高考物理一轮复习 第五章 机械能及其守恒定律 第4讲 功能关系 能量守恒定律练习-人教版高三全册物理试题.doc
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1、第4讲功能关系能量守恒定律板块三限时规范特训时间:45分钟满分:100分一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。其中16为单选,710为多选)1质量为m的物体,从静止开始以a的加速度竖直向下运动h米,下列说法中不正确的是()A物体的动能增加了B物体的机械能减少了C物体的势能减少了D物体的势能减少了mgh答案C解析因向下的加速度小于重力加速度,可判断物体一定受到阻力作用,由牛顿第二定律可求出合力Fmamg,可得阻力fmg,合力做功Wmgh,动能增加mgh,A正确;阻力做功Wfmgh,机械能减少mgh,B正确;重力做功WGmgh,则重力势能减少mgh,D正确,C错误。22017安徽合肥一
2、模一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下,到半圆底部时,小铁块所受向心力为小铁块重力的1.5倍,则此过程中小铁块损失的机械能为()A.mgR B.mgR C.mgR D.mgR答案B解析已知小铁块滑到半圆底部时,小铁块所受向心力为小铁块重力的1.5倍,由牛顿第二定律得:1.5mgm。对铁块的下滑过程运用动能定理得:mgRWmv2,联立解得:WmgR,B正确。3. 2017山东滨州市一模两物块A和B用一轻弹簧连接,静止在水平桌面上,如图甲,现用一竖直向上的力F拉动物块A,使之向上做匀加速直线运动,如图乙,在物块A开始运动到物块B将要离开桌面的过程中(弹簧始终处于弹性限度内)
3、,下列说法正确的是()A力F先减小后增大B弹簧的弹性势能一直增大C物块A的动能和重力势能一直增大D两物块A、B和轻弹簧组成的系统机械能先增大后减小答案C解析对A物块由牛顿第二定律得:Fmgkxma,解得:Fm(ga)kx,由于x先减小后反向增大,故拉力一直增大,A错误;在A上升过程中,弹簧从压缩到伸长,所以弹簧的弹性势能先减小后增大,B错误;在上升过程中,由于物块A做匀加速运动,所以物块A的速度增大,高度升高,则物块A的动能和重力势能增大,C正确;在上升过程中,除重力与弹力做功外,还有拉力做正功,所以两物块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能一直增大,D错误。4. 2017吉林长春模拟如图所示,重
4、10 N的滑块在倾角为30的斜面上,从a点由静止开始下滑,到b点开始压缩轻弹簧,到c点时达到最大速度,到d点(图中未画出)开始弹回,返回b点离开弹簧,恰能再回到a点。若bc0.1 m,弹簧弹性势能的最大值为8 J,则下列说法正确的是()A轻弹簧的劲度系数是50 N/mB从d到b滑块克服重力做功8 JC滑块的动能最大值为8 JD从d点到c点弹簧的弹力对滑块做功8 J答案A解析当滑块的合力为0时,滑块速度最大,即在c点时滑块的速度最大,此瞬间滑块受力平衡,有mgsin30k,可得k50 N/m,A正确;滑块从d到a,运用动能定理得WGW弹00;又W弹Ep8 J,可得WG8 J,即克服重力做功8 J
5、,所以从d到b滑块克服重力做功小于8 J,B错误;滑块从d到c,由系统的机械能守恒知滑块的动能增加量与重力势能增加量之和等于弹簧弹性势能的减小量Ep,而Ep小于8 J,所以滑块的动能最大值小于8 J,C错误;弹簧弹性势能的最大值为8 J,根据功能关系知,从d点到b点弹簧的弹力对滑块做功为8 J,而从d点到c点弹簧的弹力对滑块做功小于8 J,D错误。5. 2017山东烟台市模拟某段高速公路对载重货车设定的允许速度范围为5080 km/h,而上坡时若货车达不到最小允许速度50 km/h,则必须走“爬坡车道”来避免危险,如图所示。某质量为4.0104 kg的载重货车,保持额定功率200 kW在“爬坡
6、车道”上行驶,每前进1 km,上升0.04 km,汽车所受的阻力(摩擦阻力与空气阻力)为车重的0.01倍,g取10 m/s2,爬坡车道足够长,则货车匀速上坡的过程中()A牵引力等于2104 NB速度可能大于36 km/hC上坡过程增加的重力势能等于汽车牵引力所做的功D上坡过程增加的机械能等于汽车克服阻力所做的功答案A解析货车匀速上坡的过程中,根据平衡条件得:牵引力大小F0.01mgmgsin0.014.010410 N4.010410 N2104 N,故A正确;根据PFv得:v m/s10 m/s36 km/h,故B错误;上坡过程增加的重力势能等于汽车牵引力所做的功与克服阻力做功之差,故C错误
7、;根据功能关系知,上坡过程增加的机械能等于汽车牵引力做功与克服阻力所做的功之差,故D错误。62017石家庄质检一质量为0.6 kg的物体以20 m/s的初速度竖直上抛,当物体上升到某一位置时,其动能减少了18 J,机械能减少了3 J。整个运动过程中物体所受阻力大小不变,重力加速度g10 m/s2,则下列说法正确的是(已知物体的初动能Ek0mv2120 J)()A物体向上运动时加速度大小为12 m/s2B物体向下运动时加速度大小为9 m/s2C物体返回抛出点时的动能为40 JD物体返回抛出点时的动能为114 J答案A解析根据机械能的变化量等于除了重力以外的其他力做的功,所以阻力做功Wf3 J,在
8、物体上升到某一位置的过程中根据动能定理有,mghWfEk,解得h2.5 m,又Wffh解得f N,上升过程中有mgfma,解得a12 m/s2,下落过程中有mgfma,解得a8 m/s2,A项正确,B项错误;初动能Ek0mv2120 J,当上升到某一位置动能变化量为Ek18 J,EkEk1Ek0,解得:Ek1102 J,再上升到最高点时机械能减少量为E,则,解得E17 J,所以在上升、下落全过程中机械能的减少量为40 J,这个过程中利用动能定理有40 JEkEk0,得返回抛出点时的动能Ek80 J,所以C、D两项均错误。7. 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
9、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答案AD解析如果没有摩擦力,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,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
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