《2019届高三物理人教版一轮作业：第五章 第4讲 功能关系 能量守恒定律 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高三物理人教版一轮作业：第五章 第4讲 功能关系 能量守恒定律 （10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时作业 单独成册 方便使用 基础题组 一、单项选择题 1.自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图所示为一个盛水 袋，某人从侧面缓慢推袋壁使它变形，则水的势能( ) A增大 B变小 C不变 D不能确定 解析：人推袋壁使它变形，对它做了功，由功能关系可得，水的重力势能增加， A 正确 答案：A 2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：由于车厢相互撞击弹簧压缩的过程中存在克服摩擦力做功，所
2、以缓冲器 的机械能减少，选项 A 错误，B 正确；弹簧压缩的过程中，垫板的动能转化为 内能和弹簧的弹性势能，选项 C、D 错误 答案：B 3.(2018浙江四校联考)蹦极是一项既惊险又刺激的运动， 深受年轻人的喜爱如图所示，蹦极者从 P 点由静止跳下， 到达 A 处时弹性绳刚好伸直，继续下降到最低点 B 处，B 离水面还有数米距离蹦极者(视为质点)在其下降的整个 过程中，重力势能的减少量为 E1，绳的弹性势能的增加量为 E2，克服空气 阻力做的功为 W，则下列说法正确的是( ) A蹦极者从 P 到 A 的运动过程中，机械能守恒 B蹦极者与绳组成的系统从 A 到 B 的运动过程中，机械能守恒 C
3、E1WE2 DE1E2W 解析：蹦极者下降过程中，由于空气阻力做功，故机械能减少，A、B 错误； 由功能关系得 WE1E2，解得 E1WE2，C 正确，D 错误 答案：C 4.如图所示，木块 A 放在木块 B 的左端上方，用水平恒力 F 将 A 拉到 B 的右端，第一次将 B 固定在地面上，F 做功 W1，生热 Q1；第二次让 B 在光滑水平面上可自由滑动，F 做功 W2，生热 Q2， 则下列关系中正确的是( ) AW1EkbEkc，故 C 错误 答案：B 11(多选)(2018山西大学附属中学模拟)如图甲所示，一倾角为 37的传送带以 恒定速度运行现将一质量 m1 kg 的物体抛上传送带，物
4、体相对地面的速度 随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g 取 10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.则下列说法正确的是( ) A08 s 内物体位移的大小是 18 m B08 s 内物体机械能增量是 90 J C08 s 内物体机械能增量是 84 J D08 s 内物体与传送带因摩擦产生的热量是 126 J 解析：从题图乙求出 08 s 内物体位移的大小 s14 m，A 错误；08 s 内， 物体上升的高度 hssin 8.4 m，物体机械能增量 EEpEk90 J，B 正 确，C 错误；06 s 内物体的加速度 agcos gsin 1 m/s2，得 ，传
5、7 8 送带速度大小为 4 m/s，s18 m,08 s 内物体与传送带摩擦产生的热量 Qmgcos s126 J，D 正确 答案：BD 12.(多选)如图为某探究活动小组设计的节能运输系统斜 面轨道倾角为 30，质量为 M 的木箱与轨道的动摩擦因数 为.木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为 m 的货 3 6 物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时， 自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述 过程下列选项正确的是( ) AmM Bm2M C木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度 D在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的
6、重力势能全部转化为弹 簧的弹性势能 解析：根据功能关系知，木箱在下滑和上滑时克服摩擦力所做功等于接触面之 间产生的内能 木箱下滑时 Q1Wf1(Mm)glcos 30 木箱上滑时 Q2Wf2Mglcos 30 木箱从开始下滑到弹簧压缩至最短的过程中，设弹簧的最大弹性势能为 Epmax， 则根据能量守恒定律得 (Mm)glsin 30Q1Epmax 卸下货物后，木箱被弹回到轨道顶端的过程中，同理有 EpmaxMglsin 30Q2 联立并将 代入得 m2M，A 错误，B 正确； 3 6 从式可以看出，木箱下滑的过程中，克服摩擦力和弹簧弹力做功，因此木箱 和货物减少的重力势能一部分转化为内能，一部
7、分转化为弹簧的弹性势能，故 D 错误； 木箱不与弹簧接触时，根据牛顿第二定律得 下滑时(Mm)gsin 30(Mm)gcos 30(Mm)a1 上滑时 Mgsin 30Mgcos 30Ma2 解得 a1 ，a2，故 C 正确 g 4 3g 4 答案：BC 二、非选择题 13.如图所示，质量为 m1 kg 的滑块，在水平力作用下 静止在倾角为 30的光滑斜面上，斜面的末端 B 与水 平传送带相接(滑块经过此位置滑上传送带时无能量损失)， 传送带的运行速度为 v03 m/s，长为 l1.4 m；今将水平力撤去，当滑块滑到 传送带右端 C 时，恰好与传送带速度相同，滑块与传送带间的动摩擦因数为 0.
8、25，g 取 10 m/s2.求： (1)水平作用力 F 的大小； (2)滑块下滑的高度； (3)若滑块滑上传送带时速度大于 3 m/s，滑块在传送带上滑行的整个过程中产 生的热量 解析：(1)滑块受到水平力 F、重力 mg 和支持力 N 作用处于平衡状态，水平力 Fmgtan ，F N. 10 3 3 (2)设滑块从高为 h 处下滑，到达斜面底端速度为 v， 下滑过程机械能守恒 mgh mv2， 1 2 得 v 2gh 若滑块冲上传送带时的速度小于传送带速度，则滑块在传送带上由于受到向右 的滑动摩擦力而做匀加速运动， 根据动能定理有 mgl mv mv2 1 22 0 1 2 则 hl，代入
9、数据解得 h0.1 m v2 0 2g 若滑块冲上传送带时的速度大于传送带的速度，则滑块由于受到向左的滑动摩 擦力而做匀减速运动，根据动能定理得 mgl mv mv2 1 22 0 1 2 则 hl v2 0 2g 代入数据解得 h0.8 m. (3)设滑块在传送带上运动的时间为 t，则 t 时间内传送带的位移 xv0t 对滑块，有 mgh mv2 1 2 v0vat mgma 滑块相对传送带滑动的位移 xlx 相对滑动生成的热量 Qmgx 代入数据解得 Q0.5 J. 答案：(1) N (2)0.1 m 或 0.8 m (3)0.5 J 10 3 3 14.如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面
10、 AB 与水平面 BC 平滑连接于 B 点，BC 右端连接内壁光滑、半径 r0.2 m 的 四分之一细圆管 CD，管口 D 端正下方直立一根劲度系数 k100 N/m 的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口 D 端平齐一个质量为 1 kg 的小球放在曲面 AB 上，现从距 BC 的高度 h0.6 m 处静止释放小球，它与 BC 间的动摩擦因数 0.5，小球进入管口 C 端时， 它对上管壁有 N2.5mg 的作用力，通过 CD 后，在压缩弹簧过程中小球速度 最大时弹簧的弹性势能 Ep0.5 J重力加速度 g 取 10 m/s2.求： (1)小球在 C 处受到的向心力大小； (2)在压缩弹簧过程
11、中小球的最大动能 Ekm； (3)小球最终停止的位置 解析：(1)小球进入管口 C 端时，它对圆管上管壁有大小为 F2.5mg 的作用力， 故对小球由牛顿第二定律有 FmgFn 解得 Fn35 N. (2)在压缩弹簧过程中，速度最大时合力为零 设此时小球离 D 端的距离为 x0，则有 kx0mg 解得 x00.1 m mg k 在 C 点，有 Fn mv2 C r 解得 vC m/s 7 由能量守恒定律有 mg(rx0)Ep(Ekm mv ) 1 22 C 解得 Ekmmg(rx0) mv Ep6 J. 1 22 C (3)小球从 A 点运动到 C 点过程，由动能定理得 mghmgs mv 1 22 C 解得 B、C 间距离 s0.5 m 小球与弹簧作用后返回 C 处动能不变，小球的动能最终消耗在与 BC 水平面相 互作用的过程中 设小球在 BC 上运动的总路程为 s，由能量守恒定律有 mgs mv 1 22 C 解得 s0.7 m 故最终小球在 BC 上距离 C 为 0.5 m(0.7 m0.5 m)0.3 m(或距离 B 端为 0.7 m0.5 m0.2 m)处停下 答案：(1)35 N (2)6 J (3)停在 BC 上距离 C 端 0.3 m 处(或距离 B 端 0.2 m 处)
