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1、第四节 功能关系 能量守恒定律练习1如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上，随跳板一同向下运动到最低点(B位置)对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是()A运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零B在这个过程中，运动员的动能一直在减小C在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加D在这个过程中，运动员所受重力对她做的功大于跳板的作用力对她做的功2一个物体自斜面底端被弹出而沿斜面上滑，滑到最高处后又滑下来，回到斜面底端，在物体上滑和下滑过程中(斜面不光滑)()A物体的加速度一样大 B重力做功的平均功率一样大C动能
2、的变化值一样大 D机械能的变化值一样大3光滑水平面上静置一质量为M的木块，一颗质量为m的子弹以水平速度v1射入木块，以v2速度穿出，对这个过程，下列说法正确的是()A子弹对木块做的功等于m(vv)B子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功C子弹对木块做的功等于木块获得的动能与子弹跟木块摩擦生热的内能之和D子弹损失的动能等于木块获得的动能与子弹跟木块摩擦转化的内能和4如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是g/2，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则()A物块机械能守恒 B物块和弹簧组成的系统机械能守恒C物块机械能减少mg(H
3、h)D物块和弹簧组成的系统机械能减少mg(Hh)5质量相等的两木块A、B用一轻弹簧栓接，静置于水平地面上，如图(a)所示现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动，如图(b)所示从木块A开始做匀加速直线运动到木块B将要离开地面时的这一过程，下列说法正确的是(设此过程弹簧始终处于弹性限度内)()A力F一直增大B弹簧的弹性势能一直减小C木块A的动能和重力势能之和先增大后减小D两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能先增大后减小62010年温哥华冬奥会自由式滑雪女子空中技巧决赛，中国选手李妮娜和郭心心分别获得银牌和铜牌比赛时，运动员沿着山坡上的雪道从高处滑下，如图所示下列描述正确的是
4、()A雪道对雪橇的摩擦力做负功B运动员的重力势能增大C运动员的机械能增大 D运动员的机械能减小7如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点的速度为v，与A点的竖直高度差为h，则()A由A至B重力做功为mghB由A至B重力势能减少mv2C由A至B小球克服弹力做功为mghD小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mghmv28来自福建省体操队的运动员黄珊汕是第一位在奥运会上获得蹦床奖牌的中国选手蹦床是一项好看又惊险的运动，如图所示为运动员在蹦床运动中完成某个动作的示意图，图中虚线PQ是弹性蹦床的原始位置，
5、A为运动员抵达的最高点，B为运动员刚抵达蹦床时的位置，C为运动员抵达的最低点不考虑空气阻力和运动员与蹦床作用时的机械能损失，在A、B、C三个位置上运动员的速度分别是vA、vB、vC，机械能分别是EA、EB、EC，则它们的大小关系是()AvAvB，vBvC BvAvB，vBvCCEAEB，EBEC DEAEB，EBEC9如图所示，足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向运转现将一个物体轻轻放在传送带底端，物体第一阶段被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段匀速运动到传送带顶端则下列说法中正确的是()A第一阶段和第二阶段摩擦力对物体都做正功B第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量C第二
6、阶段摩擦力对物体做的功等于第二阶段物体机械能的增加量D两个阶段摩擦力对物体所做的功等于物体机械能的减少量10 2010年第十七届国际泳联跳水世界杯中，中国选手吴敏霞、何姿获得女双3米跳板冠军，其跳水的过程可简化如下：运动员将跳板向下压到最低点C，跳板反弹将运动员上抛到最高点A，然后做自由落体运动，竖直落入水中如果将运动员视为质点，且已知运动员的质量为m，重力加速度为g，AB间、BC间和B与水面间的竖直距离分别为h1、h2、h3，如图5416所示试求： (1)运动员从A点下落到水面的时间和入水时的速度大小；(2)跳板反弹过程中对运动员所做的功11工厂流水线上采用弹射装置把物品转运，现简化其模型分
7、析：如图所示，质量为m的滑块，放在光滑的水平平台上，平台右端B与水平传送带相接，传送带的运行速度为v0，长为L；现将滑块向左压缩固定在平台上的轻弹簧，到达某处时由静止释放，若滑块离开弹簧时的速度小于传送带的速度，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.求：(1)释放滑块时，弹簧具有的弹性势能；(2)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量12如图所示，一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下，槽的底端B与水平传送带相接，传送带的运行速度恒为v0，两轮轴心间距为l，滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端C时，恰好加速到与传送带的
8、速度相同，求： (1)滑块到达底端B时的速度大小vB；(2)滑块与传送带间的动摩擦因数；(3)此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量Q.第四节 功能关系 能量守恒定律练习答案及解析1.【解析】运动员与跳板接触至F弹mg，做加速度减小的加速运动，之后F弹mg，运动员开始减速，到最低点时速度减为零，此时运动员受向上的合外力，选项A错误；该过程运动员动能先增大后减小，选项B错误；至最低点，跳板形变量最大，弹性势能最大，选项C正确；全程由动能定理得，WGW弹0mv2，即WGW弹mv2，选项D错误【答案】C2.【解析】来回摩擦力方向相反，故加速度不同，A选项错；下滑所用时间长，重力做功的多少相同，则重
9、力做功的平均功率不同，故B选项错；合力做的功不同，上滑时动能变化大，C选项错；往返过程中摩擦力都做负功且相同，机械能减小相同，D选项对【答案】D3.【解析】根据动能定理，子弹对木块做的功等于木块动能的增加，即木块获得的动能，C选项错；根据能量的转化守恒定律，子弹损失的动能等于木块的动能跟子弹与木块摩擦时产生的内能之和，D选项对；m(vv)是子弹损失的能量，也等于子弹克服阻力做的功，故A选项错；因为子弹的位移大于木块的位移，故子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功，故B选项错【答案】D4.【解析】由牛顿第二定律得：mgFfma，a，可得，Ffmg.因物体下落过程中，有空气阻力做负功，故物块的机械
10、能不守恒，物块和弹簧组成的系统机械能也不守恒，系统机械能减少为mg(Hh)，而物块的机械能减少量除用于克服空气阻力做功外，还有一部分转化为弹性势能，故D正确【答案】D5.【解析】因A匀加速运动，而弹簧弹力是先向上减小后向下变大，故F是一直变大，A选项对；弹簧是先恢复原长后发生拉伸形变，弹性势能是先减小后变大，B选项错；对A，力F始终大于弹簧弹力，这两力的总功为正，木块A的动能和重力势能之和是一直增大，C选项错；因力F一直做正功，地面支持力不做功，故两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能一直变大，D选项错【答案】A6.【解析】运动员下滑过程中，雪道对雪橇的摩擦力对雪橇做负功，运动员的重力对运动员
11、做正功，故运动员的重力势能减小，机械能减小，故A、D正确，B、C错误【答案】AD7.【解析】由题知小球从A到B只受重力和弹簧的弹力，系统机械能守恒从A到B，重力做功，小球重力势能减少，有WGmgh，转化为小球的动能Ekmv2和弹簧的弹性势能W弹mghEk，综上所述，A、D两项正确，B、C两项错误【答案】AD8.【解析】运动员在最高点A的速度为零，刚抵达B位置时的速度不为零，vAvB，在最低点C的速度也为零，vBvC，故A对，B错；以运动员为研究对象，BA机械能守恒，EAEB，BC弹力对运动员做负功，机械能减小，EBEC，故C对，D错【答案】AC9.【解析】因两个阶段物体所受的摩擦力方向与运动方
12、向相同，故都对物体做正功，A正确；在第一个阶段中，由Wf1mgh1mv20可知，Wf1mv2mgh，B错误；在第二个阶段中，除重力外只有摩擦力做功，故第二阶段摩擦力对物体做的功等于第二阶段物体机械能的增量，C正确；因物体在整个过程中，机械能均增加，故D错误【答案】AC10.【解析】(1)运动员从最高点A下落到水面的时间由h1h3gt2得t 从A点下落到水面，机械能守恒，有mg(h1h3)mv2(由运动学公式v22g(h1h2)求解同样对)解得入水速度大小为v.(2)从C到A对运动员运用动能定理，有Wmg(h1h2)00解得Wmg(h1h2)【答案】(1) (2)mg(h1h2)11.【解析】(
13、1)设滑块冲上传送带时的速度为v，在弹簧弹开过程中，由机械能守恒Epmv2滑块在传送带上做匀加速运动由动能定理mgLmvmv2解得：EpmvmgL.(2)设滑块在传送带上做匀加速运动的时间为t，则t时间内传送带的位移sv0tv0vatmgma滑块相对传送带滑动的位移ssL相对滑动生成的热量Qmgs解得：Qmv0(v0 )mgL.【答案】(1)mvmgL(2)mv0(v0 )mgL12.【解析】(1)滑块在由A到B的过程中机械能守恒，可得：mghmv.解得：vB.(2)滑块在由B到C的过程中，应用动能定理得：mglmvmv.解得.(3)QFfl相对mgl相对l相对，故Q.【答案】(1) (2)(3)
