高考物理一輪復習分層規(guī)范快練功能關(guān)系能量守恒定律新人教

版高考物理一輪復習分層規(guī)范快練功能關(guān)系能量守恒定律新人教版版高考物理一輪復習分層規(guī)范快練功能關(guān)系能量守恒定律新人教版PAGE版高考物理一輪復習分層規(guī)范快練功能關(guān)系能量守恒定律新人教版分層規(guī)范快練(十八)功能關(guān)系能量守恒定律[雙基過關(guān)練]1.以以下圖，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧形軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由著落，小球沿軌道抵達最高點B時恰巧對軌道沒有壓力．已知AP＝2R，重力加快度為g，則小球從P至B的運動過程中()A．重力做功2mgRB．機械能減少mgRC．合外力做功mgRD．戰(zhàn)勝摩擦力做功eq\f(1,2)mgR解析：A項，重力做的功WG＝mgh＝mgR，故A錯誤；B項，小球在B時恰巧對軌道沒有壓力，重力供給向心力，由牛頓第二定律得：mg＝meq\f(v\o\al(2,B),R)，解得：vB＝eq\r(gR)，從P到B的過程，由動能定理可得：mgR－Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－0，解得：Wf＝eq\f(1,2)mgR，則物體機械能減少eq\f(1,2)mgR，故B錯誤；C項，由動能定理可得，合外力做的功W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝eq\f(1,2)mgR，故C錯誤；D項，由B可知，戰(zhàn)勝摩擦力做功eq\f(1,2)mgR，故D正確．應(yīng)選D.答案：D2.(多項選擇)一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺著落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離．假設(shè)空氣阻力可忽視，運動員可視為質(zhì)點，以下說法正確的選項是()A．運動員抵達最低點前重力勢能向來減小B．蹦極繩張緊后的著落過程中，彈力做負功，彈性勢能增添C．蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒D．蹦極過程中，重力勢能的改變量與重力勢能零點的采納相關(guān)解析：在運動員抵達最低點前，運動員向來向下運動，依據(jù)重力勢能的定義可知重力勢能向來減小，應(yīng)選項A正確；蹦極繩張緊后的著落過程中，彈力方向向上，而運動員向下運動，所以彈力做負功，彈性勢能增添，應(yīng)選項B正確；對于運動員、地球和蹦極繩所構(gòu)成的系統(tǒng)，蹦極過程中只有重力和彈力做功，所以系統(tǒng)機械能守恒，應(yīng)選項C正確；重力做功是重力勢能轉(zhuǎn)變的量度，即WG＝－ΔEp，而蹦極過程中重力做功與重力勢能零點的采納沒關(guān)，所以重力勢能的改變量與重力勢能零點的采納沒關(guān)，應(yīng)選項D錯誤．答案：ABC3.一線城市道路愈來愈擁堵，所以自行車愈來愈受城市人們的喜歡，如圖，當你騎自行車以較大的速度沖上斜坡時，若是你沒有蹬車，受阻力作用，則在這個過程中，下邊對于你和自行車的相關(guān)說法正確的選項是()A．機械能增添B．戰(zhàn)勝阻力做的功等于機械能的減少許C．減少的動能等于增添的重力勢能D．因為要戰(zhàn)勝阻力做功，故戰(zhàn)勝重力做的功小于戰(zhàn)勝阻力做的功解析：A項，騎自行車以較大的速度沖上斜坡時，受阻力作用，部分的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，所以機械能減小，故A不正確；B項，因為你沒有蹬車，受阻力作用，所以除重力外，只有阻力做功，人與自行車戰(zhàn)勝阻力做的功等于機械能的減少許，故B正確；C項，因為阻力做負功，所以減少的動能大于增添的重力勢能，故C錯誤；D項，戰(zhàn)勝重力做功，則物體的重力勢能增大，可知戰(zhàn)勝重力做的功向來等于重力勢能的增添量，故D錯誤．應(yīng)選B.答案：B4.滑塊靜止于圓滑水平面上，與之相連的輕質(zhì)彈簧處于自然挺直狀態(tài)，現(xiàn)用恒定的水平外力F作用于彈簧右端，在向右挪動一段距離的過程中拉力F做了10J的功．在上述過程中()A．彈簧的彈性勢能增添了10JB．滑塊的動能增添了10JC．滑塊和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機械能增添了10JD．滑塊和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒解析：拉力F做功的同時，彈簧伸長，彈性勢能增大，滑塊向右加快，滑塊動能增添，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添量之和，C正確，A、B、D均錯誤．答案：C5.以以下圖，一足夠長的木板在圓滑的水平面上以速度v向右勻速運動，現(xiàn)將質(zhì)量為m的物體豎直向下輕輕地擱置在木板上的右端，已知物體m和木板之間的動摩擦因數(shù)為μ，為保持木板的速度不變，從物體m放到木板上到它相對木板靜止的過程中，須對木板施一水平向右的作使勁F，那么力F對木板做功的數(shù)值為()A.eq\f(mv2,4)B.eq\f(mv2,2)C．mv2D．2mv2解析：由能量轉(zhuǎn)變和守恒定律可知，拉力F對木板所做的功W一部分轉(zhuǎn)變?yōu)槲矬wm的動能，一部分轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)內(nèi)能，故W＝eq\f(1,2)mv2＋μmg·s相，s相＝vt－eq\f(v,2)t，v＝μgt，以上三式聯(lián)立可得W＝mv2，故C項正確．答案：C6.以以下圖，質(zhì)量為m的滑塊以必定初速度滑上傾角為θ的固定斜面，同時施加一沿斜面向上的恒力F＝mgsinθ；已知滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝tanθ，拿出發(fā)點為參照點，能正確描繪滑塊運動到最高點過程中產(chǎn)生的熱量Q、滑塊動能Ek、勢能Ep、機械能E隨時間t、位移x關(guān)系的是()解析：依據(jù)滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝tanθ可知，滑動摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，施加一沿斜面向上的恒力F＝mgsinθ，物體機械能保持不變，重力勢能隨位移x平均增大，C項正確，D項錯誤；產(chǎn)生的熱量Q＝Ffx，隨位移平均增大，滑塊動能Ek隨位移x平均減小，A、B項錯誤．答案：C7.(多項選擇)以以下圖，質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個傾角為37°的斜面，其運動的加快度的大小為0.9g，這個物體沿斜面上漲的最大高度為H，則在這一過程中()A．物體的重力勢能增添了0.9mgHB．物體的重力勢能增添了mgHC．物體的動能損失了0.5mgHD．物體的機械能損失了0.5mgH解析：在物體上滑到最大高度的過程中，重力對物體做負功，故物體的重力勢能增添了mgH，故A錯誤，B正確；物體所受的協(xié)力沿斜面向下，其協(xié)力做的功為W＝－F·eq\f(H,sin37°)＝－ma·eq\f(H,sin37°)＝－1.5mgH，故物體的動能損失了1.5mgH，故C錯誤；設(shè)物體遇到的摩擦力為Ff，由牛頓第二定律得mgsin37°＋Ff＝ma，解得Ff＝0.3mg.摩擦力對物體做的功為Wf＝－Ff·eq\f(H,sin37°)＝－0.5mgH，所以物體的機械能損失了0.5mgH，故D正確．答案：BD8.以以下圖，圓滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導軌在B點相切，半圓形導軌的半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止開釋，在彈力作用下物體獲取某向來右的速度后走開彈簧，當它經(jīng)過B點進入導軌的瞬時對軌道的壓力為其重力的8倍，今后向上運動恰能抵達最高點C.不計空氣阻力，試求：(1)物體在A點時彈簧的彈性勢能．(2)物體從B點運動至C點的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能．解析：(1)設(shè)物體在B點的速度為vB，所受彈力為FNB，由牛頓第二定律得：FNB－mg＝meq\f(vB2,R)由牛頓第三定律FNB′＝FNB＝8mg由能量守恒定律可知物體在A點時的彈性勢能Ep＝eq\f(1,2)mvB2＝eq\f(7,2)mgR(2)設(shè)物體在C點的速度為vC，由題意可知mg＝meq\f(vC2,R)，物體由B點運動到C點的過程中，由能量守恒定律得Q＝eq\f(1,2)mvB2－(eq\f(1,2)mvC2＋2mgR)解得Q＝mgR.答案：(1)eq\f(7,2)mgR(2)mgR[技術(shù)提高練]9.以以下圖，在高度為h、傾角為30°的粗拙固定的斜面上，有一質(zhì)量為m、與一輕彈簧拴接的物塊恰巧靜止于斜面底端．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為eq\f(\r(3),3)，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．現(xiàn)用一平行于斜面的力F拉動彈簧的A點，使m遲緩上滑到斜面頂端．此過程中()A．F做功為2mghB．F做的功大于2mghC．F做的功等于物塊戰(zhàn)勝重力做功與戰(zhàn)勝摩擦力做功之和D．F做的功等于物塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能增添量之和解析：對施加上力F開始到物塊恰巧開始運動的過程，由動能定理得W1－W彈＝0，由功能關(guān)系得W彈＝Ep，對物塊開始運動到抵達頂端的過程，由動能定理得0＝W2－mgh－μmgcos30°·2h，解以上各式得WF＝W1＋W2＝Ep＋2mgh，可見F做的功大于2mgh，應(yīng)選項A錯誤、B正確；全過程外力F做的功等于物塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能增添量以及摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和，應(yīng)選項C、D錯誤．答案：B10.以以下圖，電梯的質(zhì)量為M，其天花板上經(jīng)過一輕質(zhì)彈簧懸掛一質(zhì)量為m的物體．電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開始豎直向上加快運動，上漲高度為H時，電梯的速度為v電梯，物體的速度達到v，物體上漲的高度為H物，彈簧的彈性勢能為Ep彈，重力加快度為g，則在這段運動過程中，以下說法中正確的選項是()A．輕質(zhì)彈簧對物體的拉力所做的功等于eq\f(1,2)mv2B．鋼索的拉力所做的功等于eq\f(1,2)mv2＋MgHC．輕質(zhì)彈簧對物體的拉力所做的功大于eq\f(1,2)mv2D．鋼索的拉力所做的功等于eq\f(1,2)mv2＋MgH＋eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,電梯)＋mgH物＋Ep彈解析：輕質(zhì)彈簧對物體的拉力所做的功等于物體增添的動能和重力勢能，大于eq\f(1,2)mv2，故A錯誤，C正確；鋼索的拉力做的功應(yīng)等于系統(tǒng)增添的動能、重力勢能和彈性勢能之和，即系統(tǒng)增添的機械能，所以鋼索的拉力做功應(yīng)大于eq\f(1,2)mv2＋MgH，故B錯誤；因為物體是由靜止開始向上做加快運動，所以彈簧的彈力增大，可知物體上漲的高度小于H，但彈性勢能增大，故拉力做功W＝eq\f(1,2)mv2＋MgH＋eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,電梯)＋mgH物＋Ep彈，故D正確．答案：CD11.以以下圖，水平傳達帶在電動機帶動下以速度v1＝2m/s勻速運動，小物體P、Q質(zhì)量分別為0.2kg和0.3kg，由經(jīng)過定滑輪且不能夠伸長的輕繩相連，t＝0時辰P放在傳達帶中點處由靜止開釋．已知P與傳達帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，傳達帶水平部分兩頭點間的距離為4m，不計定滑輪質(zhì)量及摩擦，P與定滑輪間的繩水平，g取10m/s2.(1)判斷P在傳達帶上的運動方向并求其加快度大?。?2)求P從開始到走開傳達帶水平端點的過程中，與傳達帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量．(3)求P從開始到走開傳達帶水平端點的過程中，電動機多耗費的電能．解析：(1)傳達帶給P的摩擦力Ff＝μm1g＝1N小于Q的重力m2g＝3N，P將向左運動．依據(jù)牛頓第二定律，對P，F(xiàn)T－μm1g＝m1a對Q，m2g－FT＝m2a解得a＝eq\f(m2g－μm1g,m1＋m2)＝4m/s2.(2)從開始到尾端：v2＝2aeq\f