2022年全程复习构想高考物理一轮复习第六章碰撞与动量守恒专题五功能关系能量守恒课时作业 .pdf

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1、学习必备欢迎下载功能关系能量守恒一、选择题 (1 4 题只有一个选项符合题目要求，57 题有多个选项符合题目要求) 1. 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变大 B变小C不变 D 不能解析： 人缓慢推水袋，对水袋做正功，由功能关系可知，水的重力势能一定增加，A正确答案： A 2. 滑块静止于光滑水平面上，与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态，现用恒定的水平外力F作用于弹簧右端，在向右移动一段距离的过程中拉力F做了 10 J 的功在上述过程中( ) A弹簧的弹性势能增加了10 J B滑块的动能增加了10 J C滑块和弹簧组成的

2、系统机械能增加了10 J D滑块和弹簧组成的系统机械能守恒解析： 拉力F做功的同时，弹簧伸长，弹性势能增大，滑块向右加速，滑块动能增加，由功能关系可知，拉力做功等于滑块的动能与弹簧弹性势能的增加量之和，C正确， A、B、D均错误答案： C 3(2017宜昌模拟) 在离水平地面h高处将一质量为m的小球水平抛出，在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为F阻， 落地时小球距抛出点的水平距离为x， 速率为v， 那么，在小球运动的过程中( ) A重力势能减少mg h2x2B克服空气阻力做的功为F阻h2x2C落地时，重力的瞬时功率为mgvD机械能逐渐减少解析： 重力做功为WGmgh，由功能关系可知重力势能减

3、少mgh，选项 A 错误；空气阻力做功与经过的路程有关，而小球经过的路程大于h2x2，故克服空气阻力做的功大于F阻h2x2，选项 B错误；落地时，重力的瞬时功率为重力与沿重力方向的分速度的乘积，故落地时重力的瞬时功率小于mgv，选项 C错误；空气阻力做负功，机械能减少，选项D正确答案： D 4. 如图所示，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h0.30 m ，在A处放一个质量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页学习必备欢迎下载为

4、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 C0.10 m D 0 解析： 分析小物块的运动过程，可知由于克服摩擦力做功，物块的机械能不断减小设物块在BC上运动的总路程为l. 根据动能定理得mghmgl0，解得lh0.300.10 m3 m6d，即小物块正好停在B点，所以D选项正确答案： D 5(2017四川乐山一模) 如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块 ( 可视为质点 )放在小车的最左端现用一水平恒力F

5、作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动，小物块和小车之间的摩擦力为F1，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x. 在这个过程中，以下结论正确的是( ) A小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为(FF1) (Lx) B小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为F1xC小物块和小车增加的机械能为F1xD小物块克服摩擦力所做的功为F1(Lx) 解析： 对小车运动x的过程运用动能定理有F1x12Mv20，物块滑到小车右端时，小车具有的动能为F1x，故 A错误， B正确摩擦产生的内能等于摩擦力与相对路程的乘积，即Qfx，根据功能关系知，拉力做的功转化为小车和物块增加的机械能和摩擦产生的

6、内能，有F(Lx) EF1L，所以增加的机械能EF(Lx) F1L，故 C错误 小物块克服摩擦力所做的功等于摩擦力的大小乘小物块的位移，故F1(xL)，D正确答案： BD 6. 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C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

7、擦力做的功解析：由于系统受到摩擦力的作用，且摩擦力做功， 故系统机械能不守恒，选项 A错误；根据动能定理可知，合力对M做的功等于M动能的增加， 选项 B错误； 除重力以外的力对物体做的功等于机械能的增加，故选项C正确；由能量守恒定律可知，选项D正确答案： CD 7(2017湖北八校联考) 如图甲所示，质量为1 kg 的小物块以初速度v011 m/s 从53固定斜面底端先后两次滑上斜面，第一次对小物块施加一沿斜面向上的恒力F，第二次无恒力F. 图乙中的两条线段a、b分别表示存在恒力F和无恒力F时小物块沿斜面向上运动的vt图线不考虑空气阻力，g10 m/s2，下列说法正确的是( ) 精选学习资料

8、- - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页学习必备欢迎下载A恒力F大小为 1 N B物块与斜面间动摩擦因数为0.6 C有恒力F时，小物块在上升过程产生的热量较少D有恒力F时，小物块在上升过程机械能的减少量较小解析： 根据vt图象中斜率等于加速度可知aavt1 10 m/s2，abvt2 11 m/s2，不受拉力时，mabmgsin53 mgcos53，代入数据得0.5. 受到拉力的作用时，maaFmgsin53 mgcos53，所以F1 N，选项 A正确， B错误；根据运动学公式x0v202a，有恒力F时，小物块的加速度小，位移大，所以在

9、上升过程产生的热量较多，选项 C错误； 结合C的分析可知， 有恒力F时，小物块上升的高度比较大，所以在最高点的重力势能比较大，而升高的过程动能的减小是相等的，所以在上升过程机械能的减少量较小，选项 D正确答案： AD 二、非选择题8. 如图所示，传送带始终保持v3 m/s的速度顺时针运动，一个质量为m1.0 kg ，初速度为零的小物体放在传送带的左端，若物体与传送带之间的动摩擦因数0.15 ，传送带左右两端距离为x4.5 m(g 10 m/s2) (1) 求物体从左端到右端的时间；(2) 求物体从左端到右端的过程中产生的内能；(3) 设带轮由电动机带动，求为了使物体从传送带左端运动到右端而多消

10、耗的电能解析： (1) 滑动摩擦力产生的加速度为ag0.1510 m/s21.5 m/s2所以速度达到3 m/s 的时间为t1va31.52 s 2 s 内物体发生的位移为x112at213 m4.5 m 所以物体先加速后匀速到达另一端t2xx1v0.5 s ，总时间为tt1t22.5 s. (2) 物体与传送带之间的相对位移为xvt1x13 m，所以产生的热量为Qmgx0.151103 J 4.5 J. (3) 解法1：物体在传送带上滑行时皮带受到向后的摩擦力和电动机的牵引力做匀速直线运动故摩擦力对传送带做功与电动机做的功( 电动机多消耗的电能) 大小相等故 E电mgx2mgvt9 J ，解

11、法 2：电动机多消耗的电能等于物体的动能的增加量与产生的内能之和，故有E电Q12mv29 J. 答案： (1)2.5 s (2)4.5 J (3)9 J 9如图所示为某娱乐活动小组设计的活动方案示意图，游戏者通过助跑后从A点以某一速度沿斜面滑下，到达斜面底端B点后滑过水平无摩擦的BC段，顺势抓住C点正上方P点处的轻质吊环，人和吊环一起沿水平杆向前滑去，沿水平杆前进一定距离后松手，要求落精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页学习必备欢迎下载在位于水面上的平台M上已知斜面AB的长度L12 m，斜面倾角为37，人与斜面间和吊环

12、与水平杆间的动摩擦因数均为0.5 ，P点到平台中心M点的水平距离d8 m ，某人在游戏活动中助跑后到达A点的速度为vA4 m/s ，下滑后在P点抓住吊环滑行一段距离，松手后下落的高度为h3.2 m ，不考虑人体型变化所带来的影响，人经过B点时速度大小不变，g10 m/s2，sin37 0.6 ，cos37 0.8. (1) 该人到达B点时的速度为多大？(2) 该人若正好落到M点，人和吊环一起沿水平杆向前滑行的距离x应多大？解析： (1) 由能量守恒定律得mgLsin37 12mv2A12mv2Bmgscos37其中vA4 m/s ，代入数据解得vB8 m/s. (2) 设人下落的时间为t，根据

13、h12gt2，解得t0.8 s 设人松手时速度为v，人和吊环一起沿水平杆向前时由能量守恒定律得：12mv2B12mv2mgx人平抛的水平距离dxvt联立解得x4.8 m. 答案： (1)8 m/s (2)4.8 m 10如图所示，在竖直方向上，A、B两物体通过劲度系数为k16 N/m 的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连，C放在倾角30的固定光滑斜面上. 用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行已知A、B的质量均为m0.2 kg ，重力加速度取g 10 m/s2，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状

14、态释放C后，C沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度，求：(1) 从释放C到物体A刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离；(2) 物体C的质量；(3) 释放C到A刚离开地面的过程中细线的拉力对物体C做的功解析： (1) 设开始时弹簧的压缩量为xB，则kxBmg设物体A刚离开地面时，弹簧的伸长量为xA，则kxAmg当物体A刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离为hxAxB由解得h2mgk0.25 m . (2) 设物体A刚离开地面时，物体B获得最大速度vm，加速度为零，设C的质量为M，对B有FTmgkxA0对C有Mgsin FT 0由得Mgsin 2mg 0解得M4m0.8 kg . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页学习必备欢迎下载(3) 由于xAxB，物体B从开始运动到速度最大的过程中，弹簧弹力做功为零，且B、C两物体速度大小相等，由能量守恒定律有Mghsin mgh12(mM)v2m解得vm1 m/s 对C由动能定理可得Mghsin WT12Mv2m解得WT 0.6 J. 答案： (1)0.25 m (2)0.8 kg (3) 0.6 J 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页