高考物理二轮复习专题练习能量守恒定律的综合应用含答案解析中学教育高考_中学教育-高考.pdf
学习好资料 欢迎下载 2016 高考物理二轮复习专题练习 能量守恒定律的综合应用 1.(多选)(2013 全国)如图所示，一固定斜面倾角为30，质量为m 的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g.物块上升的最大高度为H.则此过程中，物块的()A.动能损失了2mgH B.动能损失了mgH C.机械能损失了mgH D.机械能损失了mgH 2.(2014 广东)如图所示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 12学习好资料 欢迎下载 D.弹簧的弹性势能全部转化为动能 3.(2014 上海)静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力.不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化的关系是()4.(多选)(2014 中华中学)如图所示，绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q(可视为质点)固定在光滑绝缘斜面上的M 点，且在弹簧的中轴线ab上.现把与Q大小相同、电性相同的小球P，从N点由静止释放，在小球P与弹簧接触到压缩弹簧至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，下列说法中正确的是()A.小球P和弹簧组成的系统机械能守恒 B.小球P和弹簧刚接触时其速度最大 C.小球P的动能与弹簧弹性势能的总和增大 D.小球P的加速度先减小后增大 5.如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m 的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止.现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时的速度为v，不计空气阻力，则上述过程中()量为的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动加速度大小等于重力加速度的大小物块上升的最大高度为则此过程中物块的动能损失了动能损失了机械能损失了机械能损失了广东如图所示是安装在列车车厢之间的器的机械能守恒摩擦力做功消耗机械能垫板的动能全部转化为内能学习好资料欢迎下载弹簧的弹性势能全部转化为动能上海静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升在某一高度撤去恒力不计空气阻力在整个上升过程中物体视为质点固定在光滑绝缘斜面上的点且在弹簧的中轴线上现把与大小相同电性相同的小球从点由静止释放在小球与弹簧接触到压缩弹簧至最短的过程中弹簧始终在弹性限度内下列说法中正确的是小球和弹簧组成的系统机械能恒小球学习好资料 欢迎下载 A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒 B.小球的重力势能增加-W1 C.小球的机械能增加W1+mv2 D.小球的电势能增加W2 6.(多选)如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m 的滑块放置在木板左端，滑块与木板间的滑动摩擦力大小为f，现用水平的恒定拉力F作用于滑块.当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，滑块速度为v1，木板速度为v2，下列结论中正确的是()A.上述过程中，F做功的大小为m+M B.其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用的时间越长 C.其他条件不变的情况下，M 越大，s越小 D.其他条件不变的情况下，f 越大，滑块与木板间产生的热量越多 7.(2014 福建)如图所示为某游乐场的水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB 段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC 在B点水平相切.点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC 的半径为R，圆心O恰在水面上.一质量为m 的游客(可视为质121221v1222v量为的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动加速度大小等于重力加速度的大小物块上升的最大高度为则此过程中物块的动能损失了动能损失了机械能损失了机械能损失了广东如图所示是安装在列车车厢之间的器的机械能守恒摩擦力做功消耗机械能垫板的动能全部转化为内能学习好资料欢迎下载弹簧的弹性势能全部转化为动能上海静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升在某一高度撤去恒力不计空气阻力在整个上升过程中物体视为质点固定在光滑绝缘斜面上的点且在弹簧的中轴线上现把与大小相同电性相同的小球从点由静止释放在小球与弹簧接触到压缩弹簧至最短的过程中弹簧始终在弹性限度内下列说法中正确的是小球和弹簧组成的系统机械能恒小球学习好资料 欢迎下载 点)可从轨道AB 的任意位置滑下，不计空气阻力.(1)若游客从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面上的D点，OD=2R，求游客滑到B点时速度vB的大小及运动过程中轨道摩擦力对其所做的功Wf.(2)若游客从AB 段某处滑下，恰好停在B点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道，求P点离水面的高度h.(提示:在圆周运动过程中的任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为F向=m)8.(2014 南师附中)如图所示是一皮带传输装载机械示意图.井下挖掘工将矿物无初速度地放置于沿图示方向运行的传送带A端，被传输到末端B处，再沿一段圆形轨道到达轨道的最高点C处，然后水平抛到货台上.已知半径为R=0.4 m 的圆形轨道与传送带在B点相切，O点为圆形轨道的圆心，BO、CO 分别为圆形轨道的半径，矿物m 可视为质点，传送带与水平面间的夹角=37，矿物与传送带间的动摩擦因数=0.8，传送带匀速运行的速率为v0=8 m/s，传送带A、B点间的长度sAB=45 m.若矿物落点D处离最高点C的水平距离为sCD=2 m，竖直距离为hCD=1.25 m，矿物质量m=50 kg，sin 37=0.6，cos 37=0.8，取g=10 m/s2，不计空气阻力.求:(1)矿物到达B点时的速度大小.(2)矿物到达C点时对轨道的压力大小.(3)矿物由B点到达C点的过程中，克服阻力所做的功.2vR量为的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动加速度大小等于重力加速度的大小物块上升的最大高度为则此过程中物块的动能损失了动能损失了机械能损失了机械能损失了广东如图所示是安装在列车车厢之间的器的机械能守恒摩擦力做功消耗机械能垫板的动能全部转化为内能学习好资料欢迎下载弹簧的弹性势能全部转化为动能上海静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升在某一高度撤去恒力不计空气阻力在整个上升过程中物体视为质点固定在光滑绝缘斜面上的点且在弹簧的中轴线上现把与大小相同电性相同的小球从点由静止释放在小球与弹簧接触到压缩弹簧至最短的过程中弹簧始终在弹性限度内下列说法中正确的是小球和弹簧组成的系统机械能恒小球学习好资料 欢迎下载 能量守恒定律的综合应用答案 1.AC 解析:分析小物块沿斜面上滑,根据题述可知,物块所受滑动摩擦力为f=mg,由动能定理,动能损失了f+mgH=2mgH,选项A正确,B错误.由功能关系,机械能损失f=mgH,选项C正确,D错误.2.B 解析:由于楔块与弹簧盒、垫板间有摩擦力,即摩擦力做负功,则机械能转化为内能,故选项A错误,选项B正确;垫板的动能转化为内能和弹性势能,故选项C错误;弹簧的弹性势能转化为动能和内能,故选项D错误.3.C 解析:根据机械能守恒定律,只有系统内重力和弹力做功,系统机械能保持不变,那么除系统内重力和弹力外其他力做的功等于系统机械能的变化,本题目中其他力即竖直向上的恒力,所以恒力撤去前,E=Fs,物体受到自身重力和竖直向上的恒力作用,竖直向上做匀加速直线运动,即s=at2,所以E=Fat2,机械能的增加量与时间平方成正比,选项AB 错.撤去拉力后只有重力做功,机械能不变,选项D错,所以正确选项为C.120sin30H0sin30H1212量为的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动加速度大小等于重力加速度的大小物块上升的最大高度为则此过程中物块的动能损失了动能损失了机械能损失了机械能损失了广东如图所示是安装在列车车厢之间的器的机械能守恒摩擦力做功消耗机械能垫板的动能全部转化为内能学习好资料欢迎下载弹簧的弹性势能全部转化为动能上海静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升在某一高度撤去恒力不计空气阻力在整个上升过程中物体视为质点固定在光滑绝缘斜面上的点且在弹簧的中轴线上现把与大小相同电性相同的小球从点由静止释放在小球与弹簧接触到压缩弹簧至最短的过程中弹簧始终在弹性限度内下列说法中正确的是小球和弹簧组成的系统机械能恒小球学习好资料 欢迎下载 4.CD 解析:小球P沿斜面向下运动的过程中,在接触弹簧前,库仑斥力变小,合力变小,加速度变小,小球向下加速,接触弹簧后,弹簧弹力增大,故受到的合力沿斜面先向下再向上,小球的加速度先向下减小,再向上增加,小球先向下加速再向下减速,B错误,D正确;对于小球P和弹簧组成的系统,由于电场力对其做正功,故机械能要增大,A错误;全过程只发生了小球P的动能、重力势能、电势能与弹簧的弹性势能的相互转化,由于重力和电场力都做正功,重力势能和电势能的总和减小,故小球P的动能与弹簧弹性势能的总和增大,C正确.5.B 解析:撤去F,小球与弹簧组成的系统机械能和电势能之和守恒,选项A错误;由重力做功与重力势能变化的关系可知,小球的重力势能增加-W1,选项B正确;由电场力做功等于机械能的增加可知小球的机械能增加W2,选项C错误;由电场力做功与电势能变化的关系知,小球的电势能减少W2,选项D错误.6.CD 解析:由能量守恒定律可知,上述过程中,F做功大小等于二者动能之和加上摩擦产生的热量,大于m+M,选项A错误;其他条件不变的情况下,F越大,滑块加速度越大,滑块到达右端所用的时间越短,选项B错误;其他条件不变的情况下,M越大,木板加速度越小,s 越小,选项C正确;其他条件不变的情况下,滑块与木板间产生的热量等于fL,f 越大,滑块与木板间产生的热量越多,选项D正确.7.(1)-(mgH-2mgR)(2)R 解析:(1)游客从B点做平抛运动,有2R=vBt,R=gt2.解得vB=.从A到B,根据动能定理 1221v1222v2gR23122gR量为的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动加速度大小等于重力加速度的大小物块上升的最大高度为则此过程中物块的动能损失了动能损失了机械能损失了机械能损失了广东如图所示是安装在列车车厢之间的器的机械能守恒摩擦力做功消耗机械能垫板的动能全部转化为内能学习好资料欢迎下载弹簧的弹性势能全部转化为动能上海静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升在某一高度撤去恒力不计空气阻力在整个上升过程中物体视为质点固定在光滑绝缘斜面上的点且在弹簧的中轴线上现把与大小相同电性相同的小球从点由静止释放在小球与弹簧接触到压缩弹簧至最短的过程中弹簧始终在弹性限度内下列说法中正确的是小球和弹簧组成的系统机械能恒小球学习好资料 欢迎下载 mg(H-R)+Wf=m-0.解得Wf=-(mgH-2mgR).(2)设OP 与OB 间夹角为,游客在P点时的速度为vP,受到的支持力为N,从B到P由机械能守恒定律有 mg(R-Rcos)=m-0.过P点时,根据向心力公式,有mgcos-N=m.N=0,cos=.由上式解得h=R.8.(1)6 m/s(2)1 500 N(3)140 J 解析:(1)假设矿物在AB 段始终处于加速状态,由动能定理可得(mgcos-mgsin)sAB=m.代入数据得vB=6 m/s.由于vBv0,故假设成立,矿物到达B点时速度为 6 m/s.(2)由平抛运动知识可得 sCD=vCt,hCD=gt2.代入数据得矿物到达C点时速度大小为 122Bv122Pv2PvRhR23122Bv12量为的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动加速度大小等于重力加速度的大小物块上升的最大高度为则此过程中物块的动能损失了动能损失了机械能损失了机械能损失了广东如图所示是安装在列车车厢之间的器的机械能守恒摩擦力做功消耗机械能垫板的动能全部转化为内能学习好资料欢迎下载弹簧的弹性势能全部转化为动能上海静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升在某一高度撤去恒力不计空气阻力在整个上升过程中物体视为质点固定在光滑绝缘斜面上的点且在弹簧的中轴线上现把与大小相同电性相同的小球从点由静止释放在小球与弹簧接触到压缩弹簧至最短的过程中弹簧始终在弹性限度内下列说法中正确的是小球和弹簧组成的系统机械能恒小球学习好资料 欢迎下载 vC=4 m/s.由牛顿第二定律可得FN+mg=m.代入数据得FN=1 500 N.根据牛顿第三定律可得矿物对轨道的压力 FN=FN=1 500 N.(3)对于矿物由B到C的过程,由动能定理得-mgR(1+cos 37)+Wf=m-m.代入数据得Wf=-140 J.即矿物由B到C时克服阻力所做的功为140 J.2CvR122Cv122Bv量为的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动加速度大小等于重力加速度的大小物块上升的最大高度为则此过程中物块的动能损失了动能损失了机械能损失了机械能损失了广东如图所示是安装在列车车厢之间的器的机械能守恒摩擦力做功消耗机械能垫板的动能全部转化为内能学习好资料欢迎下载弹簧的弹性势能全部转化为动能上海静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升在某一高度撤去恒力不计空气阻力在整个上升过程中物体视为质点固定在光滑绝缘斜面上的点且在弹簧的中轴线上现把与大小相同电性相同的小球从点由静止释放在小球与弹簧接触到压缩弹簧至最短的过程中弹簧始终在弹性限度内下列说法中正确的是小球和弹簧组成的系统机械能恒小球
