2020屆高考物理人教版一輪復(fù)習(xí)限時規(guī)范練：功能關(guān)系能量守恒定律(含解析)

1、2020 屆高考物理人教版一輪復(fù)習(xí)限時規(guī)范練 功能關(guān)系能量守恒定律 一、選擇題 1、一物體僅受重力和豎直向上的拉力作用，沿豎直方向向上做減速 運動。此過程中物體速度的平方和上升高度的關(guān)系如圖所示。若取 h =0 處為重力勢能等于零的參考平面，則此過程中物體的機械能隨高 度變化的圖像可能正確的是（ ） 【答案】D 【解析】拉力豎直向上，與物體的位移方向相同，則拉力對物體做正 功，由功能關(guān)系知物體的機械能增加，故 A、B 錯誤。由勻變速運動 的速度位移關(guān)系公式v2 vo2= 2ah得：v2= Vo2+ 2ah,由數(shù)學(xué)知識可知， v2-h圖像的斜率等于 2a,直線的斜率一定，貝卩知物體的加速度 a

2、一 定，因此物體向上做勻減速直線運動，由牛頓第二定律知拉力恒定。 由功能關(guān)系知：FAh=A E,即得簣=F,所以E-h圖像的斜率等于 h 拉力F, F 一定，因此E-h圖像應(yīng)是向上傾斜的直線，故 C 錯誤，D 正確。 2、物體在豎直方向上分別做了勻速上升、加速上升和減速上升三種 運動。在這三種情況下物體機械能的變化情況是 （ ） A. 勻速上升機械能不變，加速上升機械能增加，減速上升機械能減 B. 勻速上升和加速上升機械能增加，減速上升機械能減小 C. 勻速上升和加速上升機械能增加，減速上升機械能可能增加，可 能減少，也可能不變 D. 三種情況中，物體的機械能均增加 【答案】C 【解析】無論物

3、體向上加速運動還是向上勻速運動，除重力外，其他 外力一定對物體做正功，物體機械能都增加；物體向上減速運動時， 除重力外，物體受到的其他外力不確定，故無法確定其機械能的變化, C 正確。 3、如圖所示，水平平臺上放置一長為 L、質(zhì)量為m的均勻木板。木 板右端距離平臺邊緣為s,木板與臺面間的動摩擦因數(shù)為 卩,重力加 速度為g。現(xiàn)對木板施加水平推力，要使木板脫離平臺，推力做功的 最小值為（ ） A. 卩 mgL + s) C.卩 mgL s) a + s 丿 【答案】B 4、滑塊靜止于光滑水平面上，與之相連的輕質(zhì)彈簧處于自然伸直狀 態(tài)。現(xiàn)用恒定的水平外力F作用于彈簧右端，在向右移動一段距離的 過程中

4、拉力F做了 10 J 的功。在上述過程中（ ） z/zz/zz/zzzzz/z/zz A. 彈簧的彈性勢能增加了 10 J B. 滑塊的動能增加了 10 J C. 滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了 10 J D. 滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒 【答案】C 【解析】拉力F做功的同時，彈簧伸長，彈簧的彈性勢能增大，滑塊 向右加速運動，滑塊動能增加，由功能關(guān)系可知，拉力做功等于滑塊 的動能與彈簧彈性勢能的增加量之和， C 正確，A、B、D 均錯誤。 5、如圖所示，一表面光滑的木板可繞固定的水平軸 0轉(zhuǎn)動。木板從 水平位置0A轉(zhuǎn)到0B位置的過程中，木板上重為 5 N 的物塊從靠近轉(zhuǎn) 軸的位置由靜止開

5、始滑到圖中虛線所示位置。 在這一過程中，物塊的 重力勢能【解析】要使木板脫離平即讓木板的重心脫離平臺，則木板運動 的距離為 2+ s，需要克服摩擦力做功為 w= a s，故 B 正確，A C、D 錯誤。 s，即的最減少了 4 J。以下說法正確的是（取g= 10 m/s2）（ ） A. 物塊的豎直高度降低了 0.8 m B. 由于木板轉(zhuǎn)動，物塊下降的豎直高度必大于 0.8 m C. 物塊獲得的動能為 4 J D. 由于木板轉(zhuǎn)動，物塊的機械能必定增加 【答案】A 【解析】 由重力勢能的表達式 EP= mgh重力勢能減少了 4 J， 而mg =5 N,故h = 0.8 m , A 項正確、B 項錯誤

6、；木板轉(zhuǎn)動，木板的支持 力對物塊做負功，則物塊的機械能必定減少，物塊獲得的動能小于 4 J,故 C、D 項均錯誤。 6. （多選）重物m系在上端固定的輕彈簧下端，用手托起重物，使彈 簧處于豎直方向。彈簧的長度等于原長時，突然松手。重物下落的過 程中，對于重物、彈簧和地球組成的系統(tǒng)，下列說法正確的是 （彈簧 始終在彈性限度內(nèi)變化）（ ） A. 重物的動能最大時，重力勢能和彈性勢能的總和最小 B. 重物的重力勢能最小時，動能最大 C. 彈簧的彈性勢能最大時，重物的動能最小 D. 重物的重力勢能最小時，彈簧的彈性勢能最大 【答案】ACD 【解析】重物下落過程中，只發(fā)生動能、重力勢能和彈性勢能的相互

7、轉(zhuǎn)化，所以當(dāng)動能最大時，重力勢能和彈性勢能的總和最小，A 正確； 當(dāng)重物的重力勢能最小時，重物應(yīng)下落到最低點，其速度為零，動能 最小，此時彈簧伸長量最大，彈性勢能最大，故 B 錯誤，C、D 正確。 7. 如圖所示，長為L的小車置于光滑的水平面上，小車前端放一小 物塊。用大小為F的水平力將小車向右拉動一段距離 s,物塊剛好滑 到小車的左端。物塊與小車間的摩擦力為 Ff。在此過程中（ ） A. 系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為FfL B. 系統(tǒng)增加的機械能為Fs C. 物塊增加的動能為FfL D.小車增加的動能為Fs FfL 【答案】A 【解析】系統(tǒng)運動過程的示意圖如圖所示， 系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能應(yīng)為滑動 故 A 正確

8、；根據(jù)功能關(guān)系，外力對系統(tǒng)做的功應(yīng)等于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能 與機械能增量之和，即Fs=A E總+FfL,故 B 錯誤；根據(jù)動能定理， 合外力對物塊做的功等于物塊增加的動能，即 Ff(s L) , C 錯誤；根 據(jù)動能定理，合外力對小車做的功等于小車動能的增量，即 Fs FfS = H車，故 D 錯誤。 8 如圖所示，水平傳送帶以v= 2 m/s 的速率勻速運行，上方漏斗每 秒將40 kg 的煤粉豎直放到傳送帶上，然后一起隨傳送帶勻速運動。 如果要使傳送帶保持原來的速率勻速運行， 則電動機應(yīng)增加的功率為 摩擦力乘以物體間的相對位移，即 A. 80 W160 W D . 800W 【答案】B 【解析】由

9、功能關(guān)系，電動機增加的功率用于使單位時間內(nèi)落在傳送 帶上的煤粉獲得的動能以及煤粉相對傳送帶滑動過程中產(chǎn)生的熱量， 1 所以 Pt = 2mV+ Q傳送帶做勻速運動，而煤粉相對地面做勻加速 運動過程中的平均速度為傳送帶速度的一半， 所以煤粉相對傳送帶的 1 位移等于相對地面的位移，故 Q= f x= fx = qmV,解得 P= 160 W B 項正確。 9. （多選） 水平長直軌道上緊靠放置n個質(zhì)量為m可看成質(zhì)點的物塊, 物塊間用長為I的細線連接。開始處于靜止?fàn)顟B(tài)，軌道與物塊間的動 摩擦因數(shù)為卩。用水平恒力F拉動物塊 1 開始運動，到連接第n個 物塊的線剛好拉直時整體速度正好為零。下列判斷正確

10、的是 x/zxxzxzz /Zzzzzzzxxxzxxx A. 拉力F所做功為nFI B. 系統(tǒng)克服摩擦力做功為 心小噸1 2 C. F D. (n 1) a mg Li cos B+L?,所以 2mvCa mgcos 6，故當(dāng)物體與傳送帶同速后，物體將繼續(xù)加速，由牛頓第二定律得 mgpin 6 a mgcos 6 = ma 1 2 L X1 = vt 2 + 2a2t 2 解得t2 = 1 s 故物體由A端運動到B端的時間 t = S +12= 2 s。 (2)物體與傳送帶間的相對位移 x 相=(vt 1 X1) + (L X1 vt 2) = 6 m 故 Q= a mgpos 6 x 相=

11、24 J。 17. 如圖所示，光滑圓弧AB在豎直平面內(nèi)，圓弧B處的切線水平。A B兩端的高度差為 0.2 m, B端高出水平地面 0.8 m , O點在B點的正 下方。將一滑塊從A端由靜止釋放，落在水平面上的 C點處。g取 10 m/s。 1 C (1) 求OC的長； (2) 在B端接一長為 1.0 m 的木板MN滑塊從A端釋放后正好運動到 N端停止，求木板與滑塊間的動摩擦因數(shù)； (3) 若將木板右端截去長為 L的一段，滑塊從A端釋放后將滑離木 板落在水平面上P點處，要使落地點距O點的距離最遠， L應(yīng)為多 少？ 【答案】(1)0.8 m (2)0.2 (3)0.16 m 【解析】(1)滑塊從光滑圓弧AB下滑過程中，根據(jù)機械能守恒定律得 mgh= 2m/，得 VB= 2ghi = 2 m/s 滑塊離開B點后做平拋運動，則 1 2 豎直方向：h2=尹t 水平方向：x=Vet 聯(lián)立得到x=VB 2h 代入數(shù)據(jù)解得t = 0.4 s , x= 0.8 m。 (2) 滑塊從B端運動到N端停止的過程，根據(jù)動能定理得 1 2 口 mg0址 代入數(shù)據(jù)解得 卩=0.2。 (3