2017届高考物理一轮总复习课时跟踪训练18第五章机械能第4讲功能关系能量守恒定律(必修2).pdf
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1、第 4 讲 功能关系能量守恒定律一、选择题1(2015商丘模拟)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,则水的重力势能()A增 大B变小C不变D不能确定 解析 人对水做正功,则水的机械能增大,由于水的动能仍为0,故重力势能增大,A对 答案 A 2(2014广东卷)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 在车厢相互撞击使弹簧压缩过程中,由于要克服摩擦力做功,且缓
2、冲器所受合外力做功不为零,因此机械能不守恒,A项错误;克服摩擦力做功消耗机械能,B项正确;撞击以后垫板和车厢有相同的速度,因此动能并不为零,C项错误;压缩弹簧过程弹簧的弹性势能增加,并没有减小,D项错误 答案 B 3(2016云南第一次检测)起跳摸高是学生经常进行的一项体育活动一质量为m的同学弯曲两腿向下蹲,然后用力蹬地起跳,从该同学用力蹬地到刚离开地面的起跳过程中,他的重心上升了h,离地时他的速度大小为v.下列说法正确的是()A该同学机械能增加了mghB起跳过程中该同学机械能增量为mgh12mv2C地面的支持力对该同学做功为mgh12mv2D该同学所受的合外力对其做功为12mv2mgh 解析
3、 学生重心升高h,重力势能增大了mgh,又知离地时获得动能为12mv2,则机械能增加了mgh12mv2,A错,B对;人与地面作用过程中,支持力对人做功为零,C错;学生受合外力做功等于动能增量,则W合12mv2,D错 答案 B 4(多选)足够长的水平传送带始终以速度v匀速运动某时刻,一质量为m、速度大小为v,方向与传送带运动方向相反的物体在传送带上运动,最后物体与传送带相对静止物体在传送带上相对滑动的过程中,滑动摩擦力对物体做的功为W1,传送带克服滑动摩擦力做的功为W2,物体与传送带间摩擦产生的热量为Q,则()AW112mv2BW12mv2CW2mv2DQ2mv2 解析 设小物体速度由v减到零过
4、程对地位移大小为x,则该过程传送带对地位移为2x,两者相对移动的路程为3x,当小物体速度由零增加到v过程,小物体和传送带对地位移分别为x和 2x,两者相对移动的路程为x,因此全过程两者相对移动的路程为4x,摩擦生热Q 4Ffx,而Ffx12mv2,所以Q2mv2.滑动摩擦力对物体做的功W112mv2,物体相对传送带滑动的过程中,传送带克服摩擦力做的功W24Ffx2mv2,选项 A、D正确 答案 AD 5(2015潍坊模拟)如右图所示,ABCD是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC的 连接处都是一段与BC相切的圆弧,B、C在水平线上,其距离d0.50 m 盆边缘的高度为h0.30 m 在A处放一个质
5、量为m的小物块并让其从静止出发下滑已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为0.10.小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停下的位置到B的距离为()A0.50 m B0.25 m 文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G
6、9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10
7、A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码
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9、K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U
10、4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M
11、4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R
12、6 ZK8G9X2K10A8C0.10 m D0 解析 设小物块在盆内水平面上来回运动的总路程为x,由能量守恒定律可得:mghmgx,解得x3.0 m 6d,故小物块最终停在B点,D正确 答案 D 6(2014山东卷)2013 年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想:如右图,将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h高度的轨道上,与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接,然后由飞船送“玉兔”返回地球设“玉兔”质量为m,月球半径为R,月面的重力加速度为g月以月面为零势能面,“玉兔”在h高度的引力势能可表示为EpGMmhRRh,其中G
13、为引力常量,M为月球质量若忽略月球的自转,从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为()A.mg月RRh(h2R)B.mg月RRh(h2R)C.mg月RRhh22RD.mg月RRhh12R 解析 根据题意可知,要使“玉兔”和飞船在距离月球表面高为h的轨道上对接,若不考虑月球的自转影响,从开始发射到完成对接需要对“玉兔”做的功应为克服月球的万有引力做的功与在该轨道做圆周运动的动能之和,所以WEpEk,EpGMmhRRh,再根据:GMmRh2mv2Rh,据此可求得需要的动能为:EkGMmRh,再联系:GMg月R2,由以上三式可求得,从开始发射到完成对接需要对“玉兔”做的功应为:Wmg月RRhh12
14、R,所以该题正确选项为D.答案 D 7(2015黑龙江齐齐哈尔模拟)如图所示,质量相等、材料相同的两个小球A、B间用一劲度系数为k的轻质弹簧相连组成系统,系统穿过一粗糙的水平滑杆,在作用在B上的水平外力F的作用下由静止开始运动,一段时间后一起做匀加速运动,当它们的总动能为4Ek时撤去外力F,最后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则在从撤去外力F到停止运动的过程中,下列说法正确的是()文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E
15、1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD
16、2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R
17、5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK
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20、编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8
21、I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8A撤去外力F的瞬间,弹簧的压缩量为F2kB撤去外力F的瞬间,弹簧的伸长量为FkC系统克服摩擦力所做的功小于系统机械能的减少量DA克服外力所做的总功等于 2Ek 解析 撤去F瞬间,弹簧处于拉伸状态,对系统,在F作用下一起匀加速运动时,由牛顿第二定律有F2mg 2ma,对A有kxmgma,求得拉伸量xF2k,则 A、B两项错误;撤去F之后,系统运动过程中,克服摩擦力
22、所做的功等于机械能的减少量,则C错误;对A利用动能定理W合0EkA,又有EkAEkB2Ek,则知A克服外力做的总功等于2Ek,则 D项正确 答案 D 8(2015山西太原一模)将小球以10 m/s 的初速度从地面竖直向上抛出,取地面为零势能面,小球在上升过程中的动能Ek、重力势能Ep与上升高度h间的关系分别如图中两直线所示取g10 m/s2,下列说法正确的是()A小球的质量为0.2 kg B小球受到的阻力(不包括重力)大小为 0.20 N C小球动能与重力势能相等时的高度为2013 m D小球上升到2 m 时,动能与重力势能之差为0.5 J 解析 在最高点,Epmgh得m0.1 kg,A项错误
23、;由除重力以外其他力做功E其E可知:fhE高E低,E为机械能,解得f0.25 N,B项错误;设小球动能和重力势能相等时的高度为H,此时有mgH12mv2,由动能定理:fHmgH12mv212mv20得H209 m,故 C项错;当上升h 2 m 时,由动能定理,fhmghEk212mv20得Ek2 2.5 J,Ep2mgh 2 J,所以动能与重力势能之差为0.5 J,故 D项 正确 答案 D 9(2016湖北襄阳调研)如图所示,质量为m的滑块从斜面底端以平行于斜面的初速文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M
24、4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R
25、6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G9X2K10A8文档编码:CG8I2K10E1U4 HD2M4M8R5R6 ZK8G
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