《高考物理一轮总复习第六章第4课时功能关系能量守恒定律（能力课时）限时规范训练（含解析）新人教版.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮总复习第六章第4课时功能关系能量守恒定律（能力课时）限时规范训练（含解析）新人教版.doc（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、功能关系 能量守恒定律基础巩固题组(20分钟，50分)1物体在竖直方向上分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动在这三种情况下物体机械能的变化情况是()A匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小B匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小C匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能可能增加，可能减少，也可能不变D三种情况中，物体的机械能均增加解析：选C.无论物体向上加速还是向上匀速运动，除重力外，其他外力一定对物体做正功，物体机械能都增加，物体向上减速运动时，除重力外，物体受到的其他外力不确定，故无法确定其机械能的变化，C正确2(多选)如图所示，木块静止在光滑水平
2、桌面上，一子弹水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹射入的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为Ff，那么在这一过程中正确的是()A木块的机械能增量为FfLB子弹的机械能减少量为Ff(Ld)C系统的机械能减少量为FfdD系统的机械能减少量为Ff(Ld)解析：选ABC.木块机械能的增量等于子弹对木块的作用力Ff做的功FfL，选项A正确；子弹机械能的减少量等于动能的减少量，即子弹克服阻力做的功Ff(Ld)，选项B正确；系统减少的机械能等于因摩擦产生的热量，QFfx相对Ffd，选项C正确，D错误3如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位
3、置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h.若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g，不计空气阻力)()A.B C. D 解析：选B.小球A下降h过程小球克服弹簧弹力做功为W1，根据动能定理，有mghW10；小球B下降过程，由动能定理有3mghW13mv20，解得：v，故B正确4如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图图中和为楔块，和为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中()A缓冲器的机械能守恒B摩擦力做功消耗机械能C垫板的动能全部转化为内能D弹簧的弹性势能全部转化为动能解析：选B.在车厢相互撞击使弹
4、簧压缩过程中，由于要克服摩擦力做功，且缓冲器所受合外力做功不为零，因此机械能不守恒，选项A错误；克服摩擦力做功消耗机械能，选项B正确；撞击以后垫板和车厢有相同的速度，因此动能并不为零，选项C错误；压缩弹簧过程弹簧的弹性势能增加，并没有减少，选项D错误5(2019湖北孝感模拟)质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为Ep，其中G为引力常量，M为地球质量该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其做匀速圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为()AGMm BGMmC. D解析：选C.卫星绕地球做匀速圆周运动满足Gm
5、，动能Ekmv2，机械能EEkEp，则E.卫星由半径为R1的轨道降到半径为R2的轨道过程中损失的机械能EE1E2，即为下降过程中因摩擦而产生的热量，所以选项C正确6如图所示，半径R0.4 m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角30，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上质量m0.1 kg的小物块(可视为质点)从空中A点以v02 m/s的速度被水平抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，经过C点后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，C、D两点间的水平距离L1.2 m，小物块与水平面间的动摩擦因数0.5，g取
6、10 m/s2.求：(1)小物块经过圆弧轨道上B点时速度vB的大小；(2)小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力大小；(3)弹簧的弹性势能的最大值Epm.解析：(1)小物块恰好从B点沿切线方向进入轨道，根据运动的分解有vB4 m/s(2)小物块由B点运动到C点，由机械能守恒定律有mgR(1sin )mvmv在C点处，由牛顿第二定律有FNmgm，解得FN8 N根据牛顿第三定律，小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力FN大小为8 N.(3)小物块从B点运动到D点，由能量守恒定律有EpmmvmgR(1sin )mgL0.8 J.答案：(1)4 m/s(2)8 N(3)0.8 J能力提升题组(25分钟
7、，50分)1如图所示，在粗糙的水平面上，质量相等的两个物体A、B间用一轻质弹簧相连组成系统，且该系统在水平拉力F作用下以相同加速度保持间距不变一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为2Ek时撤去水平力F，最后系统停止运动不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从撤去拉力F到系统停止运动的过程中()A外力对物体A所做总功的绝对值等于2EkB物体A克服摩擦阻力做的功等于EkC系统克服摩擦阻力做的功可能等于系统的总动能2EkD系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减少量解析：选D.当它们的总动能为2Ek时，物体A动能为Ek，撤去水平力F，最后系统停止运动，外力对物体A所做总功的绝对值等于Ek
8、，选项A、B错误；由于二者之间有弹簧，弹簧具有弹性势能，根据功能关系，系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减少量，选项D正确，C错误2(2018高考全国卷)如图所示，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动重力加速度大小为g.小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为()A2mgR B4mgRC5mgR D6mgR解析：选C.根据动能定理，小球在b、c两点的速度大小相等，设小球离开c时的速度为v，则有mg2Rmv2，v，小球离开轨道后的上升
9、时间t，小球从离开轨道至到达轨迹最高点的过程中，水平方向上的加速度大小等于g，水平位移sgt2g22R，整个过程中水平外力做功Wmg(2RR2R)5mgR，C正确3(2019黄山模拟)“弹弓”一直是孩子们最喜爱的弹射类玩具之一，其构造如图所示，橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋ACB恰好处于原长状态，在C处(AB连线的中垂线上)放一固体弹丸，一手执把，另一手将弹丸拉至D点放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下迅速发射出去，打击目标，现将弹丸竖直向上发射，已知E是CD中点，则()A从D到C，弹丸的机械能守恒B从D到C，弹丸的动能一直在增大C从D到C，弹丸的机械能先增大后减小D从D到E弹丸增加的机械能
10、大于从E到C弹丸增加的机械能解析：选D.从D到C，橡皮筋对弹丸做正功，弹丸机械能一直在增加，选项A、C错误；从D到E橡皮筋作用在弹丸上的合力大于从E到C橡皮筋作用在弹丸上的合力，两段高度相等，所以DE段橡皮筋对弹丸做功较多，即机械能增加的较多，选项D正确；在CD连线中的某一处，弹丸受力平衡，所以从D到C，弹丸的速度先增大后减小，选项B错误4(2019江西十校模拟)将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数均相同在这三个
11、过程中，下列说法不正确的是()A沿着1和2下滑到底端时，物块的速率不同，沿着2和3下滑到底端时，物块的速率相同B沿着1下滑到底端时，物块的速度最大C物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的D物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量是一样多的解析：选A.设1、2、3木板与地面的夹角分别为1、2、3，木板长分别为l1、l2、l3，当物块沿木板1下滑时，由动能定理有mgh1mgl1cos 1mv0，当物块沿木板2下滑时，由动能定理有mgh2mgl2cos 2mv0，又h1h2，l1cos 1l2cos 2，可得v1v2；当物块沿木板3下滑时，由动能定理有mgh3mgl3cos 3mv0，
12、又h2h3，l2cos 2l3cos 3，可得v2v3，故A错、B对；三个过程中产生的热量分别为Q1mgl1cos 1，Q2mgl2cos 2，Q3mgl3cos 3，则Q1Q2Q3，故C、D对5(多选)如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，ACh.圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A.弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g.则圆环()A下滑过程中，加速度一直减小B下滑过程中，克服摩擦力做的功为mv2C在C处，弹簧的弹性势能为mv2mghD上滑经过B的速度大于
13、下滑经过B的速度解析：选BD.圆环下落时，先加速，在B位置时速度最大，加速度减小至0，从B到C圆环减速，加速度增大，方向向上，选项A错误圆环下滑时，设克服摩擦力做功为Wf，弹簧的最大弹性势能为Ep，由A到C的过程中，根据功能关系有mghEpWf，由C到A的过程中，有mv2EpWfmgh，联立解得Wfmv2，Epmghmv2，选项B正确，选项C错误设圆环在B位置时，弹簧弹性势能为Ep，根据能量守恒，A到B的过程有mvEpWfmgh，B到A的过程有mvB2EpmghWf，比较两式得vBvB，选项D正确6(2019浙江杭州模拟)在学校组织的趣味运动会上，某科技小组为大家提供了一个游戏如图所示，将一质
14、量为0.1 kg的钢球放在O点，用弹射装置将其弹出，使其沿着光滑的半环形轨道OA和AB运动BC段为一段长为L2.0 m的粗糙平面，DEFG为接球槽圆弧OA和AB的半径分别为r0.2 m、R0.4 m，小球与BC段的动摩擦因数为0.7，C点离接球槽的高度为h1.25 m，水平距离为x0.5 m，接球槽足够大，g取10 m/s2.求：(1)要使钢球恰好不脱离半环形轨道，钢球在A点的速度大小；(2)钢球恰好不脱离轨道时，在B位置对半环形轨道的压力大小；(3)要使钢球最终能落入槽中，弹射速度v0至少多大？解析：(1)要使钢球恰好不脱离轨道，钢球在最高点时，对钢球分析有mgm，解得vA2 m/s.(2)钢球从A到B的过程由动能定理得mg2Rmvmv，在B点有FNmgm，解得FN6 N，根据牛顿第三定律，钢球在B位置对半环形轨道的压力为6 N.(3)从C到D钢球做平抛运动，要使钢球恰好能落入槽中，则xvCt，hgt2，解得vC1 m/s，假设钢球在A点的速度恰为vA2 m/s时，钢球可运动到C点，且速度为vC，从A到C有mg2RmgLmvC2mv，解得vC20，故当钢球在A点的速度恰为vA2 m/s时，钢球不可能到达C点，更不可能入槽，要使钢球最终能落入槽中，需要更大的弹射速度，才能使钢球既不脱离轨道，又能落入槽中当钢球到达C点速度为vC时，v0有最小值，从O到C有mgRmgL
