高考核動(dòng)力2016屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)17 功能關(guān)系 能量守恒定律

1、【高考核動(dòng)力】2016屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)17 功能關(guān)系 能量守恒定律(時(shí)間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分，每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后括號(hào)內(nèi))1如圖所示，跳水運(yùn)動(dòng)員最后踏板的過程可以簡化為下述模型：運(yùn)動(dòng)員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板(A位置)上，隨跳板一同向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)(B位置)對于運(yùn)動(dòng)員從開始與跳板接觸到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程，下列說法中正確的是()A運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，其所受外力的合力為零B在這個(gè)過程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能一直在減小C在這個(gè)過程中，跳板的彈性勢能一直在增加D在這個(gè)過程中，運(yùn)動(dòng)員所受重力對她做的功大于跳板的

2、作用力對她做的功【解析】從運(yùn)動(dòng)員與跳板接觸至F彈mg，運(yùn)動(dòng)員做加速度減小的加速度運(yùn)動(dòng)，之后F彈mg，運(yùn)動(dòng)員開始減速，到最低點(diǎn)時(shí)速度減為零，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員受向上的合力，A錯(cuò)誤；該過程運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先增大后減小，B錯(cuò)誤；至最低點(diǎn)，跳板形變量最大，彈性勢能最大，C正確；全程由動(dòng)能定理得，WGW彈0mv2，即WGW彈mv2，D錯(cuò)誤【答案】C2如圖所示，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(shí)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上，使其緩慢地向墻壁移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)40 cm時(shí)，兩物塊間開始相對滑動(dòng)

3、，在相對滑動(dòng)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(dòng)時(shí)，推力F的大小等于200 N【解析】取m和M為一整體，由平衡條件可得：Fkx，隔離m，由平衡條件可得，F(xiàn)fkx，可見M緩慢右移過程中，m對M的摩擦力在增大，開始滑動(dòng)時(shí)，F(xiàn)fkxm100 N，故此時(shí)推力F100 N，A、D均錯(cuò)誤；m受到的摩擦力對m做正功，B錯(cuò)誤；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】C3(2015·六安質(zhì)檢)如圖所示，水平傳送帶長為s，以速度v始終保持勻速運(yùn)動(dòng)，把質(zhì)量為m的貨物放到A

4、點(diǎn)，貨物與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，當(dāng)貨物從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，摩擦力對貨物做的功不可能()A等于mv2B小于mv2C大于mgs D小于mgs【解析】貨物在傳送帶上相對地面的運(yùn)動(dòng)可能先加速后勻速，也可能一直加速而貨物的最終速度小于v，根據(jù)動(dòng)能定理知摩擦力對貨物做的功可能等于mv2，可能小于mv2，可能等于mgs，可能小于mgs，故選C.【答案】C4(2015·廈門質(zhì)檢)如圖所示，在光滑斜面上的A點(diǎn)先后水平拋出和靜止釋放兩個(gè)質(zhì)量相等的小球1和2，不計(jì)空氣阻力，最終兩小球在斜面上的B點(diǎn)相遇，在這個(gè)過程中()A小球1重力做的功大于小球2重力做的功B小球1機(jī)械能的變化大于小球2機(jī)械能的變化C

5、小球1到達(dá)B點(diǎn)的動(dòng)能大于小球2的動(dòng)能D兩小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，在豎直方向的分速度相等【解析】重力做功只與初、末位置的高度差有關(guān)，與物體經(jīng)過的路徑無關(guān)，所以重力對1、2兩小球所做的功相等，A錯(cuò)誤；1、2兩小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，只有重力對其做功，所以它們的機(jī)械能均守恒，B錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理可得，對小球1有：mghEk1Ek0，對小球2有：mghEk20，顯然Ek1>Ek2，C正確；由上面的分析可知，兩小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，小球1的速度大于小球2的速度，且小球1的速度方向與豎直方向的夾角小于小球2速度方向與豎直方向的夾角，因此，小球1在豎直方向上的速度大于小球2在豎直方向上的速度，D錯(cuò)誤【答案】C5

6、(2015·晉中月考)如圖所示，水平面上的輕彈簧一端與物體相連，另一端固定在墻上的P點(diǎn)，已知物體的質(zhì)量為m2.0 kg，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，彈簧的勁度系數(shù)k200 N/m.現(xiàn)用力F拉物體，使彈簧從處于自然狀態(tài)的O點(diǎn)由靜止開始向左移動(dòng)10 cm，這時(shí)彈簧具有彈性勢能Ep1.0 J，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)若取g10 m/s2，則撤去外力F后()A物體向右滑動(dòng)的距離可以達(dá)到12.5 cmB物體向右滑動(dòng)的距離一定小于12.5 cmC物體回到O點(diǎn)時(shí)速度最大D物體到達(dá)最右端時(shí)動(dòng)能為零，系統(tǒng)機(jī)械能也為零【解析】當(dāng)物體向右運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)過程中，彈簧的彈力向右由牛頓第二定律可知，kxmgma(x為

7、彈簧的伸長量)，當(dāng)a0時(shí)，物體速度最大，此時(shí)kxmg，彈簧仍處于伸長狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；當(dāng)物體至O點(diǎn)時(shí)，由Epmg×0.1mv2可知，物體至O點(diǎn)的速度不為零，將繼續(xù)向右壓縮彈簧，由能量守恒可得，EpmgxEp，因Ep0，所以x12.5 cm，A錯(cuò)誤、B正確；物體到達(dá)最右端時(shí)，動(dòng)能為零，但彈簧有彈性勢能，故系統(tǒng)的機(jī)械能不為零，D錯(cuò)誤【答案】B6如圖所示，水平傳送帶AB長為21 m，以6 m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，臺(tái)面與傳送帶平滑連接于B點(diǎn)，半圓形光滑軌道半徑R1.25 m，與水平臺(tái)面相切于C點(diǎn)，BC長x5.5 m，P點(diǎn)是圓弧軌道上與圓心O等高的一點(diǎn)一質(zhì)量為m1 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，

8、從A點(diǎn)無初速度釋放，物塊與傳送帶及臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1，則關(guān)于物塊的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是()A物塊不能到達(dá)P點(diǎn)B物塊能越過P點(diǎn)做斜拋運(yùn)動(dòng)C物塊能越過P點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)D物塊能到達(dá)P點(diǎn)，但不會(huì)出現(xiàn)選項(xiàng)B、C所描述的運(yùn)動(dòng)情況【解析】物塊從A點(diǎn)釋放后在傳送帶上做加速運(yùn)動(dòng)，假設(shè)到達(dá)臺(tái)面之前能夠達(dá)到傳送帶的速度v，則由動(dòng)能定理得，mgx1mv2，得x118 m21 m，假設(shè)成立物塊以6 m/s沖上臺(tái)面，假設(shè)物塊能到達(dá)P點(diǎn)，則到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkP可由動(dòng)能定理求得，mgxmgREkPmv2，得EkP0，可見，物塊能到達(dá)P點(diǎn)，速度恰為零，之后從P點(diǎn)沿圓弧軌道滑回，不會(huì)出現(xiàn)選項(xiàng)B、C所描述的運(yùn)動(dòng)情況

9、，D正確【答案】D7如圖所示，有一固定的且內(nèi)壁光滑的半球面，球心為O，最低點(diǎn)為C，在其內(nèi)壁上有兩個(gè)質(zhì)量相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))A和B，在兩個(gè)高度不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A球的軌跡平面高于B球的軌跡平面，A、B兩球與O點(diǎn)的連線與豎直線OC間的夾角分別為53°和37°，以最低點(diǎn)C所在的水平面為重力勢能的參考平面，則(sin 37°，cos 37°)()AA、B兩球所受支持力的大小之比為34BA、B兩球運(yùn)動(dòng)的周期之比為43CA、B兩球的動(dòng)能之比為169DA、B兩球的機(jī)械能之比為11251【解析】由題意知FN，所以，A項(xiàng)錯(cuò)誤；mgtan mRsin ，所以

10、，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Ekv2，vRsin ，所以，C項(xiàng)錯(cuò)誤；EpmgR(1cos )，所以，D項(xiàng)正確【答案】D8如圖所示，水平傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，并始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將質(zhì)量為m的某物塊由靜止釋放在傳送帶上的左端，過一會(huì)兒物塊能保持與傳送帶相對靜止，設(shè)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，對于這一過程，下列說法正確的是()A摩擦力對物塊做的功為0.5mv2B物塊對傳送帶做功為0.5 mv2C系統(tǒng)摩擦生熱為0.5mv2D電動(dòng)機(jī)多做的功為mv2【解析】對物塊運(yùn)用動(dòng)能定理，摩擦力做的功等于物塊動(dòng)能的增加，即0.5mv2，故A正確；傳送帶的位移是物塊位移的兩倍，所以物塊對傳送帶做功的絕對值是摩擦力對物塊做功的

11、兩倍，即為mv2，故B錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)多做的功就是傳送帶克服摩擦力做的功，也為mv2，故D正確；系統(tǒng)摩擦生熱等于摩擦力與相對位移的乘積，故C正確【答案】ACD9.如圖所示，光滑斜面傾角為，c為斜面上的固定擋板物塊a和b通過輕質(zhì)彈簧連接，a、b處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧壓縮量為x.現(xiàn)對a施加沿斜面向下的外力使彈簧再壓縮3x，之后突然撤去外力，經(jīng)時(shí)間t，物塊a沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的速度為v，此時(shí)物塊b剛要離開擋板已知兩物塊的質(zhì)量均為m，重力加速度為g.下列說法正確的是()A彈簧的勁度系數(shù)為B物塊b剛要離開擋板時(shí)，a的加速度為gsin C物塊a沿斜面向上運(yùn)動(dòng)速度最大時(shí)，物塊b對擋板c的壓力為0D撤去外力后，經(jīng)過時(shí)間t

12、，彈簧彈力對物塊a做的功為5mgxsin mv2【解析】a、b處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧壓縮量為x，此時(shí)彈簧的彈力等于物塊a的重力沿斜面向下的分力的大小，即kxmgsin ，解得k，選項(xiàng)A正確物塊b剛要離開擋板時(shí)，彈簧對b的拉力剛好等于b的重力沿斜面向下的分力，此時(shí)a沿斜面方向的合外力大小為彈簧向下的拉力和自身重力向下的分力之和，其加速度為2gsin ，選項(xiàng)B錯(cuò)誤物塊a沿斜面向上運(yùn)動(dòng)速度最大時(shí)，其自身重力向下的分力跟彈簧的彈力剛好相互平衡，故彈簧處于壓縮狀態(tài)，物塊b對擋板c有壓力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤由能量守恒定律可知彈簧彈力對物塊a做的功等于物塊a機(jī)械能的增加即5mgxsin mv2，選項(xiàng)D正確【答案】AD1

13、0如圖甲所示，在傾角為的光滑斜面上，有一質(zhì)量為m的物體在沿斜面方向的力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，物體的機(jī)械能E隨位移x的變化關(guān)系如圖乙所示其中Ox1過程的圖線是曲線，x1x2過程的圖線為平行于x軸的直線，則下列說法中正確的是()A物體在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)B在Ox1過程中，物體的加速度一直減小C在Ox2過程中，物體先減速再勻速D在x1x2過程中，物體的加速度是gsin 【解析】由題圖乙可知，在Ox1過程中，物體機(jī)械能減少，故力F在此過程中做負(fù)功，因此，物體沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，因在Ex圖線中的Ox1階段，圖線的斜率變小，故力F在此過程中逐漸減小，由mgsin Fma可知，物體的加速度逐漸增大，A正確，B、

14、C錯(cuò)誤；x1x2過程中，物體機(jī)械能保持不變，F(xiàn)0，故此過程中物體的加速度agsin ，D正確【答案】AD二、綜合應(yīng)用(本題共2小題，共30分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明，方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11(14分)如圖所示，一物體質(zhì)量m2 kg，在傾角為37°的斜面上的A點(diǎn)以初速度v03 m/s下滑，A點(diǎn)距彈簧上端B的距離AB4 m當(dāng)物體到達(dá)B后將彈簧壓縮到C點(diǎn)，最大壓縮量BC0.2 m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點(diǎn)，D點(diǎn)距A點(diǎn)AD3 m擋板及彈簧質(zhì)量不計(jì)，g取10 m/s2，sin 37°0.6，求：(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)彈簧的

15、最大彈性勢能Epm.【解析】(1)物體從開始位置A點(diǎn)到最后D點(diǎn)的過程中，彈性勢能沒有發(fā)生變化，動(dòng)能和重力勢能減少，機(jī)械能的減少量為EEkEpmvmglADsin 37°物體克服摩擦力產(chǎn)生的熱量為QFfx其中x為物體的路程，即x5.4 mFfmgcos 37°由能量守恒定律可得EQ由式解得0.52.(2)由A到C的過程中，動(dòng)能減少Ekmv重力勢能減少EpmglACsin 37°摩擦生熱QFflACmgcos 37°lAC由能量守恒定律得彈簧的最大彈性勢能為EpmEkEpQ聯(lián)立解得Epm24.5 J.【答案】(1)0.52(2)24.5 J12. (16分)

16、如圖所示，質(zhì)量為m1 kg的滑塊，在水平力F作用下靜止在傾角為30°的光滑斜面上，斜面的末端處與水平傳送帶相接(滑塊經(jīng)過此位置滑上皮帶時(shí)無能量損失)，傳送帶的運(yùn)行速度為v03 m/s，長為L1.4 m，今將水平力撤去，當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí)，恰好與傳送帶速度相同滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，g10 m/s2. (1)求水平作用力F的大??；(2)求滑塊下滑的高度；(3)若滑塊滑上傳送帶時(shí)速度大于3 m/s，求滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量【解析】(1)滑塊受到水平推力F、重力mg和支持力FN而處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，水平推力Fmgtan ，代入數(shù)據(jù)得F N.(2)設(shè)滑塊從高為h處下滑，到達(dá)斜面底端速度為v，下滑過程機(jī)械能守恒，故有mghmv2，所以v.若滑塊滑上傳送帶時(shí)的速度小于傳送帶速度，則滑塊在傳送帶上由