2018高中物理第七章機(jī)械能守恒定律714解決物理問題的一把金鑰匙-功能關(guān)系練習(xí)新人教版必修2

解決物理問題的一把金鑰匙——功能關(guān)系（答題時(shí)間：20分鐘）如下圖，質(zhì)量為m的跳高運(yùn)動(dòng)員先后用背越式和超越式兩種跳高方式跳過某一高度，該高度比他起跳時(shí)的重心超出h，則他從起跳后至超出橫桿的過程中戰(zhàn)勝重力所做的功）A.都一定大于mghB.都不必定大于mghC.用背越式不必定大于mgh，用超越式一定大于mghD.用背越式一定大于mgh，用超越式不必定大于mgh2.如下圖，汽車在拱形橋上由A勻速運(yùn)動(dòng)到，以下說法正確的選項(xiàng)是（）B牽引力與戰(zhàn)勝摩擦力做的功相等合外力對汽車不做功牽引力和重力做的總功大于戰(zhàn)勝摩擦力做的功汽車在上拱形橋的過程中戰(zhàn)勝重力做的功轉(zhuǎn)變?yōu)槠嚨闹亓菽苋缦聢D，質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的加快度為3g，此物體在斜面上上漲的最大高度為h，則在這個(gè)過程中物體4（）A.重力勢能增添了3mgh4B.重力勢能增添了mghC.動(dòng)能損失了mghD.機(jī)械能損失了1mgh24.（廣東高考）如圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器構(gòu)造圖，圖中①和②為楔塊，③和④為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦，在車廂互相撞擊使彈簧壓縮的過程中（）1緩沖器的機(jī)械能守恒摩擦力做功耗費(fèi)機(jī)械能墊板的動(dòng)能所有轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能彈簧的彈性勢能所有轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能5.如下圖，長為L的長木板水平擱置，在木板的A端擱置一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，現(xiàn)遲緩地抬高A端，使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為α?xí)r小物塊開始滑動(dòng)，此時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)木板，小物塊滑究竟端的速度為v，則在整個(gè)過程中，以下說法不正確的是（）12A.木板對小物塊做功為mv2B.摩擦力對小物塊做功為mgLsinαC.支持力對小物塊做功為mgLsinαD.滑動(dòng)摩擦力對小物塊做功為12α2mv－mgLsin6.如下圖，工廠利用皮帶傳輸機(jī)把貨物從地面運(yùn)送到超出水平川面的C平臺(tái)上，C平臺(tái)離地面的高度必定。運(yùn)輸機(jī)的皮帶以必定的速度v順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且不打滑。將貨物輕輕地放在A處，貨物隨皮帶抵達(dá)平臺(tái)。貨物在皮帶上相對滑動(dòng)時(shí)，會(huì)留下必定長度的印跡。已知所有貨物與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。若皮帶的傾角θ、運(yùn)轉(zhuǎn)速度v和貨物質(zhì)量m都能夠改變，一直知足tanθ<μ，能夠以為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則（）A.當(dāng)速度v一準(zhǔn)時(shí)，傾角θ越大，運(yùn)送時(shí)間越短B.當(dāng)傾角θ一準(zhǔn)時(shí)，改變速度v，運(yùn)送時(shí)間不變C.當(dāng)傾角θ和速度v一準(zhǔn)時(shí)，貨物質(zhì)量越大，皮帶上留下的印跡越長mD.當(dāng)傾角θ和速度v一準(zhǔn)時(shí)，貨物質(zhì)量越大，皮帶上摩擦產(chǎn)生的熱量越多m7.如下圖，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為的小球，處于靜止?fàn)顟B(tài)，m手托小球使之遲緩上移，直到彈簧恢還原長，而后松手使小球從靜止開始著落，小球著落過2程中的最大速度為v，不計(jì)空氣阻力，則以下說法正確的選項(xiàng)是（）A.小球速度最大時(shí)彈簧的彈性勢能為零B.彈簧的彈性勢能最大時(shí)小球速度為零C.手托小球遲緩上移時(shí)手對小球做功為W＝m2g21kD.小球從靜止著落到速度最大過程中，小球戰(zhàn)勝彈簧彈力所做的功為2＝m2g2－k21mv28.（安徽高考）如下圖，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑水平、豎OAOB直，一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由著落，小球沿軌道抵達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰巧對軌道沒有壓力。已知＝2，重力加快度為g，則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過程中（）APR重力做功2mgR機(jī)械能減少mgR合外力做功mgR戰(zhàn)勝摩擦力做功1mgR29.如下圖是利用電力傳遞帶裝運(yùn)麻袋包的表示圖。傳遞帶長l＝20m，傾角θ＝37°，麻袋包與傳遞帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.8，傳遞帶的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪半徑R相等，傳遞帶不打滑，主動(dòng)輪頂端與貨車車箱底板間的高度差為h＝1.8m，傳遞帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v＝2m/s?，F(xiàn)從傳遞帶底端（傳遞帶與從動(dòng)輪相切地點(diǎn)）由靜止開釋一只麻袋包（可視為質(zhì)點(diǎn)），其質(zhì)量為100kg，麻袋包最后與傳遞帶一同做勻速運(yùn)動(dòng)，抵達(dá)主動(dòng)輪時(shí)隨輪一同勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。假如麻袋包抵達(dá)主動(dòng)輪的最高點(diǎn)時(shí)，恰巧水平拋出并落在貨車車箱底板中心，重力加快度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：3（1）麻袋包在傳遞帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；（2）主動(dòng)輪軸與貨車車箱底板中心的水平距離x及主動(dòng)輪的半徑R；（3）該裝運(yùn)系統(tǒng)每傳遞一只麻袋包需額外耗費(fèi)的電能。10.工廠流水線上采納彈射裝置將物件轉(zhuǎn)運(yùn)，現(xiàn)簡化其模型剖析：如下圖，質(zhì)量為m的滑塊，放在圓滑的水平平臺(tái)上，平臺(tái)右端B與水平傳遞帶相接，傳遞帶的運(yùn)轉(zhuǎn)速度為0v，長為L；現(xiàn)將滑塊向左壓縮固定在平臺(tái)上的輕質(zhì)彈簧上，抵達(dá)某處時(shí)（仍處于彈簧彈性限度內(nèi)）由靜止開釋，若滑塊走開彈簧時(shí)的速度小于傳遞帶的速度，當(dāng)滑塊滑到傳遞帶右端C時(shí)，恰巧與傳遞帶速度同樣，滑塊與傳遞帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。求：1）開釋滑塊時(shí)，彈簧擁有的彈性勢能；2）滑塊在傳遞帶上滑行的整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量。11.如下圖，輪半徑r＝10cm的傳遞帶，水平部分AB的長度L＝1.5m，與一圓心在O點(diǎn)、半徑R＝1m的豎直圓滑圓軌道的尾端相切于A點(diǎn)，AB超出水平川面H＝1.25m。一質(zhì)量m＝0.1kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），在水平力F作用下靜止于圓軌道上的P點(diǎn)，OP與豎直線的夾角θ＝37°。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2，滑塊與傳遞帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1。（1）求水平力F的大小；（2）撤去力F，使滑塊由靜止開始下滑；①若傳遞帶向來保持靜止，求滑塊的落地址與B間的水平距離；②若傳遞帶以v0＝0.5m/s的速度沿逆時(shí)針方向運(yùn)轉(zhuǎn)（傳遞帶上部分由B到A運(yùn)動(dòng)），求滑塊在傳遞帶上滑過印跡的長度。4C分析：采納背越式跳高方式時(shí)，身體各部位是挨次經(jīng)過橫桿，運(yùn)動(dòng)員的重心高升的高度能夠低于橫桿，而采納超越式跳高方式時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的重心高升的高度必定高于橫桿，故用背越式時(shí)戰(zhàn)勝重力做的功不必定大于mgh，而用超越式時(shí)戰(zhàn)勝重力做的功必定大于mgh，C正確。2.BD分析：汽車由A勻速運(yùn)動(dòng)到B，合外力一直指向圓心，合外力做功為零，即W牽＋WG－Wf＝0，即牽引力與重力做的總功等于戰(zhàn)勝摩擦力做的功，A、C錯(cuò)誤，B正確；汽車在上拱形橋的過程中，戰(zhàn)勝重力做的功轉(zhuǎn)變?yōu)槠嚨闹亓菽?，D正確。3.BD分析：設(shè)物體遇到的摩擦阻力為F，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得fFf＋mgsin30°＝ma＝3mg，解得Ff＝1mg。44重力勢能的變化由重力做功決定，故p＝。Emgh動(dòng)能的變化由合外力做功決定，故k＝（f＋sin30°）3·h＝3。EFsmg4sin302E機(jī)械＝Ffs＝機(jī)械能的變化由重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力之外的其余力做功決定，故1·h＝1。4sin302故B、D正確，A、C錯(cuò)誤。B分析：因?yàn)樾▔K與彈簧盒、墊塊間均有摩擦，摩擦力做負(fù)功，則緩沖器的機(jī)械能部分轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；車廂撞擊過程中，彈簧被壓縮，摩擦力和彈簧彈力都做功，所以墊塊的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能和彈性勢能，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。B分析：在抬高A端的過程中，小物塊遇到的摩擦力為靜摩擦力，其方向和小物塊的運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻垂直，故在抬高階段，摩擦力其實(shí)不做功，這樣在抬高小物塊的過程中，由動(dòng)能定理得：WN＋WG＝0，即WN－mgLsinα＝0，所以WN＝mgLsinα。在小物塊下滑的過程中，支持力不做功，滑動(dòng)摩擦力和重力做功，由動(dòng)能定理得：W＋W＝1212Gf2f2α，B錯(cuò)，C、D正確。在整個(gè)過程中，設(shè)木板對小物塊做的功為，對小物塊在整個(gè)過程由W動(dòng)能定理得＝12，A正確。W2mv6.D分析：開始時(shí)對貨物進(jìn)行受力剖析，依據(jù)牛頓第二定律得a＝μgcosθ－gsinθ，依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得貨物加快到與皮帶速度相等所需的時(shí)間t1＝v，貨物加快過程的位移x1a＝v2，貨物加快到與皮帶的速度相等時(shí)，因?yàn)棣蘭gcosθ>mgsinθ，貨物將做勻速運(yùn)動(dòng)，2at2＝Lx1依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得貨物勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，所以貨物從底端運(yùn)送到頂端的時(shí)間t2＝L＋vv＝t1＋t，當(dāng)速度一準(zhǔn)時(shí)，θ越大，加快度越小，運(yùn)送的時(shí)間越長，A錯(cuò)誤；當(dāng)v2aθ一準(zhǔn)時(shí)，加快度必定，速度不一樣，運(yùn)送時(shí)間不一樣，B錯(cuò)誤；貨物相對皮帶運(yùn)動(dòng)的位移x1v1v1，v和θ必定，速度必定，加快度必定，由t1v得貨物的加快時(shí)間t12a25必定，貨物相對皮帶的位移必定，C錯(cuò)誤；摩擦產(chǎn)生的熱量為μmgx，當(dāng)傾角θ和速度v一準(zhǔn)時(shí)，貨物質(zhì)量越大，摩擦產(chǎn)生的熱量越多，D正確。BD分析：小球速度最大時(shí)，合外力為零，所以彈簧處于拉伸狀態(tài)，彈性勢能不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。當(dāng)小球抵達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，速度為零，彈簧的伸長量最大，彈性勢能最大，B正確。小球上漲過程，依據(jù)動(dòng)能定理得1＋彈－＝0，此中x＝mg，所以WWmgxkm2g2W＝1彈k彈＝m2g2－小球著落過程：－彈＝12，解得12，D正確。k228.D分析：小球在A點(diǎn)正上方由靜止開釋，經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)恰巧對軌道沒有壓力，此時(shí)小球的重力供給向心力，即：v22W＝mgR，mg＝m，得v＝gR，小球從P到B的過程中，重力做功R12＝1合＝12＝1A錯(cuò)誤；減少的機(jī)械能＝－，B錯(cuò)誤；合外力做功，2222C錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理得：mgR－WF2f＝1mv－0，所以WF＝1mgR，D正確。2f2解：（1）對麻袋包，設(shè)勻加快運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，有μcosθ－sinθ＝，解得a0.4m/s2mgmgmav＝at1，故t1=5s12x1＝at1，x1=5ml－x1＝vt2聯(lián)立以上各式解得：t＝t＋t＝12.5s。12（2）設(shè)麻袋包做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，有h＝1gt2，x＝vt，解得：x＝1.2m2麻袋包在主動(dòng)輪的最高點(diǎn)時(shí)，平拋水平初速度為v=2/s，由圓周運(yùn)動(dòng)知識可知，此時(shí)m與傳遞帶之間互相作使勁為零，故有＝v2mgmR解得：R＝0.4m。6（3）設(shè)麻袋包做勻加快運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)相對傳遞帶的位移為x，每傳遞一只麻袋包需額外耗費(fèi)的電能為，有x＝vt1－1，則滑動(dòng)摩擦力做功為QmgcosxEx由能量守恒定律得＝mglsinθ＋12＋μcosθ·x2解得：E＝15400J。10.解：（1）由題意知滑塊在傳遞帶上向來做勻加快運(yùn)動(dòng)，設(shè)滑塊走開彈簧時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理可得：μmgL＝12122mv0－mv212對彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得Ep＝mv212聯(lián)立解得：Ep＝mv0－μmgL。（2）對滑塊在傳遞帶上的運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得mg＝ma22v0－v＝2aLv0＝v＋at聯(lián)立解得t＝v0v022gLgx相對＝v0t－L所以Q＝F222gL－μmgL。f00解：（1）滑塊靜止于P點(diǎn)時(shí)，由均衡條件知F＝mgtanθ代入數(shù)值得F＝0.75N。（2）①滑塊從P到A的過程，由機(jī)械能守恒定律得（－cosθ）＝12AmgRR2mv22從A到B的過程，由動(dòng)能定理得－μmgL＝1mvB－1mvA22解得vA＝2m