功能關(guān)系-能量守恒定律習(xí)題訓(xùn)練

1、功能關(guān)系能量守恒定律班級、選擇題1.兩個質(zhì)量不同的物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)一樣, 面滑動，以下說法中正確的選項是A 質(zhì)量小的物體滑行的距離較長它們以一樣的初動能開始沿水平B.質(zhì)量大的物體滑行的距離較長C 在整個滑動過程中，質(zhì)量大的物體克制摩擦阻力做功較多D .在整個滑動過程中，兩物體的機械能都守恒2.如下列圖，長為I的輕質(zhì)細繩懸掛一個質(zhì)量為m的小球，其下方有一個傾角為B的光滑斜面體，放在光滑水平面上. 開始時小球剛好與斜面接觸，現(xiàn)在用水平力F緩慢向左推動斜面體,直至細繩與斜面平行為止，對該過程中有關(guān)量的描述，正確的選項是A .小球受到的各個力均不做功B.重力對小球做負功，斜面彈力對小球做正

2、功C .小球在該過程中機械能守恒D .推力F做的總功是 mgl1 cos 03. 2021年東北三省六校聯(lián)考如下列圖，輕質(zhì)彈簧的一端固定在豎直板P上，另一端與質(zhì)量為mi的物體A相連，物體A靜止于光滑桌面上，A右邊接一細線繞過光滑的定滑 輪懸一質(zhì)量為 m2的物體B，設(shè)定滑輪的質(zhì)量不計，開始時用手托住物體B,讓細線恰好拉直，然后由靜止釋放B，直到B獲得最大速度，以下有關(guān)此過程的分析，其中正確的選項是A .物體B機械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量SB.物體B重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量C .物體B動能的增加量等于細線拉力對物體B做的功與物體 B重力做功之和D .物體B的機械能一直增加

3、4. 2021日照模擬如圖5 4 12所示，一個質(zhì)量為 m的物體可視為質(zhì)點，由斜面底 端的A點以某一初速度沖上傾角為 30°的固定斜面做勻減速直線運動， 減速的加速度大小為 g, 物體沿斜面上升的最大高度為 h，在此過程中 A .重力勢能增加了 2mghB .機械能損失了 mghC .動能損失了 mgh1D .系統(tǒng)生熱2mgh5.如圖5 4 13所示，甲、乙兩車用輕彈簧相連靜止在光滑的水平面上，現(xiàn)在同時對 甲、乙兩車施加等大反向的水平恒力F1、F2,使甲、乙同時由靜止開始運動，在整個過程中,對甲、乙兩車與彈簧組成的系統(tǒng)假定整個過程中彈簧均在彈性限度，正確的說法是A 系統(tǒng)受到外力作用，

4、動能不斷增大B 彈簧伸長到最長時，系統(tǒng)的機械能最大C 恒力對系統(tǒng)一直做正功，系統(tǒng)的機械能不斷增大D .兩車的速度減小到零時，彈簧的彈力大小大于外力Fi、F2的大小6. 2021海淀模擬滑板是現(xiàn)在非常流行的一種運動，如下列圖，一滑板運發(fā)動以7 m/s的初速度從曲面的 A點下滑，運動到B點速度仍為7 m/s，假設(shè)他以6 m/s的初速度仍由A點下滑，那么他運動到 B點時的速度 A .大于6 m/sB .等于6 m/sC .小于6 m/sD .條件缺乏，無法計算7. 2021模擬來自省體操隊的運發(fā)動黃珊汕是第一位在奧運會上獲得蹦床獎牌的中國選 手.蹦床是一項好看又驚險的運動，如圖5- 4 - 14所示

5、為運發(fā)動在蹦床運動中完成某個動作的示意圖，圖中虛線 PQ是彈性蹦床的原始位置， A為運發(fā)動抵達的最高點， B為運發(fā)動剛抵達蹦床時的位置，C為運發(fā)動抵達的最低點.不考慮空氣阻力和運發(fā)動與蹦床作用時的機械能損失，在 A、B、C三個位置上運發(fā)動的速度分別是va、vb、vc，機械能分別是Ea、Eb、Ec，那么它們的大小關(guān)系是A . VAV vb, vb > vcB . VA> vb, vb V VCC . Ea= Eb , Eb> EcD. Ea > Eb, Eb = Ec8. 2021模擬如圖5 4- 16所示，質(zhì)量m = 10 kg和M = 20 kg的兩物塊，疊放在光滑水

6、平面上，其中物塊m通過處于水平方向的輕彈簧與豎直墻壁相連，初始時刻，彈簧處于原長狀態(tài)，彈簧的勁度系數(shù)k = 250 N/m.現(xiàn)用水平力F作用在物塊 M上，使其緩慢地向墻壁移動，當(dāng)移動 40 cm時，兩物塊間開始相對滑動，在相對滑動前的過程中，以下說法中正確的選項是1丿m令姿E滯第站抄尹加左錚榕泳t0滑至斜面底端.在物體運動過程A . M受到的摩擦力保持不變B .物塊m受到的摩擦力對物塊 m不做功C .推力做的功等于彈簧增加的彈性勢能D .開始相對滑動時，推力F的大小等于100 N9 .一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動，經(jīng)過時間中物體所受的摩擦力恒定.假設(shè)用F、V、x和E分別表示該物體所受的合

7、力、物體的速度、位移和機械能，那么如下列圖的圖象中可能正確的選項是、簡答題10.2021省四校聯(lián)考如下列圖，半徑為R的光滑半圓弧軌道與高為10R的光 滑斜軌道放在同一豎直平面，兩軌道之間由一條光滑水平軌道 CD相連，水平軌 道與斜軌道間有一段圓弧過渡在水平軌道上，輕質(zhì)彈簧被 a、b兩小球擠壓，處 于靜止?fàn)顟B(tài)同時釋放兩個小球，a球恰好能通過圓弧軌道的最高點 A，b球恰好b球質(zhì)量為m2，重能到達斜軌道的最高點B.a球質(zhì)量為mi 力加速度為g.求：(1) a球離開彈簧時的速度大小va；(2) b球離開彈簧時的速度大小vb；釋放小球前彈簧的彈性勢能 E p .11 如圖4 4 23所示，為一傳送裝置，

8、其中AB段粗糙，AB段長為L = 0.2 m,動摩擦因數(shù) 尸0.6，BC、DEN段均可視為光滑，且BC的始、末端均水平， 具有h= 0.1 m的高度差，DEN是半徑為r= 0.4 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m= 0.2 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??；(2) 壓縮的彈簧所具有的彈性勢能.12、如下列圖，傳送帶與水平面之間的夾角為 9 =30 °,其上A、B兩點間的

9、距離為 1=5 m傳送帶在電動機的帶動下以 v=1 m/s的速度勻速運動，現(xiàn)將一質(zhì)量為 m=10 kg的小物體可視為質(zhì)點輕放在傳送帶的 A點，小物體與傳送帶之間的動摩擦 因數(shù)為卩=_2，在傳送帶將小物體從 A點傳送到B點的過程中，求：21傳送帶對小物體做的功.2電動機做的功.g取10 m/s2功能關(guān)系能量守恒定律習(xí)題訓(xùn)練答案編輯：孟祥濤1解析：由動能定理，Wf = 0 Ek0，即克制阻力做的功等于物體的初動能，與物體的質(zhì)量無關(guān)，E k0C不正確；物體動能減少，機械能減少，D不正確；mg冶0 Eko, x = 口 mg質(zhì)量大的物體滑行距離小，B不正確、A正確.答案：A2解析：根據(jù)力做功的條件可知

10、重力對小球做負功， 斜面彈力對小球做正功，A錯誤、B正確； 小球在該過程中機械能增加， C錯誤；推力F做的總功應(yīng)等于小球重力勢能的增量 mgl(1 sin 0), D錯誤.答案：B3解析：物體A、B與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，物體B的機械能減少量等于彈簧彈性勢能的增加量與物體 A動能的增加量之和， 那么選項A、B錯誤；單獨對物體 B,在到達最大速度 前，細線拉力做負功，機械能減少，物體B減少的機械能等于拉力做的功，那么選項C正確、D錯誤.答案：C14【解析】設(shè)阻力大小為Ff,由牛頓第二定律得：mgsin 30半Ff= ma,可得：Ff= 2mg,h故此過程阻力Ff做功為Ff sin 30 =

11、mgh，系統(tǒng)生熱mgh，機械能損失了 mgh , B正確， sin 30D錯誤；合外力做負功 mg - i 30 = 2mgh，故動能損失了 2mgh , C錯誤；重力做負功 mgh , sin 30重力勢能增加了 mgh , A錯誤.【答案】B5【解析】對甲、乙單獨受力分析，兩車都先加速后減速，故系統(tǒng)動能先增大后減小，A錯誤；彈簧最長時，外力對系統(tǒng)做正功最多，系統(tǒng)的機械能最大，B正確；彈簧到達最長后，甲、乙兩車開始反向加速運動，F(xiàn)1、F2對系統(tǒng)做負功，系統(tǒng)機械能開始減小，C錯；當(dāng)兩車第一次速度減小到零時，彈簧彈力大小大于F1、F2的大小，當(dāng)返回第二次速度最大時，彈簧的彈力大小等于外力大小，當(dāng)

12、速度再次為零時，彈簧的彈力大小小于外力F1、F2的大小，D錯誤.【答案】B6【解析】運發(fā)動在最高點 A的速度為零，剛抵達 B位置時的速度不為零，vav vb，在最 低點C的速度也為零，VB > VC,故A對，B錯；以運發(fā)動為研究對象，BT A機械能守恒，Ea= Eb,C彈力對運發(fā)動做負功，機械能減小，Eb> Ec,故C對，D錯.【答案】AC7【解析】取m和M為一整體，由平衡條件可得：F = kx，隔離m,由平衡條件可得：Ff= kx，可見M緩慢左移過程中，M受的摩擦力在增大，開始滑動時，F(xiàn)f= kxm = 100 N，故此時推力F為100 N , A錯誤，D正確，m受的摩擦力對 m

13、做正功，B錯誤；系統(tǒng)緩慢移動， 動能不變，且又無能產(chǎn)生，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，C正確.【答案】CD8解析：當(dāng)初速度為7 m/s時，由功能關(guān)系，運發(fā)動克制摩擦力做功等于減少的重力勢能.而當(dāng)初速度變?yōu)? m/s時，運發(fā)動所受的摩擦力減小，故從A到B過程中克制摩擦力做的功減少，而重力勢能變化量不變，故運發(fā)動在B點動能大于他在 A點的動能.答案：A9解析：物體在沿斜面向下滑動的過程中，受到重力、支持力、摩擦力的作用，其合力為1恒力，A正確；而物體在此合力作用下做勻加速運動，v = at, x= 2at2，所以B、C錯；物體受摩擦力作用，總的機械能將減小，D正確.答案

14、：AD10解析：小球在第1次經(jīng)過半圓形軌道時，摩擦力做的功為mgH/3，第2次經(jīng)過時由于速度比第1次小，所以對軌道的壓力小，摩擦力比第1次也小，做的功少，再由功能關(guān)系可2知，上升的高度一定大于 H/3,小于3H.答案：D11解析：翻開降落傘前，運發(fā)動只受重力作用，做自由落體運動；翻開降落傘后，由于F f mg阻力隨速度的減小而減小，所以運發(fā)動的加速度a= 辦逐漸變??；當(dāng)Ff = mg時，降落傘勻速下落.A圖中第二段應(yīng)是斜率減小的曲線，A項錯誤的，B項正確；重力勢能 Ep= Epo mgh , Ep h圖象應(yīng)是向下傾斜的直線，C項錯誤；D圖中在翻開降落傘前機械能守恒，即第一段E不隨h變化，D項錯

15、誤.答案：B12解析：此題借助子彈打木塊考查了兩體間相對運動過程中的阻力做功和動能定理由于子彈相對木塊發(fā)生了相對位移，導(dǎo)致子彈和木塊在相對運動時，發(fā)生的位移不相等，選項C錯誤；對子彈來說，由動能定理可知：子彈克制阻力做的功等于子彈動能的減少量；對木塊 來說，由動能定理可知：子彈對木塊做的功等于木塊獲得的動能；由能量守恒定律可知：子 彈克制阻力做的功等于系統(tǒng)摩擦所產(chǎn)生的能和木塊獲得的動能的和，選項B、D正確，選項A錯誤.答案：BD13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(dāng)彈力等于F時，小球的速度最大，動能

16、最大，當(dāng)彈力大于F時，小球開始做減速運動，速度減小，動能減小，選項C、D錯誤.答案 BF kx14解析 Fi、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(dāng) F = kx時，加速度為零，速度到達最大，以后kx > F , 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開始運動到彈簧伸長到最長的過程中，F(xiàn)i、F2都一直做正功，使系統(tǒng)的機械能增加.以后彈簧伸長量減小，F(xiàn)i、F2開始做負功，那么系統(tǒng)的機械能減小.答案 C15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，

17、對 M、N系統(tǒng)桿對M、N均不做功， 系統(tǒng)機械能守恒，故 B項正確.答案 B16解析：物塊由靜止釋放后，物塊受到豎直向上的拉力作用，拉力對物塊做負功，物塊機械 能逐漸減少，選項 A錯誤；粗細均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩其重心在軟繩的中心，初狀態(tài)， 軟繩重心在距斜面最高點1/4處，末狀態(tài)，軟繩重心在距斜面最高點1/2處，以斜面最高點為零勢能點，在此過程中，軟繩的重力勢能共減少了mg( 1/4) mg( 1/2) = mgl/4,選項B錯；物塊重力勢能的減少與軟繩的重力勢能的減少之和等于二者增加的動能和軟繩克制摩擦力所 做功的和，選項 C錯誤；由功能關(guān)系可知，軟繩的重力勢能的減少小于軟繩動能的增加與軟

18、繩克制摩擦力所做的功，所以選項D正確.答案：D17解析：選C.木塊上升的高度小于 h，所以重力勢能增量小于 mgh, A錯；彈性勢能與 重力勢能的增加之和為 Fh，故B、D錯；由功的定義式可知 C對.18解析：小球動能減少量等于合外力的總功mg+fH , A項錯誤；小球機械能減少量mgH , C項正確；小球等于阻力的功fH，B項正確；小球重力勢能增加等于克制重力做的功 加速度等于mg一f，D項正確。m答案：BCD、vA19解析：由a球恰好能到達 A點知mig= mi"R1 212miva m1VA= m1gx 2R2 2得 Va= 5gR1(2) 對于b球由動能定理有： 2m2vb

19、= m2g X 10R得 vb= 20gR1 2 1 2(3) 由機械能守恒定律得 Ep= 2m1va+ 2m2vb得 Ep = (5m1+ 10m2)gR.20解析(1)滑塊從A端下滑到B端，由動能定理得mgR= mvo2在B點由牛頓第二定律得vomg = m'解得軌道對滑塊的支持力N = 3 mg= 30 N(2)滑塊滑上小車后，由牛頓第二定律對滑塊：卩 m= ma1，得 a1= 3 m/s2對小車：m= Ma2，得 a2= 1 m/s2設(shè)經(jīng)時間t后兩者到達共同速度，那么有vo+ a1t= a2t解得t = 1 s由于 t = 1 s<1.5 s,故1 s后小車和滑塊一起勻速運動，速度v= 1 m/s因此，1.5 s時小車右端距軌道 B端的距離為s= *a2t2 + v(1.5 1)= 1 mvo+ v v滑塊相對小車滑動的距離為A