2014物理(江蘇專版)一輪復(fù)習(xí)配套題庫(kù)-5.4-功能關(guān)系、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律-Word版含解析(共7頁(yè))_第1頁(yè)
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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上5.4 功能關(guān)系、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律 1如圖5-4-1所示,一輕彈簧的左端固定,右端與一小球相連,小球處于光滑水平面上現(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)方向水平向右的恒力F,使小球從靜止開始運(yùn)動(dòng),則小球在向右運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中()圖5-4-1A小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能逐漸增大C小球的動(dòng)能逐漸增大D小球的動(dòng)能先增大然后減小解析小球在向右運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)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(jī)械能逐漸增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;彈力一直增大,當(dāng)彈力等于F時(shí),小球的速度最大,動(dòng)能最大,當(dāng)彈力大于F時(shí),小球開始做減速運(yùn)動(dòng),速度減小,動(dòng)能減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D

2、正確答案BD2如圖5-4-2所示,一表面光滑的木板可繞固定的水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng),木板從水平位置OA轉(zhuǎn)到OB位置的過(guò)程中,木板上重為5 N的物塊從靠近轉(zhuǎn)軸的位置從靜止開始滑到圖中虛線所示位置,在這一過(guò)程中,物塊的重力勢(shì)能減少了4 J則以下說(shuō)法正確的是()圖5-4-2A物塊的豎直高度降低了0.8 mB由于木板轉(zhuǎn)動(dòng),物塊下降的豎直高度必大于0.8 mC物塊獲得的動(dòng)能為4 JD由于木板轉(zhuǎn)動(dòng),物塊的機(jī)械能必定增加解析由重力勢(shì)能的表達(dá)式Epmgh,重力勢(shì)能減少了4 J,而mg5 N,故h0.8 m,A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤;木板轉(zhuǎn)動(dòng),但是木板的支持力不做功,故物塊機(jī)械能守恒,C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤答案AC3如圖5-4-3

3、所示,兩物體A、B用輕質(zhì)彈簧相連,靜止在光滑水平面上,現(xiàn)同時(shí)對(duì)A、B兩物體施加等大反向的水平恒力F1、F2,使A、B同時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,對(duì)A、B兩物體及彈簧組成的系統(tǒng),正確的說(shuō)法是(整個(gè)過(guò)程中彈簧不超過(guò)其彈性限度)()圖5-4-3A機(jī)械能守恒B機(jī)械能不斷增加C當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能最大D當(dāng)彈簧彈力的大小與F1、F2的大小相等時(shí),A、B兩物體速度為零解析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(yùn)動(dòng)當(dāng)Fkx時(shí),加速度為零,速度達(dá)到最大,以后kxF,A、B向兩側(cè)做減速運(yùn)動(dòng),至速度減為零時(shí),彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng),從A、B開始運(yùn)動(dòng)到彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)的過(guò)程中,F(xiàn)1、F2

4、都一直做正功,使系統(tǒng)的機(jī)械能增加以后彈簧伸長(zhǎng)量減小,F(xiàn)1、F2開始做負(fù)功,則系統(tǒng)的機(jī)械能減小答案C4如圖5-4-4所示,用手通過(guò)彈簧拉著物體沿光滑斜面上滑,下列說(shuō)法正確的是()圖5-4-4A物體只受重力和彈簧的彈力作用,物體和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B手的拉力做的功,等于物體和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量C彈簧彈力對(duì)物體做的功,等于物體機(jī)械能的增加量D手的拉力和物體重力做的總功等于物體動(dòng)能的增加量解析對(duì)于物體和彈簧組成的系統(tǒng),當(dāng)只有重力做功時(shí)機(jī)械能才守恒,手的拉力對(duì)系統(tǒng)做正功,系統(tǒng)的機(jī)械能增大,由功能關(guān)系可知,A錯(cuò),B對(duì);對(duì)物體,彈簧彈力是外力,物體所受外力中,除重力外只有彈簧彈力做功,因此彈

5、簧彈力做的功等于物體機(jī)械能的增加量,C對(duì);手的拉力作用于彈簧,因此引起彈簧的形變而改變彈性勢(shì)能,D錯(cuò)答案BC5如圖5-4-5所示,光滑細(xì)桿AB、AC在A點(diǎn)連接,AB豎直放置,AC水平放置,兩相同的中心有小孔的小球M、N,分別套在AB和AC上,并用一細(xì)繩相連,細(xì)繩恰好被拉直,現(xiàn)由靜止釋放M、N,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中下列說(shuō)法中正確的是()圖5-4-5AM球的機(jī)械能守恒BM球的機(jī)械能減小CM和N組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒D繩的拉力對(duì)N做負(fù)功解析由于桿AB、AC光滑,所以M下降,N向左運(yùn)動(dòng),繩子對(duì)N做正功,對(duì)M做負(fù)功,N的動(dòng)能增加,機(jī)械能增加,M的機(jī)械能減少,對(duì)M、N系統(tǒng)桿對(duì)M、N均不做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,故B、

6、C項(xiàng)正確答案BC6如圖5-4-6所示,具有一定初速度的物塊,沿傾角為30°的粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,受一個(gè)恒定的沿斜面向上的拉力F作用,這時(shí)物塊的加速度大小為4 m/s2,方向沿斜面向下,那么在物塊向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()圖5-4-6A物塊的機(jī)械能一定增加B物塊的機(jī)械能一定減少C物塊的機(jī)械能可能不變D物塊的機(jī)械能可能增加,也可能減少解析由mgsin 30°FfFma,知FFfmgsin 30°mamg×0.54m>0,即F>Ff,故F做的正功多于克服摩擦力做的功,機(jī)械能增加,選項(xiàng)A正確答案A7如圖5-4-7所示,光滑水平面OB

7、與足夠長(zhǎng)粗糙斜面BC交于B點(diǎn)輕彈簧左端固定于豎直墻面,現(xiàn)將質(zhì)量為m1的滑塊壓縮彈簧至D點(diǎn),然后由靜止釋放,滑塊脫離彈簧后經(jīng)B點(diǎn)滑上斜面,上升到最大高度,并靜止在斜面上不計(jì)滑塊在B點(diǎn)的機(jī)械能損失;換用相同材料質(zhì)量為m2的滑塊(m2>m1)壓縮彈簧到相同位置,然后由靜止釋放,下列對(duì)兩滑塊說(shuō)法正確的是()圖5-4-7A兩滑塊到達(dá)B點(diǎn)的速度相同B兩滑塊沿斜面上升的最大高度相同C兩滑塊上升到最高點(diǎn)過(guò)程克服重力做的功相同D兩滑塊上升到最高點(diǎn)過(guò)程機(jī)械能損失相同解析設(shè)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep.從DB過(guò)程由能量守恒得Epmv.因?yàn)閙2>m1所以選項(xiàng)A錯(cuò)從D最大高度過(guò)程由能量守恒得Epmghmgcos &

8、#183;即h所以選項(xiàng)B錯(cuò),C、D均正確答案CD8為了讓乘客乘車更為舒適,某探究小組設(shè)計(jì)了一種新的交通工具,乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動(dòng)調(diào)整,使座椅始終保持水平,如圖5-4-8所示當(dāng)此車減速上坡時(shí),乘客()圖5-4-8A處于失重狀態(tài)B受到向前(水平向右)的摩擦力作用C重力勢(shì)能增加D所受力的合力沿斜坡向上解析當(dāng)車減速上坡時(shí),因加速度有向下的分量,所以乘客處于失重狀態(tài),A正確;乘客的高度增加,重力勢(shì)能增大,C正確;因?yàn)槌丝偷募铀俣仁茄匦逼孪蛳?,故所受合力沿斜坡向下,D錯(cuò)誤;乘客受到水平向左的摩擦力作用,B錯(cuò)誤答案AC9在地面上將一小球豎直向上拋出,上升一定高度后再落回原處,若不計(jì)阻力,以向上為

9、正方向,則下述圖象能正確反映位移時(shí)間,速度時(shí)間、加速度時(shí)間、重力勢(shì)能高度(取地面的重力勢(shì)能為零)的是()解析小球豎直向上拋出,不計(jì)阻力,以向上為正方向,可得ag,可知選項(xiàng)C正確位移時(shí)間關(guān)系式為xv0tgt2,可知選項(xiàng)A錯(cuò)誤速度時(shí)間關(guān)系式為vv0gt,可知選項(xiàng)B錯(cuò)誤重力勢(shì)能高度關(guān)系式為Epmgh,可知選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案C10如圖5-4-9所示,水平傳送帶AB長(zhǎng)21 m,以6 m/s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(zhǎng)s5.5 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)),從A點(diǎn)無(wú)初速釋放,物塊與傳送

10、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(shuō)法正確的是()圖5-4-9A物塊不能到達(dá)P點(diǎn)B物塊能越過(guò)P點(diǎn)做斜拋運(yùn)動(dòng)C物塊能越過(guò)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)達(dá)到臺(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 m<21 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(jiàn),物塊能到達(dá)P點(diǎn),速度恰為零,之后從P點(diǎn)滑回來(lái),不會(huì)出現(xiàn)選項(xiàng)B、C所描述的運(yùn)動(dòng)情況,D正確答案D11一

11、個(gè)平板小車置于光滑水平面上,其右端恰好和一個(gè)光滑圓弧軌道AB的底端等高對(duì)接,如圖5-4-10所示已知小車質(zhì)量M3.0 kg,長(zhǎng)L2.06 m,圓弧軌道半徑R0.8 m現(xiàn)將一質(zhì)量m1.0 kg的小滑塊,由軌道頂端A點(diǎn)無(wú)初速釋放,滑塊滑到B端后沖上小車滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.3.(取g10 m/s2)試求:圖5-4-10(1)滑塊到達(dá)B端時(shí),軌道對(duì)它支持力的大??;(2)小車運(yùn)動(dòng)1.5 s時(shí),車右端距軌道B端的距離;(3)滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能解析(1)滑塊從A端下滑到B端,由動(dòng)能定理得mgRmv在B點(diǎn)由牛頓第二定律得FNmgm解得軌道對(duì)滑塊的支持力FN3 mg30 N(2)滑塊

12、滑上小車后,由牛頓第二定律對(duì)滑塊:mgma1,得a13 m/s2對(duì)小車:mgMa2,得a21 m/s2設(shè)經(jīng)時(shí)間t后兩者達(dá)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(yùn)動(dòng),速度v1 m/s因此,1.5 s時(shí)小車右端距軌道B端的距離為sa2t2v(1.5t)1 m(3)滑塊相對(duì)小車滑動(dòng)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 J12如圖5-4-11所示,為一傳送裝置,其中AB段粗糙,AB段長(zhǎng)為L(zhǎng)0.2 m,動(dòng)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豎直線上,CD間的距離恰能讓小球自由通過(guò)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(diǎn)的小球,小球質(zhì)量m0.2 kg,壓縮輕質(zhì)彈簧至A點(diǎn)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(dá)N點(diǎn)時(shí)速度的大??;(2)壓縮的彈簧所具有的彈性勢(shì)能圖5-4-11解析(1)“小球剛好能沿DEN

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