2019屆高考物理大一輪復習第5章專題六功能關(guān)系能量守恒定律精練.docx

專題六功能關(guān)系能量守恒定律基礎(chǔ)鞏固練1.一線城市道路越來越擁擠，因此自行車越來越受城市人們的喜愛，如圖，當你騎自行車以較大的速度沖上斜坡時，假如你沒有蹬車，受阻力作用，則在這個過程中，下面關(guān)于你和自行車的有關(guān)說法正確的是()A機械能增加B克服阻力做的功等于機械能的減少量C減少的動能等于增加的重力勢能D因為要克服阻力做功，故克服重力做的功小于克服阻力做的功答案：B2.(多選)如圖所示，長木板A放在光滑的水平地面上，物體B以水平速度沖上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，則從B沖到木板A上到相對木板A靜止的過程中，下述說法中正確的是()A物體B動能的減少量等于系統(tǒng)損失的機械能B物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量C物體B損失的機械能等于木板A獲得的動能與系統(tǒng)損失的機械能之和D摩擦力對物體B做的功和對木板A做的功的總和的絕對值等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量解析：物體B以水平速度沖上木板A后，由于摩擦力作用，B減速運動，木板A加速運動，根據(jù)能量守恒定律，物體B動能的減少量等于木板A增加的動能和產(chǎn)生的熱量之和，選項A錯誤；根據(jù)動能定理，物體B克服摩擦力做的功等于物體B損失的動能，選項B錯誤；由能量守恒定律可知，物體B損失的機械能等于木板A獲得的動能與系統(tǒng)損失的機械能之和，選項C正確；摩擦力對物體B做的功等于物體B動能的減少量，摩擦力對木板A做的功等于木板A動能的增加量，由能量守恒定律，摩擦力對物體B做的功和對木板A做的功的總和的絕對值等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量，選項D正確。答案：CD3.(2018浙江四校聯(lián)考)蹦極是一項既驚險又刺激的運動，深受年輕人的喜愛。如圖所示，蹦極者從P處由靜止跳下，到達A處時彈性繩剛好伸直，繼續(xù)下降到最低點B處，B離水面還有數(shù)米距離。蹦極者(視為質(zhì)點)在其下降的整個過程中，重力勢能的減少量為E1、繩的彈性勢能的增加量為E2、克服空氣阻力做的功為W，則下列說法正確的是()A蹦極者從P到A的運動過程中，機械能守恒B蹦極者與繩組成的系統(tǒng)從A到B的過程中，機械能守恒CE1WE2DE1E2W解析：下落過程中有空氣阻力做功，所以機械能不守恒，A、B項錯誤；根據(jù)能量守恒，在下落的全過程，有E1WE2，故C項正確，D項錯誤。答案：C4.(2018濰坊模擬)如圖所示，ABCD是一個盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，B、C在水平線上，其距離d0.50 m。盆邊緣的高度為h0.30 m。在A處放一個質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止下滑。已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數(shù)為0.10。小物塊在盆內(nèi)來回滑動，最后停下來，則停下的位置到B的距離為(g取10 m/s2)()A0.50 mB0.25 mC0.10 m D0解析：設(shè)小物塊在BC段的總路程為x則能量守恒得：mghmgxxm3 m所以到B點距離為0；選項D正確。答案：D5.如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在墻上，一個小物塊(可視為質(zhì)點)從A點以初速度v0向左運動，接觸彈簧后運動到C點時速度恰好為零，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。A、C兩點間距離為L，物塊與水平面間動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，則物塊由A點運動到C點的過程中，下列說法正確的是()A彈簧和物塊組成的系統(tǒng)機械能守恒B物塊克服摩擦力做的功為mvC彈簧的彈性勢能增加量為mgLD物塊的初動能等于彈簧的彈性勢能增加量與摩擦產(chǎn)生的熱量之和解析：物塊與水平面間動摩擦因數(shù)為，由于摩擦力做功機械能減小，故A項錯誤；物塊由A點運動到C點過程動能轉(zhuǎn)換為彈性勢能和內(nèi)能，根據(jù)能量守恒知物塊克服摩擦力做的功為mgLmvEp彈，故B項錯誤，D項正確；根據(jù)B項分析知Ep彈mvmgL，故C項錯誤。答案：D6.(多選)如圖所示，水平傳送帶由電動機帶動，并始終保持以速度v勻速運動，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，過會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0.5mv2C系統(tǒng)摩擦生熱為0.5mv2D電動機多做的功為mv2解析：對物塊運用動能定理，摩擦力做的功等于物塊動能的增加，即0.5 mv2，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兩倍，即為mv2，故B錯誤；電動機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：ACD7(2017全國卷24)一質(zhì)量為8.00104kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面。飛船在離地面高度1.60105m處以7.50103m/s的速度進入大氣層，逐漸減慢至速度為100 m/s時下落到地面。取地面為重力勢能零點，在飛船下落過程中，重力加速度可視為常量，大小取為9.8 m/s2。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(1)分別求出該飛船著地前瞬間的機械能和它進入大氣層時的機械能；(2)求飛船從離地面高度600 m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進入大氣層時速度大小的2.0%。解析：(1)飛船著地前瞬間的機械能為Ek0mv式中，m和v0分別是飛船的質(zhì)量和著地前瞬間的速率。由式和題給數(shù)據(jù)得Ek04.0108J設(shè)地面附近的重力加速度大小為g。飛船進入大氣層時的機械能為Ehmvmgh式中，vh是飛船在高度1.60105m處的速度大小。由式和題給數(shù)據(jù)得Eh2.41012J(2)飛船在高度h600 m處的機械能為Ehm2mgh由功能關(guān)系得WEhEk0式中，W是飛船從高度600 m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功。由式和題給數(shù)據(jù)得W9.7108J答案：(1)4.0108J2.41012J(2)9.7108J能力提升練8.(多選)如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長。圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過B處的速度最大，到達C處的速度為零，ACh。圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。則圓環(huán)()A下滑過程中，加速度一直減小B下滑過程中，克服摩擦力做的功為mv2C在C處，彈簧的彈性勢能為mv2mghD上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度解析：由題意知，圓環(huán)從A到C先加速后減速，到達B處的加速度減小為零，故加速度先減小后增大，故A錯誤；根據(jù)能量守恒，從A到C有mghWfEp，從C到A有mv2EpmghWf，聯(lián)立解得：Wfmv2，Epmghmv2，所以B正確，C錯誤；根據(jù)能量守恒，從A到B的過程有mvEpWfmgh，B到A的過程有mvB2EpmghWf，比較兩式得vBvB，所以D正確。答案：BD9如圖所示為某娛樂活動小組設(shè)計的活動方案示意圖，游戲者通過助跑后從A點以某一速度沿斜面滑下，到達斜面底端B點后滑過水平無摩擦的BC段，順勢抓住C點正上方P點處的輕質(zhì)吊環(huán)，人和吊環(huán)一起沿水平桿向前滑去，沿水平桿前進一定距離后松手，要求落在位于水面上的平臺M上。已知斜面AB的長度s12 m，斜面傾角為37，人與斜面間和吊環(huán)與水平桿間的動摩擦因數(shù)均為0.5，P點到平臺中心M點的水平距離d8 m，某人在游戲活動中助跑后到達A點的速度為vA4 m/s，下滑后在P點抓住吊環(huán)滑行一段距離，松手后下落的高度為h3.2 m，不考慮人體型變化所帶來的影響，人經(jīng)過B點時速度大小不變，g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。(1)該人到達B點時的速度為多大？(2)該人若正好落到M點，人和吊環(huán)一起沿水平桿向前滑行的距離x應多大？解析：(1)由能量守恒定律得mgssin 37mvmvmgscos 37其中vA4 m/s，代入數(shù)據(jù)解得vB8 m/s。(2)設(shè)人下落的時間為t，根據(jù)hgt2，解得t0.8 s設(shè)人松手時速度為v，人和吊環(huán)一起沿水平桿向前時由能量守恒定律得mvmv2mgx人平拋的水平距離dxvt聯(lián)立解得x4.8 m。答案：(1)8 m/s(2)4.8 m10如圖所示是翻滾過山車的模型，光滑的豎直圓軌道半徑R2 m，入口的平直軌道AC和出口的平直軌道CD均是粗糙的，質(zhì)量m2 kg的小車(可看成質(zhì)點)與水平軌道之間的動摩擦因數(shù)均為0.5，加速階段AB的長度l3 m，小車從A點由靜止開始受到水平拉力F60 N的作用，在B點撤去拉力，取g10 m/s2。不計空氣阻力。(1)要使小車恰好能通過圓軌道的最高點，小車在C點的速度為多大？(2)滿足第(1)問的條件下，小車能沿著出口平直軌道CD滑行多遠的距離？(3)要使小車不脫離軌道，求平直軌道BC段的長度范圍。解析：(1)設(shè)小車恰好能通過最高點的速度為v0，則有mg由C點到最高點滿足機械能守恒定律，有mvmg2Rmv聯(lián)立解得vC10 m/s。(2)小車從最高點滑下到最終停在軌道CD上，設(shè)小車在軌道CD上滑行距離為x由動能定理有mg2Rmgx0mv聯(lián)立解得x