2014物理一輪復習配套題庫54功能關(guān)系能量轉(zhuǎn)化和守恒定律Word版含解析

1、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，右端及一小球相連，小球處于光滑水平面上現(xiàn)對小球施加一個方向水平向右的恒力F，使小球從靜止開場運動，那么小球在向右運動的整個過程中()圖5-4-1A小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能逐漸增大C小球的動能逐漸增大D小球的動能先增大然后減小解析小球在向右運動的整個過程中，力F做正功，由功能關(guān)系知小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能逐漸增大，選項A錯誤，B正確；彈力一直增大，當彈力等于F時，小球的速度最大，動能最大，當彈力大于F時，小球開場做減速運動，速度減小，動能減小，選項C錯誤，D正確答案BD2如圖5-4-

2、2所示，一外表光滑的木板可繞固定的水平軸O轉(zhuǎn)動，木板從水平位置OA轉(zhuǎn)到OB位置的過程中，木板上重為5 N的物塊從靠近轉(zhuǎn)軸的位置從靜止開場滑到圖中虛線所示位置，在這一過程中，物塊的重力勢能減少了4 J那么以下說法正確的選項是()圖5-4-2A物塊的豎直高度降低了0.8 mB由于木板轉(zhuǎn)動，物塊下降的豎直高度必大于0.8 mC物塊獲得的動能為4 JD由于木板轉(zhuǎn)動，物塊的機械能必定增加解析由重力勢能的表達式Epmgh，重力勢能減少了4 J，而mg5 N，故h0.8 m，A項正確、B項錯誤；木板轉(zhuǎn)動，但是木板的支持力不做功，故物塊機械能守恒，C項正確、D項錯誤答案AC3如圖5-4-3所示，兩物體A、B用

3、輕質(zhì)彈簧相連，靜止在光滑水平面上，現(xiàn)同時對A、B兩物體施加等大反向的水平恒力F1、F2，使A、B同時由靜止開場運動，在運動過程中，對A、B兩物體及彈簧組成的系統(tǒng)，正確的說法是(整個過程中彈簧不超過其彈性限度)()圖5-4-3A機械能守恒B機械能不斷增加C當彈簧伸長到最長時，系統(tǒng)的機械能最大D當彈簧彈力的大小及F1、F2的大小相等時，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減小的加速運動當Fkx時，加速度為零，速度到達最大，以后kxF，A、B向兩側(cè)做減速運動，至速度減為零時，彈簧伸長到最長，從A、B開場運動到彈簧伸長到最長的過程中，F(xiàn)1、F2都一直做正功，使系統(tǒng)

4、的機械能增加以后彈簧伸長量減小，F(xiàn)1、F2開場做負功，那么系統(tǒng)的機械能減小答案C4如圖5-4-4所示，用手通過彈簧拉著物體沿光滑斜面上滑，以下說法正確的選項是()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)機械能的增加量C彈簧彈力對物體做的功，等于物體機械能的增加量D手的拉力和物體重力做的總功等于物體動能的增加量解析對于物體和彈簧組成的系統(tǒng)，當只有重力做功時機械能才守恒，手的拉力對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)的機械能增大，由功能關(guān)系可知，A錯，B對；對物體，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，因此彈簧彈力做的功等

5、于物體機械能的增加量，C對；手的拉力作用于彈簧，因此引起彈簧的形變而改變彈性勢能，D錯答案BC5如圖5-4-5所示，光滑細桿AB、AC在A點連接，AB豎直放置，AC水平放置，兩一樣的中心有小孔的小球M、N，分別套在AB和AC上，并用一細繩相連，細繩恰好被拉直，現(xiàn)由靜止釋放M、N，在運動過程中以下說法中正確的選項是()圖5-4-5AM球的機械能守恒BM球的機械能減小CM和N組成的系統(tǒng)的機械能守恒D繩的拉力對N做負功解析由于桿AB、AC光滑，所以M下降，N向左運動，繩子對N做正功，對M做負功，N的動能增加，機械能增加，M的機械能減少，對M、N系統(tǒng)桿對M、N均不做功，系統(tǒng)機械能守恒，故B、C項正確答

6、案BC6如圖5-4-6所示，具有一定初速度的物塊，沿傾角為30的粗糙斜面向上運動的過程中，受一個恒定的沿斜面向上的拉力F作用，這時物塊的加速度大小為4 m/s2，方向沿斜面向下，那么在物塊向上運動的過程中，以下說法正確的選項是()圖5-4-6A物塊的機械能一定增加B物塊的機械能一定減少C物塊的機械能可能不變D物塊的機械能可能增加，也可能減少解析由mgsin 30FfFma，知FFfmgsin 30mamg0.54m0，即FFf，故F做的正功多于克制摩擦力做的功，機械能增加，選項A正確答案A7如圖5-4-7所示，光滑水平面OB及足夠長粗糙斜面BC交于B點輕彈簧左端固定于豎直墻面，現(xiàn)將質(zhì)量為m1的

7、滑塊壓縮彈簧至D點，然后由靜止釋放，滑塊脫離彈簧后經(jīng)B點滑上斜面，上升到最大高度，并靜止在斜面上不計滑塊在B點的機械能損失；換用一樣材料質(zhì)量為m2的滑塊(m2m1)壓縮彈簧到一樣位置，然后由靜止釋放，以下對兩滑塊說法正確的選項是()圖5-4-7A兩滑塊到達B點的速度一樣B兩滑塊沿斜面上升的最大高度一樣C兩滑塊上升到最高點過程克制重力做的功一樣D兩滑塊上升到最高點過程機械能損失一樣解析設彈簧的彈性勢能為Ep.從DB過程由能量守恒得Epmv.因為m2m1所以選項A錯從D最大高度過程由能量守恒得Epmghmgcos 即h所以選項B錯，C、D均正確答案CD8為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設計了一種

8、新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖5-4-8所示當此車減速上坡時，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重力勢能增加D所受力的合力沿斜坡向上解析當車減速上坡時，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，重力勢能增大，C正確；因為乘客的加速度是沿斜坡向下，故所受合力沿斜坡向下，D錯誤；乘客受到水平向左的摩擦力作用，B錯誤答案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，假設不計阻力，以向上為正方向，那么下述圖象能正確反映位移時間，速度時間、加速度時間、重力勢能高度(取地面的重力勢能

9、為零)的是()解析小球豎直向上拋出，不計阻力，以向上為正方向，可得ag，可知選項C正確位移時間關(guān)系式為xv0tgt2，可知選項A錯誤速度時間關(guān)系式為vv0gt，可知選項B錯誤重力勢能高度關(guān)系式為Epmgh，可知選項D錯誤答案C10如圖5-4-9所示，水平傳送帶AB長21 m，以6 m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，臺面及傳送帶平滑連接于B點，半圓形光滑軌道半徑R1.25 m，及水平臺面相切于C點，BC長s5.5 m，P點是圓弧軌道上及圓心O等高的一點一質(zhì)量為m1 kg的物塊(可視為質(zhì)點)，從A點無初速釋放，物塊及傳送帶及臺面間的動摩擦因數(shù)均為0.1，那么關(guān)于物塊的運動情況，以下說法正確的選項是()圖5-4

10、-9A物塊不能到達P點B物塊能越過P點做斜拋運動C物塊能越過P點做平拋運動D物塊能到達P點，但不會出現(xiàn)選項B、C所描述的運動情況解析物塊從A點釋放后在傳送帶上做加速運動，假設到達臺面之前能夠到達傳送帶的速度v，那么由動能定理得，mgx1mv2，得x118 m21 m，假設成立物塊以6 m/s沖上臺面，假設物塊能到達P點，那么到達P點時的動能EkP，可由動能定理求得，mgxmgREkPmv2，得EkP0，可見，物塊能到達P點，速度恰為零，之后從P點滑回來，不會出現(xiàn)選項B、C所描述的運動情況，D正確答案D11一個平板小車置于光滑水平面上，其右端恰好和一個光滑圓弧軌道AB的底端等高對接，如圖5-4-

11、10所示小車質(zhì)量M3.0 kg，長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點無初速釋放，滑塊滑到B端后沖上小車滑塊及小車上外表間的動摩擦因數(shù)0.3.(取g10 m/s2)試求：圖5-4-10(1)滑塊到達B端時，軌道對它支持力的大??；(2)小車運動1.5 s時，車右端距軌道B端的距離；(3)滑塊及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，由動能定理得mgRmv在B點由牛頓第二定律得FNmgm解得軌道對滑塊的支持力FN3 mg30 N(2)滑塊滑上小車后，由牛頓第二定律對滑塊：mgma1，得a13 m/s2對小車：mgMa2，得a21

12、 m/s2設經(jīng)時間t后兩者到達共同速度，那么有v0a1ta2t解得t1 s由于t1 s1.5 s，故1 s后小車和滑塊一起勻速運動，速度v1 m/s因此，1.5 s時小車右端距軌道B端的距離為sa2t2v(1.5t)1 m(3)滑塊相對小車滑動的距離為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段長為L0.2 m，動摩擦因數(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)點的小球，小球質(zhì)量m0.2 kg，壓縮輕質(zhì)彈簧至A點后由靜止釋放(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N點時速度的大小；(2)壓縮的彈簧所具有的彈性勢能圖5-4-11解析(1)“小球剛