度減小到零時，彈簧的彈力大小大于外力F1、F2的大小6.2012·海淀模擬滑板是現(xiàn)在非常流行的一種運動，如圖所示，一滑板運動員以7 m/s的初速度從曲面的A點下滑，運動到B點速度仍為7 m/s，若他以6 m/s的初速度仍由A點下滑，則他運動到B點時的速度 ()A大于6 m/sB等于6 m/sC小于6 m/sD條件不足，無法計算7(2012·福州模擬)來自福建省體操隊的運動員黃珊汕是第一位在奧運會上獲得蹦床獎牌的中國選手蹦床是一項好看又驚險的運動，如圖5414所示為運動員在蹦床運動中完成某個動作的示意

5、圖，圖中虛線PQ是彈性蹦床的原始位置，A為運動員抵達的最高點，B為運動員剛抵達蹦床時的位置，C為運動員抵達的最低點不考慮空氣阻力和運動員與蹦床作用時的機械能損失，在A、B、C三個位置上運動員的速度分別是vA、vB、vC，機械能分別是EA、EB、EC，則它們的大小關(guān)系是()AvAvB，vBvCBvAvB，vBvCCEAEB，EBEC DEAEB，EBEC8(2012·揚州模擬)如圖5416所示，質(zhì)量m10 kg和M20 kg的兩物塊，疊放在光滑水平面上，其中物塊m通過處于水平方向的輕彈簧與豎直墻壁相連，初始時刻，彈簧處于原長狀態(tài)，彈簧的勁度系數(shù)k250 N/m.現(xiàn)用水平力F作用在物塊M

6、上，使其緩慢地向墻壁移動，當(dāng)移動40 cm時，兩物塊間開始相對滑動，在相對滑動前的過程中，下列說法中正確的是()AM受到的摩擦力保持不變B物塊m受到的摩擦力對物塊m不做功C推力做的功等于彈簧增加的彈性勢能D開始相對滑動時，推力F的大小等于100 N9一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動，經(jīng)過時間t0滑至斜面底端已知在物體運動過程中物體所受的摩擦力恒定若用F、v、x和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機械能，則如圖所示的圖象中可能正確的是()二、簡答題10.2012·山西省四校聯(lián)考如圖所示，半徑為R的光滑半圓弧軌道與高為10R的光滑斜軌道放在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條光

7、滑水平軌道CD相連，水平軌道與斜軌道間有一段圓弧過渡在水平軌道上，輕質(zhì)彈簧被a、b兩小球擠壓，處于靜止?fàn)顟B(tài)同時釋放兩個小球，a球恰好能通過圓弧軌道的最高點A，b球恰好能到達斜軌道的最高點B.已知a球質(zhì)量為m1，b球質(zhì)量為m2，重力加速度為g.求：(1)a球離開彈簧時的速度大小va；(2)b球離開彈簧時的速度大小vb；(3)釋放小球前彈簧的彈性勢能Ep.11如圖4423所示，為一傳送裝置，其中AB段粗糙，AB段長為L0.2 m，動摩擦因數(shù)0.6，BC、DEN段均可視為光滑，且BC的始、末端均水平，具有h0.1 m的高度差，DEN是半徑為r0.4 m的半圓形軌道，其直徑DN沿豎直方向，C位于DN豎

8、直線上，CD間的距離恰能讓小球自由通過在左端豎直墻上固定有一輕質(zhì)彈簧，現(xiàn)有一可視為質(zhì)點的小球，小球質(zhì)量m0.2 kg，壓縮輕質(zhì)彈簧至A點后由靜止釋放(小球和彈簧不粘連)，小球剛好能沿DEN軌道滑下求：(1)小球到達N點時速度的大?。?2)壓縮的彈簧所具有的彈性勢能圖442312、 如圖所示，傳送帶與水平面之間的夾角為=30°，其上A、B兩點間的距離為l=5 m，傳送帶在電動機的帶動下以v=1 m/s的速度勻速運動，現(xiàn)將一質(zhì)量為m=10 kg 的小物體（可視為質(zhì)點）輕放在傳送帶的A點，已知小物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為=，在傳送帶將小物體從A點傳送到B點的過程中，求：（1）傳送帶對小

9、物體做的功.（2）電動機做的功.（g取10 m/s2）功能關(guān)系 能量守恒定律習(xí)題訓(xùn)練答案編輯：孟祥濤1解析：由動能定理，Wf0Ek0，即克服阻力做的功等于物體的初動能，與物體的質(zhì)量無關(guān)，C不正確；物體動能減少，機械能減少，D不正確；mgx0Ek0，x，質(zhì)量大的物體滑行距離小，B不正確、A正確答案：A2解析：根據(jù)力做功的條件可知重力對小球做負功，斜面彈力對小球做正功，A錯誤、B正確；小球在該過程中機械能增加，C錯誤；推力F做的總功應(yīng)等于小球重力勢能的增量mgl(1sin )，D錯誤答案：B3解析：物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，物體B的機械能減少量等于彈簧彈性勢能的增加量與物體A動能的增加

10、量之和，則選項A、B錯誤；單獨對物體B，在達到最大速度前，細線拉力做負功，機械能減少，物體B減少的機械能等于拉力做的功，則選項C正確、D錯誤答案：C4【解析】設(shè)阻力大小為Ff，由牛頓第二定律得：mgsin 30°Ffma，可得：Ffmg，故此過程阻力Ff做功為Ff·mgh，系統(tǒng)生熱mgh，機械能損失了mgh，B正確，D錯誤；合外力做負功mg·2mgh，故動能損失了2mgh，C錯誤；重力做負功mgh，重力勢能增加了mgh，A錯誤【答案】B5【解析】對甲、乙單獨受力分析，兩車都先加速后減速，故系統(tǒng)動能先增大后減小，A錯誤；彈簧最長時，外力對系統(tǒng)做正功最多，系統(tǒng)的機械能

11、最大，B正確；彈簧達到最長后，甲、乙兩車開始反向加速運動，F(xiàn)1、F2對系統(tǒng)做負功，系統(tǒng)機械能開始減小，C錯；當(dāng)兩車第一次速度減小到零時，彈簧彈力大小大于F1、F2的大小，當(dāng)返回第二次速度最大時，彈簧的彈力大小等于外力大小，當(dāng)速度再次為零時，彈簧的彈力大小小于外力F1、F2的大小，D錯誤【答案】B6【解析】運動員在最高點A的速度為零，剛抵達B位置時的速度不為零，vAvB，在最低點C的速度也為零，vBvC，故A對，B錯；以運動員為研究對象，BA機械能守恒，EAEB，BC彈力對運動員做負功，機械能減小，EBEC，故C對，D錯【答案】AC7【解析】取m和M為一整體，由平衡條件可得：Fkx，隔離m，由平

12、衡條件可得：Ffkx，可見M緩慢左移過程中，M受的摩擦力在增大，開始滑動時，F(xiàn)fkxm100 N，故此時推力F為100 N，A錯誤，D正確，m受的摩擦力對m做正功，B錯誤；系統(tǒng)緩慢移動，動能不變，且又無內(nèi)能產(chǎn)生，由能量守恒定律可知，推力F做的功全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，C正確【答案】CD8解析：當(dāng)初速度為7 m/s時，由功能關(guān)系，運動員克服摩擦力做功等于減少的重力勢能而當(dāng)初速度變?yōu)? m/s時，運動員所受的摩擦力減小，故從A到B過程中克服摩擦力做的功減少，而重力勢能變化量不變，故運動員在B點動能大于他在A點的動能答案：A9解析：物體在沿斜面向下滑動的過程中，受到重力、支持力、摩擦力的作用，其合

13、力為恒力，A正確；而物體在此合力作用下做勻加速運動，vat，xat2，所以B、C錯；物體受摩擦力作用，總的機械能將減小，D正確答案：AD10解析：小球在第1次經(jīng)過半圓形軌道時，摩擦力做的功為mgH/3，第2次經(jīng)過時由于速度比第1次小，所以對軌道的壓力小，摩擦力比第1次也小，做的功少，再由功能關(guān)系可知，上升的高度一定大于H/3，小于H.答案：D11解析：打開降落傘前，運動員只受重力作用，做自由落體運動；打開降落傘后，由于阻力隨速度的減小而減小，所以運動員的加速度a逐漸變?。划?dāng)Ffmg時，降落傘勻速下落A圖中第二段應(yīng)是斜率減小的曲線，A項錯誤的，B項正確；重力勢能EpEp0mgh，Eph圖象應(yīng)是向

14、下傾斜的直線，C項錯誤；D圖中在打開降落傘前機械能守恒，即第一段E不隨h變化，D項錯誤答案：B12解析：本題借助子彈打木塊考查了兩體間相對運動過程中的阻力做功和動能定理由于子彈相對木塊發(fā)生了相對位移，導(dǎo)致子彈和木塊在相對運動時，發(fā)生的位移不相等，選項C錯誤；對子彈來說，由動能定理可知：子彈克服阻力做的功等于子彈動能的減少量；對木塊來說，由動能定理可知：子彈對木塊做的功等于木塊獲得的動能；由能量守恒定律可知：子彈克服阻力做的功等于系統(tǒng)摩擦所產(chǎn)生的內(nèi)能和木塊獲得的動能的和，選項B、D正確，選項A錯誤答案：BD13解析小球在向右運動的整個過程中，力F做正功，由功能關(guān)系知小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能逐漸

15、增大，選項A錯誤，B正確；彈力一直增大，當(dāng)彈力等于F時，小球的速度最大，動能最大，當(dāng)彈力大于F時，小球開始做減速運動，速度減小，動能減小，選項C、D錯誤答案B14解析F1、F2加在A、B上以后，A、B向兩側(cè)做加速度a減小的加速運動當(dāng)Fkx時，加速度為零，速度達到最大，以后kxF，A、B向兩側(cè)做減速運動，至速度減為零時，彈簧伸長到最長，從A、B開始運動到彈簧伸長到最長的過程中，F(xiàn)1、F2都一直做正功，使系統(tǒng)的機械能增加以后彈簧伸長量減小，F(xiàn)1、F2開始做負功，則系統(tǒng)的機械能減小答案C15解析由于桿AB、AC光滑，所以M下降，N向左運動，繩子對N做正功，對M做負功，N的動能增加，機械能增加，M的機

16、械能減少，對M、N系統(tǒng)桿對M、N均不做功，系統(tǒng)機械能守恒，故B項正確答案B16解析：物塊由靜止釋放后，物塊受到豎直向上的拉力作用，拉力對物塊做負功，物塊機械能逐漸減少，選項A錯誤；粗細均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩其重心在軟繩的中心，初狀態(tài)，軟繩重心在距斜面最高點l/4處，末狀態(tài)，軟繩重心在距斜面最高點l/2處，以斜面最高點為零勢能點，在此過程中，軟繩的重力勢能共減少了mg(l/4)mg(l/2)mgl/4，選項B錯；物塊重力勢能的減少與軟繩的重力勢能的減少之和等于二者增加的動能和軟繩克服摩擦力所做功的和，選項C錯誤；由功能關(guān)系可知，軟繩的重力勢能的減少小于軟繩動能的增加與軟繩克服摩擦力所做的功，所

17、以選項D正確答案：D17解析：選C.木塊上升的高度小于h，所以重力勢能增量小于mgh，A錯；彈性勢能與重力勢能的增加之和為Fh，故B、D錯；由功的定義式可知C對18解析：小球動能減少量等于合外力的總功（mg+f）H，A項錯誤；小球機械能減少量等于阻力的功fH，B項正確；小球重力勢能增加等于克服重力做的功mgH，C項正確；小球加速度等于，D項正確。答案：BCD19解析：(1)由a球恰好能到達A點知m1gm1m1vm1vm1g×2R得va(2)對于b球由動能定理有：m2vm2g×10R得vb(3)由機械能守恒定律得Epm1vm2v得Ep(m110m2)gR.20解析(1)滑塊從

18、A端下滑到B端，由動能定理得mgRmv02在B點由牛頓第二定律得Nmgm解得軌道對滑塊的支持力N3 mg30 N(2)滑塊滑上小車后，由牛頓第二定律對滑塊：mgma1，得a13 m/s2對小車：mgMa2，得a21 m/s2設(shè)經(jīng)時間t后兩者達到共同速度，則有v0a1ta2t解得t1 s由于t1 s<1.5 s，故1 s后小車和滑塊一起勻速運動，速度v1 m/s因此，1.5 s時小車右端距軌道B端的距離為sa2t2v(1.5t)1 m(3)滑塊相對小車滑動的距離為stt2 m所以產(chǎn)生的內(nèi)能Qmgs6 J.答案(1)30 N(2)1 m(3)6 J21解析(1)“小球剛好能沿DEN軌道滑下”，在圓周最高點D點必有：mgm從D點到N點，由機械能守恒得：mvD2mg×2rmvN20聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：vD2 m/s，vN2 m/s(2)彈簧推開小球過程中，彈簧對小球所做的功W等于彈簧所具有的彈性勢能Ep，根據(jù)動能定理得WmgLmghmvD20代入數(shù)據(jù)得W0.44 J即壓縮的彈簧所具有的彈性勢能為0.44 J