2019版高考物理一轮复习 第五章 机械能及其守恒定律 课后分级演练17 功能关系 能量守恒定律.doc
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1、1课后分级演练课后分级演练( (十七十七) ) 功能关系功能关系 能量守恒定律能量守恒定律【A 级基础练】1.如图所示,A、B、C三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动,A由静止释放,B的初速度方向沿斜面向下,大小为v0,C的初速度方向沿斜面水平向左,大小也为v0.下列说法中正确的是( )AA和C将同时滑到斜面底端B滑到斜面底端时,B的机械能减少最多C滑到斜面底端时,B的动能最大DC的重力势能减少最多解析:C 滑块A和C通过的路程不同,在沿斜面方向的加速度大小也不相同,故 A 错;滑块A和B滑到底端时经过的位移相等,克服摩擦力做功相等,而滑块C的路程较大,机械能减少得较多,故 B 错
2、;C 对;三个滑块滑到底端时重力势能减少量相同,故 D 错2.如图所示,竖立在水平面上的轻弹簧,下端固定,将二个金属球放在弹簧顶端(球与弹簧不连接),用力向下压球,使弹簧被压缩,并用细线把小球和地面拴牢(图甲)烧断细线后,发现球被弹起且脱离弹簧后还能继续向上运动(图乙)那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中,下列说法正确的是( )A弹簧的弹性势能先减小后增大B球刚脱离弹簧时动能最大C球在最低点所受的弹力等于重力D在某一阶段内,小球的动能减小而小球的机械能增加解析:D 从细线被烧断到球刚脱离弹簧的运动过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的机械能,弹性势能逐渐减小,选项 A 错误;当弹簧弹力与小
3、球重力相等时,小球的动能最大,此后弹簧继续对球做正功,但球的动能减小,而球的机械能却增大,所以选项 B 错误,D 正确;小球能继续上升,说明在细线烧断瞬间小球在最低点时受到的弹力大于球的重力,选项 C 错误3.滑板是现在非常流行的一种运动,如图所示,一滑板运动员以 7 m/s 的初速度从曲面的A点下滑,运动到B点速度仍为 7 m/s,若他以 6 m/s 的初速度仍由A点下滑,则他运动到B点时的速度( )2A大于 6 m/s B等于 6 m/sC小于 6 m/sD条件不足,无法计算解析:A 当初速度为 7 m/s 时,由功能关系,运动员克服摩擦力做的功等于减少的重力势能而当初速度变为 6 m/s
4、 时,运动员所受的摩擦力减小,故从A到B过程中克服摩擦力做的功减少,而重力势能变化量不变,故运动员在B点的动能大于他在A点的动能4(多选)如图所示,D、A、B、C四点水平间距相等,DA、AB、BC竖直方向高度差之比为 135.现分别放置三个相同的小球(视为质点),均使弹簧压缩并锁定,当解除锁定后,小球分别从A、B、C三点沿水平方向弹出,小球均落在D点,不计空气阻力,下列说法中正确的有( )A三个小球在空中运动的时间之比为 123B三个小球弹出时的动能之比为 111C三个小球在空中运动过程中重力做功之比为 135D三个小球落地时的动能之比为 2510解析:AB 本题考查平抛运动规律、重力做功、动
5、能定理、弹性势能等,意在考查考生对平抛运动规律、功能关系的理解能力和分析判断能力三个小球弹出后做平抛运动,竖直方向上,三个小球竖直位移比为 149,由自由落体运动规律hgt2可知,小球在空中运动时间之比为 123,A 项正确;又三1 2个小球水平位移之比为 123,由水平方向匀速直线运动规律xv0t可知,三个小球弹出时速度相同,B 项正确;重力做功WGmgh,所以重力做功之比为 149,C 项错;当且仅当弹力对小球A做功与重力对小球A做功相等时,合外力对三个小球做功之比为 2510,故 D 项错5.(多选)(2017南平检测)如图所示,一质量为M的斜面体静止在水平地面上,质量为m的木块沿粗糙斜
6、面加速下滑h高度,速度大小由v1增大到v2,所用时间为t,木块与斜面体之间的动摩擦因数为.在此过程中( )A斜面体受水平地面的静摩擦力为零B木块沿斜面下滑的距离为tv1v2 2C如果给质量为m的木块一个沿斜面向上的初速度v2,它将沿斜面上升到h高处速度变为v13D木块与斜面摩擦产生的热量为mghmvmv1 22 21 22 1解析:BD 对整体分析可知,整体一定有向左的加速度,根据牛顿第二定律可知,整体在水平方向一定受外力,即水平地面与斜面体间的静摩擦力,故 A 错误;由平均速度公式可知,木块沿斜面下滑的平均速度为: ,故下滑的距离为:xtvv1v2 2vt,故 B 正确;由于木块在斜面上受摩
7、擦力,故木块沿斜面向上运动时的加速度v1v2 2大小一定大于木块沿斜面向下运动时的加速度大小;故上升h时的速度一定小于v1,故 C错误;由能量守恒定律可知:mghmvmvQ,故有:Qmghmvmv,故 D 正1 22 11 22 21 22 21 22 1确6.(多选)(2017威海模拟)如图所示,轻质弹簧的一端固定在竖直墙面上,另一端拴接一小物块,小物块放在动摩擦因数为的水平面上,当小物块位于O点时弹簧处于自然状态现将小物块向右移到a点,然后由静止释放,小物块最终停在O点左侧的b点(图中未画出),以下说法正确的是( )AOb之间的距离小于Oa之间的距离B从O至b的过程中,小物块的加速度逐渐减
8、小C小物块在O点时的速度最大D从a到b的过程中,弹簧弹性势能的减少量等于小物块克服摩擦力所做的功解析:AD 如果没有摩擦力,根据简谐运动的对称性知O点应该在ab中间,OaOb.由于有摩擦力,物块从a到b过程中机械能损失,故无法到达没有摩擦力情况下的b点,即O点靠近b点,故OaOb,选项 A 正确;从O至b的过程中,小物块受到向右的摩擦力及向右的弹力,且弹力逐渐变大,故物块的加速度逐渐变大,选项 B 错误;当物块从a点向左运动时,受到向左的弹力和向右的摩擦力,且弹力逐渐减小,加速度逐渐减小,当弹力等于摩擦力时加速度为零,此时速度最大,故小物块的速度最大位置在O点右侧,选项C 错误;由能量守恒关系
9、可知,从a到b的过程中,弹簧弹性势能的减少量等于小物块克服摩擦力所做的功,选项 D 正确7.(多选)如图所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处安装一定滑轮质量分别为M、m(Mm)的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中( )A两滑块组成系统的机械能守恒B重力对M做的功等于M动能的增加4C轻绳对m做的功等于m机械能的增加D两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功解析:CD 因为M克服摩擦力做功,所以系统机械能不守恒,A 错误由功能关系
10、知,系统减少的机械能等于M克服摩擦力做的功,D 正确对M除重力外还有摩擦力和轻绳拉力对其做功,由动能定理可知 B 错误对m有拉力和重力对其做功,由功能关系知 C 正确8.(2017温州模拟)某工地上,一架起重机将放在地面上的一个箱子吊起箱子在起重机钢绳的作用下由静止开始竖直向上运动,运动过程中箱子的机械能E与其位移x的关系图象如图所示,其中Ox1过程的图线为曲线,x1x2过程的图线为直线根据图象可知( )AOx1过程中箱子所受的拉力逐渐增大BOx1过程中箱子的动能一直增加Cx1x2过程中箱子所受的拉力一直不变Dx1x2过程中起重机的输出功率一直增大解析:C 由除重力和弹簧弹力之外的其他力做多少
11、负功箱子的机械能就减少多少,所以Ex图象的斜率的绝对值等于箱子所受拉力的大小,由题图可知在Ox1内斜率的绝对值逐渐减小,故在Ox1内箱子所受的拉力逐渐减小,所以开始先做加速运动,当拉力减小后,可能做减速运动,故 A、B 错误;由于箱子在x1x2内所受的合力保持不变,故加速度保持不变,故箱子受到的拉力不变,故 C 正确;由于箱子在x1x2内Ex图象的斜率的绝对值不变,故箱子所受的拉力保持不变,如果拉力等于箱子所受的重力,故箱子做匀速直线运动,所以输出功率可能不变,故 D 错误9(2017湖南长沙三月模拟)弹弓是孩子们喜爱的弹射类玩具,其构造原理如图所示,橡皮筋两端点A、B固定在把手上,橡皮筋处于
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- 2019 高考 物理 一轮 复习 第五 机械能 及其 守恒定律 课后 分级 演练 17 功能 关系 能量守恒定律
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