高中物理必修2【功能關(guān)系能量守恒定律】典型題(帶解析)

1、高中物理必修2【功能關(guān)系能量守恒定律】典型題i.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，減速上升機械能減小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解析：選C.無論物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.2.如圖所示，在輕彈簧

2、的下端懸掛一個質(zhì)量為機的小球A,若將小球A從彈簧原長位 置由靜止釋放，小球A能夠下降的最大高度為力.若將小球A換為質(zhì)量為的小球8,仍 從彈簧原長位置由靜止釋放，則小球B下降/時的速度為（重力加速度為g,不計空氣阻 力）（）is:xa三mowA.歷B.D.解析：選B,小球A下降力過程小球克服彈簧彈力做功為用，根據(jù)動能定理，有儂 -W1=o ；小球B下降過程，由動能定理有3mgh - Wi=X3mXv2 - 0,解得：v 故B正確.3.（多選）滑沙是人們喜愛的游樂活動，如圖是滑沙場地的一段斜面，其傾角為30。，設(shè) 參加活動的人和滑車總質(zhì)量為人和滑車從距底端高為/處的頂端A沿滑道由靜止開始勻加速下滑

3、，加速度為0.4g,人和滑車可視為質(zhì)點，則從頂端向下滑到底端8的過程中, 下列說法正確的是（）A.人和滑車減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能B.人和滑車獲得的動能為0.8由力C.整個下滑過程中人和滑車減少的機械能為0.27Mg力D.人和滑車克服摩擦力做功為0.6mg4解析：選BC .沿斜面的方向有ma-“igsin30 - Ftt所以Ff = O.lmg,人和滑車減少的 重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能，故A錯誤：人和滑車下滑的過程中重力和摩擦力做功，獲得 的動能為Ek = （mgsin 30。R）而舒二。即3,故B正確；整個下滑過程中人和滑車減少 的機械能為= nigh - Ek = nigh - 0.8

4、ingh = 0.2night故C正確；整個下滑過程中克服摩擦 力做功等于人和滑車減少的機械能，所以人和滑車克服摩擦力做功為0.幼吆心故D錯誤.4.（多選）如圖所示，質(zhì)量為的物體（可視為質(zhì)點）以某一速度從A點沖上傾角為30。 的固定斜面，其減速運動的加速度為玄，此物體在斜面上能夠上升的最大高度為心則在這 個過程中物體（）A.重力勢能增加了加的B.機械能損失了那吆力C.動能損失了/的D.克服摩擦力做功扣43 rngsin 30 + Fri解析：選AB加速度”會二上，解得摩擦力尸產(chǎn)扣且；物體在斜面上能 夠上升的最大高度為力,所以重力勢能增加了 mgh,故A項正確；機械能的報失Rx =、g.2h 二

5、53,故B項正確：動能損失量為克服合外力做功的大小 小二F合外力“二52/ mgh,故C錯誤；克服摩擦力做功%吆心故D錯誤.以一定的初速度從地面豎直向上拋出一小球，小球上升到最高點之后，又落回到拋 出點，假設(shè)小球所受空氣阻力與速度大小成正比，則小球在運動過程中的機械能E隨離地高度力變化關(guān)系可能正確的是(解析：選D .根據(jù)功能關(guān)系得AE二%V,得荒二R，即E-力圖象切線斜率的絕對值 等于空氣阻力的大小.在上升過程中，速度減小，空氣阻力減小，故圖象的斜率減小; 下降過程中，速度增大，空氣阻力逐漸增大，故E-h圖象的斜率變大；上升過程中平坦阻 力大于下降過程中的平均阻力，故上升過程中機械能的減小量比

6、下降過程中機械能的減小量 大.故圖象D正確，A、B、C錯誤.如圖所示，一質(zhì)量m=2 kg的長木板靜止在水平地面上，某時刻一質(zhì)量M= 1kg的 小鐵塊以水平向左的速度如=9 m/s從木板的右端滑上木板.已知木板與地面間的動摩擦因 數(shù)/“=0.1,鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)“2=0.4,取重力加速度g=10m/s2,木板足夠長， 求：罰/(1)鐵塊相對木板滑動時木板的加速度的大小；(2)鐵塊與木板摩擦所產(chǎn)生的熱量Q和木板在水平地面上滑行的總路程s.解析：(1)設(shè)鐵塊在木板上滑動時，木板的加速度為。2,由牛頓第二定律可得“zMg - /i(Af + in)g = maz,0.4X1X10 - 0.1X

7、3X10解得 02 =5 m/s2 = 0.5 ni/s2.(2)設(shè)鐵塊在木板上滑動時，鐵塊的加速度為。由牛頓第二定律得-Max,解得二g二4 m/s，設(shè)鐵塊與木板相對靜止時的共同速度為。，所需的時間為L則有r = Vo - ait = aj解得：p = 1 m/s, t = 2s.鐵塊相對地面的位移Xi = 0M -夕i = 9X2 m - |x4X4 m= 10 in.木板相對地面的位移Xi二=X0.5X4m = 1 m,鐵塊與木板的相對位移Ax=xi -X2= 10 m - 1 m = 9 in,則此過程中鐵塊與木板摩擦所產(chǎn)生的熱量Q = FrAx =射UgAx = 0.4X 1X10X

8、9 J = 36 J.設(shè)鐵塊與木板共速后的加速度為。3,發(fā)生的位移為小，則有:r2 - 0ay = 吆=1 n)/s2, X3 = m =0.5 in.木板在水平地面上滑行的總路程s = x2 + X3= 1 m + 0.5 m= 1.5 m.答案：(1)03 m/s2 (2)36 J L5 in7.如圖所示，。加是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，而水平，長度為2;屁是半徑為K 的四分之一圓弧，與面相切于力點.一質(zhì)量為小的小球，始終受到與重力大小相等的水平 外力的作用，自G點處從靜止開始向右運動.重力加速度大小為g.小球從G點開始運動到 其軌跡最高點，機械能的增量為()/Fsio15,則515s內(nèi)質(zhì)點

9、機械能增加的多，減少的少，故質(zhì)點在/二15s時的機械能大 于75s時的機械能，D正確.12.在學校組織的趣味運動會上，某科技小組為大家提供了一個游戲.如圖所示，將 一質(zhì)量為0.1 kg的鋼球放在。點，用彈射裝置將其彈出，使其沿著光滑的半圓形軌道04 和A3運動.5c段為一段長為L=2.0m的粗糙平面，DEFG為接球槽.圓弧04和A3的 半徑分別為/=0.2m、K=0.4m,小球與3c段的動摩擦因數(shù)為=0.7, C點離接球槽的高 度為力= 1.25m,水平距離為x=0.5m,接球槽足夠大，g取10m/s2.求：(1)要使鋼球恰好不脫離圓弧形軌道，鋼球在A點的速度大??；(2)鋼球恰好不脫離軌道時，

10、在8位置對半圓形軌道的壓力大??；(3)要使鋼球最終能落入槽中，彈射速度如至少多大？解析：(1)要使鋼球恰好不脫離軌道，鋼球在最高點時，對鋼球分析有喏二礙，解得 va = 2 ni/s.(2)鋼球從A到B的過程由動能定理得mg2R = invi -在B點有Fn - nig二解得尸n = 6N,根據(jù)牛頓第三定律，鋼球在B位置對半環(huán)形軌道的壓力為6 N.(3)從C到。鋼球做平拋運動，要使鋼球恰好能落入槽中，則 x = 9, h = jgt2,解得 vc= 1 ni/s,假設(shè)鋼球在A點的速度恰為內(nèi)二2 m/s時，鋼球可運動到C點，且速度為。/從A到C 有 mg*2R - pingL=invc2 -前域，解得%20,故當鋼