功能關系能量守恒定律1

一、選擇題本題共8小題，每題9分，至少一個答案正確，選不全得5分，共72分1最新·無錫模擬如圖所示，汽車在拱形橋上由勻速率運動到B，以下說法正確的是牽引力與克服摩擦力做的功相等B合外力對汽車不做功C牽引力和重力做的總功大于克服摩擦力做的功D汽車在上拱形橋的過程中克服重力做的功轉(zhuǎn)化為汽車的重力勢能2如圖為一粗糙的四分之一圓弧軌道，半徑為R，軌道圓心O與點等高，一質(zhì)量為m的小球在不另外施力的情況下，能以速率v沿軌道自點勻速運動到B點，取小球在點時為計時起點，則在此過程中，下列說法正確的是重力做功的平均功率為功等于小球克服摩擦力做的功C小球重力勢能隨時間的變化關系為D小球的機械能隨時間的變化關系為3如圖所示，一物體從斜面上高為h處的點由靜止滑下，滑至斜面底端B時，因與水平面碰撞僅保留了水平分速度而進入水平軌道，在水平面上滑行一段距離后停在C點，測得、C兩點間的水平距離為，設物體與斜面、水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ，則BD無法確定年廣州亞運會上，劉翔重歸賽場，以打破亞運記錄的方式奪得110米跨欄的冠軍他采用蹲踞式起跑，在發(fā)令槍響后，左腳迅速蹬離起跑器，在向前加速的同時提升身體重心如圖所示，假設質(zhì)量為m的運動員，在起跑時前進的距離內(nèi)，重心升高量為h，獲得的速度為v,阻力做功為W阻運動員的機械能增加了B運動員的機械能增加了重=mgh2·長春模擬如圖所示，質(zhì)量為m的可看成質(zhì)點的物塊置于粗糙水平面上的M點，水平面的右端與固定的斜面平滑連接，物塊與水平面及斜面之間的動摩擦因數(shù)處處相同物塊與彈簧未連接，點由靜止釋放物塊，物塊運動到N點時恰好靜止,點的過程中，物塊與接觸面之間由于摩擦所產(chǎn)生的熱量為Q，物塊、彈簧與地球組成系統(tǒng)的機械能為E，物塊通過的路程為不計轉(zhuǎn)折處的能量損失，下列圖象所描述的關系中可能正確的是6最新·秦皇島模擬如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的點，彈簧處于原長h讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時速度為零則在圓環(huán)下滑過程中圓環(huán)機械能守恒B彈簧的彈性勢能先增大后減小D彈簧的彈性勢能最大時圓環(huán)動能最大7如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程中，下列說法正確的是電動機做的功為2C傳送帶克服摩擦力做的功為，上，使、，撤去拉力F，再經(jīng)過時間t，物體、B的動能分別設為E和EB，在運動過程中、B始終保持相對靜止以下有幾個說法:其中正確的是力F做的功EB小于拉力F做的功等于撤去拉力F前摩擦力對物體做的功大于撤去拉力F前摩擦力對物體做的功二、計算題本大題共2小題，共28分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位914分當今流行一種“蹦極”運動，如圖所示，距河面45m高的橋上點系彈性繩，另一端B點系住重50kg男孩的腳，彈性繩原長B為15m，設男孩從橋面自由下墜直至緊靠水面的C點，末速度為0假定整個過程中，彈性繩遵循胡克定律，繩的質(zhì)量、空氣阻力忽略不計，男孩視為質(zhì)點彈性勢能可用公式：為彈性繩的勁度系數(shù),為彈性繩的形變長度計算g=10m/2則：1男孩在最低點時，彈性繩具有的彈性勢能為多大彈性繩的勁度系數(shù)又為多大2在整個運動過程中，男孩的最大速度為多少10最新·江門模擬14分如圖所示，滑塊質(zhì)量為m，與水平地面間的動摩擦因數(shù)為,它以的初速度由點開始向B點滑行，B=5R，并滑上光滑的半徑為R的圓弧BC，在C點正上方有一離C點高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺，沿平臺直徑方向開有兩個離軸心距離相等的小孔gh=ΔEμmg,可得：,B正確4【解析】選B、D運動員機械能的增加量等于,錯誤，B正確；運動員的重力對運動員做功為-mgh,C錯誤；由動能定理得：,故，D正確【變式備選】如圖所示，木塊質(zhì)量為M，放在光滑水平面上，一顆質(zhì)量為m的子彈以初速度v0水平射入木塊中，射入深度為d，時開始勻速前進，最終速度為v,下列判斷正確的是選D選項中，F(xiàn)fd表示系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，根據(jù)能量守恒有;選項B中Ff表示阻力對木塊做的功，根據(jù)動能定理有；選項C中，F(xiàn)fd表示子彈克服阻力做的功，有,所以只有D項正確5【解析】=Ff·可知，Q-圖線的斜率大小表示物塊與接觸面間摩擦力的大小，因FfMM′＞FfM′N,故Q-圖線的斜率是分段恒定的，、B均錯誤；設在M點時物塊、彈簧與地面組成的系統(tǒng)的機械能為E0,則由能量守恒可得：E=E0-Q=E0-Ff，考慮FfMM′＞FfM′N,可知，C正確，D錯誤6【解析】選C圓環(huán)下滑過程中，圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，圓環(huán)減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和彈簧的彈性勢能，因初末狀態(tài)的動能均為零，故彈簧彈性勢能的增加量等于圓環(huán)重力勢能的減少量，故錯誤，C正確；在整個過程中彈簧先逐漸壓縮，再恢復原長，最后又伸長，彈簧的壓縮量最大時，圓環(huán)的速度還在增大，故B、D均錯誤7【解析】選D由能量守恒，電動機做的功等于物體獲得的動能和由于摩擦而產(chǎn)生的熱量，故錯；對物體受力分析知，僅有摩擦力對物體做功，由動能定理知，B錯；傳送帶克服摩擦力做功等于摩擦力與傳送帶對地位移的乘積，而易知這個位移是物體對地位移的兩倍，即W=mv2,故C錯；由功率公式易知傳送帶增加的功率為μmgv,故D對【總結(jié)提升】摩擦力做功的誤區(qū)分析常見誤區(qū)分析：1誤區(qū)之一：計算摩擦力做功時，誤把物體的長度當成物體對地位移解決辦法：規(guī)范作出物體運動過程的分析示意圖，標出物體的受力情況以及運動位移;同時切記力對物體做的功等于該力與物體對地位移的乘積2誤區(qū)之二：誤把外力做的功當做系統(tǒng)機械能的增量解決辦法:認真分析系統(tǒng)內(nèi)各種能量的變化，不能遺漏對任何一種能量改變的分析；同時對能量守恒定律和功能關系要深刻理解，如果系統(tǒng)內(nèi)除機械能改變之外，無其他能量變化，如內(nèi)能的增加，則外力除重力之外做的功就等于系統(tǒng)機械能的增量如果有系統(tǒng)的內(nèi)力做功情況且之和不為零，系統(tǒng)內(nèi)有其他形式的能的轉(zhuǎn)化,用能量守恒定律求解8【解析】選、C由于、B始終相對靜止，故、B之間沒有相對運動，沒有摩擦生熱，所以拉力F做的功全部轉(zhuǎn)化為、B的動能物體獲得的能量是在、B加速過程中靜摩擦力對所做的功，故選項、C正確9【解析】男孩從橋面自由下落到緊靠水面的C點的過程中，重力勢能的減少量對應彈性勢能的增加量，男孩速度最大時，應位于加速度為零的位置1由功能轉(zhuǎn)化關系可知，mgh=E 2分E=50×10×45J=×104J 1分又,=45m-15m=30m 2分所以 2分2男孩加速度為零時，mg=′,2分得′