高中物理專題課時作業(yè)5功能關(guān)系能量守恒定律

第講

功能關(guān)系

能量守恒律一、選擇題(在題后給的選項中，第1～4只有一項符合題目要求，第5～9題多項符合題目要求．)．年西擬)如圖K54所，彈簧的上端懸掛在天花板上，下端掛一質(zhì)量為的小球，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)．在小球上加一豎直向上的恒力使小球向上運(yùn)動，小球運(yùn)動的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的距離為，此過程中為力加速，彈簧始終在彈性限度內(nèi))()A小球的重力勢能增加mgHC．球的機(jī)械能增加

圖K5－－1B小球的動能增()D．球機(jī)械能守恒．如圖－－2所，汽車從一座拱形橋上的點(diǎn)速率運(yùn)動到點(diǎn)在這個過程中)圖K5－－2A機(jī)械能守恒B汽車牽引力做的功等于克服摩擦力做的功C．力做功的功率不變D．車受合外力做的功為零．年江考)如圖K54所，ABCD是個盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的接處都是一段與相的圓弧B在平線上，其距離d＝0.5．盆邊緣的高度為＝0.30在A處一質(zhì)量為的物塊并讓其由靜止下滑知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的底BC面小物塊間的動摩擦因數(shù)為小塊在盆內(nèi)來回滑動停下來，則停下的位置到B的離)圖K5－－3AmB0.25m

C．D0．如圖K5－－4所，某段滑雪雪道傾角為，總質(zhì)量為m(括雪具在內(nèi))的滑雪運(yùn)動員從距底端高為處雪道上由靜開始勻加速下滑，加速度為.他從上向下滑到底端的過程中，下列說法正確的()圖K5－－4A運(yùn)動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能B運(yùn)動員獲得的動能為mghC．動員克服摩擦力做功為mghD．滑程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為．(改編如圖K5－－5所，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的弧軌道，半徑水豎直質(zhì)為m的球自的正上方點(diǎn)靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)恰好對軌道沒有壓力．已知＝R重力加速度為，則小球從P到B運(yùn)動過程中()A重力做功mgRC．外力做功mgR

圖K－4－B機(jī)械能減少D．服擦力做功．如圖－4所，一個小物體在足夠長的斜面上以一定初速度釋放，斜面各處粗糙程度相同，初速度方向沿斜面向上，則物體在斜面上運(yùn)動的過程()圖K5－－6A動能一定是先減小后增大B機(jī)械能一直減小

C．果某段時間內(nèi)摩擦力做功與物體動能的改變量相同，則此后物體動能將不斷減小D．如果某段時間內(nèi)摩擦力做功，再經(jīng)過相同的時間，兩段時間內(nèi)摩擦力做功可能相等如圖K5－所示量kgM20kg的物塊放在光滑水平面上，其中物塊通過處于水平方向的輕彈簧與豎直墻壁相連，初始時刻，彈簧于原長狀態(tài)，彈簧的勁度系數(shù)k＝250N/m.用水平力作在物塊M上其慢地向墻壁移動移動時，兩物塊間開始對滑動，在相對滑動前的過程中，下列說法正確的)圖K5－－7AM到的摩擦力保持不變B物塊m受到的摩擦力對物塊m不功C．力做的功等于彈簧增加的彈性勢能D．始對滑動時，推力F的小于N年山模擬如圖K5－示，傾角為、高為L的固定斜面底端與水平面平滑相連，質(zhì)量分別為、m的個小球、B用根為L的繩連接A球置于斜面頂端，現(xiàn)由靜止釋放B兩，球與弧形擋板碰撞過程中無機(jī)械能損失且碰后只能沿斜面下滑，它們最終均滑至水平面上．重力加速度為g不計一切摩擦．()圖K5－－8A小球下過程中，小球A、B系統(tǒng)的重力對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)的重力勢能減小B．球剛滑至水平面時，速度大小為5LC．球升高時，重力對小球做的功率大于力對小球B做功的功率D．球B從開始上升到開始進(jìn)入斜面過程中，繩的拉力對小球B做為．如圖K5－－示，質(zhì)量為物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機(jī)帶動，始終保持以速度勻運(yùn)動，物體與傳送帶的動摩擦因數(shù)為體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法正確的是()圖K5－－9

2222222A電動機(jī)做的功為mvC．送帶克服摩擦力做的功為

2

B摩擦力對物體做的功為mvD．動增加的功率為μmgv

2二、非選擇題．為了了解過山車的原理，物理小組提出下列設(shè)想：取一個與水平方夾角為37°、長＝2.0m粗糙的傾斜軌道，通過水平軌道BC與直圓軌道相連，出口為水平軌道DE，整個軌道除AB段外都是光滑的．其中AB與BC軌以微小圓弧相接，如圖K5－4－所示，一個小物塊以初速度＝4.0，從某一高處水平拋出，到點(diǎn)速度方向恰0沿AB方沿傾斜軌道滑下知塊與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)μ＝0.5(g取10m/s37°＝，cos37°＝0.80)．求(1)小物塊的拋出點(diǎn)A點(diǎn)高度差；

(2)為了讓小物塊不離開軌道，并能夠滑回傾斜軌道B則豎直圓軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件？圖K5－4－11．如圖K5－4所，水平軌道與圓弧軌道相于B點(diǎn)其中，段光滑，段糙，動摩擦因數(shù)＝0.1，段L＝mBC段滑，半徑R＝1m輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)k＝200，端固定于點(diǎn)右端處于自由狀態(tài)時位于點(diǎn)．現(xiàn)用力推質(zhì)量kg的滑塊使其緩慢壓縮彈簧當(dāng)推力做功＝25J時去推力已知彈簧的彈性勢能表達(dá)式為E＝kx，其中k為簧的勁度系數(shù)為彈簧的形變量，重力加速度取k2＝m/s.圖K5－4(1)求推力撤去瞬間，滑塊的加速；(2)求滑塊第一次到達(dá)圓弧軌道最點(diǎn)B對B點(diǎn)壓力；N(3)判斷滑塊能否超過C點(diǎn)．．年汕尾質(zhì)檢)圖K5－12所示，在大型超市的倉庫中，要利用帶運(yùn)輸機(jī)將貨物由平臺D運(yùn)送到高＝2.5m的C平臺上為便于運(yùn)輸儲員在平臺D與傳送帶間放了一個圓周光滑軌道，軌道半徑＝0.8m軌道最低端與皮帶接觸良好知

22皮帶和水平面間的夾角＝37°，皮帶和貨物間的動摩擦因數(shù)＝0.75，輸機(jī)的皮帶以v＝0m/s的度順時針勻速運(yùn)皮帶和輪子之間不打)倉儲員將質(zhì)量＝kg貨物放于軌道的端(取10)，求：圖K5－4－(1)貨物到達(dá)圓軌道最低點(diǎn)對軌道的壓力；(2)貨物沿皮帶向上滑行多遠(yuǎn)才能對皮帶靜止；(3)皮帶將貨物由運(yùn)到B需貨物做多少功．

2222合222222合22答案：1.【案】A【解析】在小球上加一豎直向上恒力使球向上運(yùn)動，小球運(yùn)動的高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的距離為H，過程中小球的重力勢能增加，選項A正；小球上升過程中，彈性勢能變化，由功能關(guān)系，小球的動能增加不等(－H選項錯誤；對小球和彈簧組成的系統(tǒng)，在小球上加一豎直向上的恒力使小球上運(yùn)動，小球和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能增加FH，選項C錯；由于小球受到除重力以外的力作用，小球的機(jī)械能不守恒，選項D錯．2.【案】D【解析汽從拱型橋上的a勻速率運(yùn)動到b點(diǎn)動能不變，重力勢能增大，機(jī)械能增加A錯由能關(guān)系知汽牽引力做的功等于克服摩擦力做的功和重力勢能增加量之和，故B錯；由a到b重做功的功率減小，故C錯誤；由能定理知D正．3.【案】D【解析小塊在段回滑行的總路程為s能量守恒定律可知mgh，解得s＝3.0m由s＝d可知，小物塊最終停在點(diǎn)正．4.【案】D1【解析動員的加速度為斜：－mg＝mg＝·2＝，f3f6f6所以選項A、C錯，D正；E＝mghmgh＝，項B錯．k335.【案】AD【解析】小球在A點(diǎn)上方由靜止釋放，通過點(diǎn)恰好對軌道沒有壓力，此時小球的重力提供向心力，即：＝/，＝gR，小球從到的過程中，重力做功＝mgR正的械能＝mgRmv

＝mgR錯力功W＝mv＝，1C誤；由動能定理得－＝－0所以＝，項確．ff6.【案BD7.【案【解析取和M為整體，由平衡條件可得F＝kx，隔離m，由平衡條件，可得

f＝＝100N故此時推力F為100N，項A錯誤D正；m的擦力對做功，m

2222822202222228222022選項B錯誤；系統(tǒng)緩慢移動，動能不變且又無內(nèi)能產(chǎn)，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，選項正確．8.【案】【解析】小球下滑過程中球重力對球做負(fù)功球重對A球正功，但由于系統(tǒng)的動能增大知系的重力勢能減小球A系統(tǒng)的重力對系統(tǒng)做正功，選項A確對B系利用機(jī)械能守恒知球開始滑動到滑至水平面過程中，1glL有mgL－＝×4，v＝，項B錯；小球高時，因兩球的速度大22小相等而A球沿斜面向下的分力為1.5故此時重力對小球做功的功率大于重力對小球LB做功的功率，選項正；小球B從開上升到開始進(jìn)入斜面程中，有mgmgLgl19＝×4′，＝，對球用動能定理又有－＝mv，W＝，項錯誤．9.【案【解析在此過程中傳帶運(yùn)動的距離是物體運(yùn)動距離的倍則電動機(jī)做功即傳送1帶克服摩擦力做功為2×＝mv摩力物體做功等于物體動能的增加為mv電動機(jī)的增加的功率為v＝.10.【案(1)0.45m不小于m【解析】(1)設(shè)小物塊的拋出點(diǎn)和A的度差為h，0v0

0

＝tan，解得＝＝0.45m.0(2)物塊能夠滑回AB，則物在圓軌道內(nèi)上升的最大高度為圓軌道的半徑，物體進(jìn)入圓軌道前的動能為E＝mv＋sin－μmgL37°.k0那么圓軌道的最小半徑滿E＝，k聯(lián)立解得R＝，即圓軌道的半徑因不小于1.65m.11.【案

滑塊能夠越過C點(diǎn)【解析】(1)設(shè)滑塊此時的加速度，彈簧彈力為F，則

222p22232222222p22232222＝，E＝kxpp

，＝kxF＝聯(lián)立以上各式，解得＝

2kW＝m(2)設(shè)滑塊第一次到達(dá)B點(diǎn)的速度為v，則

＝E－，p解得v＝21，合外力提供向心力，則F－＝，N－μmgL聯(lián)立以上二式，解得F＝＋＝N.NR(3)假設(shè)剛好能夠達(dá)到C點(diǎn)滑在點(diǎn)的速度為