高考物理一轮复习 课时跟踪检测23 功能关系 能量守恒定律-人教版高三全册物理试题.doc

《高考物理一轮复习 课时跟踪检测23 功能关系 能量守恒定律-人教版高三全册物理试题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 课时跟踪检测23 功能关系 能量守恒定律-人教版高三全册物理试题.doc（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、课时跟踪检测二十三功能关系能量守恒定律【基础过关】1(多选)如图所示，美国空军X37B无人航天飞机于2010年4月首飞，在X37B由较低轨道飞到较高轨道的过程中()AX37B中燃料的化学能转化为X37B的机械能BX37B的机械能要减少C自然界中的总能量要变大D如果X37B在较高轨道绕地球做圆周运动，则在此轨道上其机械能不变解析：在X37B由较低轨道飞到较高轨道的过程中，必须启动助推器，对X37B做正功，X37B的机械能增大，A对，B错；根据能量守恒定律，C错；X37B在确定轨道上绕地球做圆周运动，其动能和重力势能都不会发生变化，所以机械能不变，D对答案：AD2.(多选)如图所示，质量为M、长为

2、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，滑块与木板间滑动摩擦力大小为Ff，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x，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做功大小为mvMvB其他条件不变的情况下，M越大，x越小C其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长D其他条件不变的情况下，Ff越大，滑块与木板间产生的热量越多解析：由功能原理可知，上述过程中，F做功大小为二者动能与产生的热量之和，选项A错误；其他条件不变的情况下，M越大，M的加速度越小，x越小，选项B正确；其他条件不变的情况下，F越大，滑块

3、的加速度越大，滑块到达右端所用时间越短，选项C错误；其他条件不变的情况下，滑块与木板间产生的热量等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，Ff越大，滑块与木板间产生的热量越多，选项D正确答案：BD3.(2015年天津卷)如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中()A圆环的机械能守恒B弹簧弹性势能变化了mgLC圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变解析：圆环在

4、下落过程中弹簧的弹性势能增加，由能量守恒定律可知圆环的机械能减少，而圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，故A、D错误；圆环下滑到最大距离时速度为零，但是加速度不为零，即合外力不为零，故C错误；圆环重力势能减少了mgL，由能量守恒定律知弹簧弹性势能增加了mgL，故B正确答案：B4.(多选)(2017届浙江绍兴诸暨牌头中学期末)如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一初速度从A点冲上倾角为30的固定斜面，其运动的加速度大小为g，沿斜面上升的最大高度为h，则在物体沿斜面上升的过程中()A物体克服摩擦力做功2mghB物体的重力势能增加了mghC物体的动能减少了mghD物体的机械能损失了mgh解题思路：

5、本题考查功能关系重力势能的变化看重力做功，动能的变化看合力的功，机械能的变化看除重力(弹力)以外的其他力的功解析：物体在斜面上上升的最大高度为h，物体克服重力做功为mgh，则重力势能增加了mgh，B正确；根据动能定理得Ekmamg2hmgh，则物体的动能损失了mgh，故C错误；物体的重力势能增加了mgh，动能损失了mgh，则机械能损失了mgh，故D正确；物体克服摩擦力做功mgh，故A错误答案：BD【提升过关】一、单项选择题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不能确定解析：人缓慢推水袋，对水袋做正功，由

6、功能关系可知，水的重力势能一定增加，A正确答案：A2(2017届陕西西安铁一中模拟)如图所示，光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点轻弹簧左端固定于竖直墙面，现用质量为m1的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上不计滑块在B点的机械能损失，换用材料相同，质量为m2的滑块(m2m1)压缩弹簧至同一点D后，重复上述过程，下列说法正确的是()A两滑块到达B点时速度相同B两滑块沿斜面上升的最大高度相同C两滑块上升到最高点的过程中克服重力做的功不相同D两滑块上升到最高点的过程中机械能损失相同解析：两滑块到达B点的动能相同，但速度不同，故A错误

7、；两滑块在斜面上运动时加速度相同，由于初速度不同，故上升的最大高度不同，故B错误；两滑块上升到最高点过程克服重力做功为mgh，由能量守恒定律得Epmghmgcos，所以mgh，故两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同，故C错误；由能量守恒定律得E损WfmgcosmghcotEp，故D正确答案：D3.(2017届辽宁抚顺一中一模)如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径ab水平，质点P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为H，空气阻力不计，当质点下落再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为()AhH BhCh Dh解析：根据动能定理研究质点第一次在半圆轨道中得

8、mg(Wf)0，Wf为质点克服摩擦力做功大小，WfmgH.质点第二次在半圆轨道中运动时，对应位置处速度变小，因此半圆轨道对质点的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于mgH，机械能损失小于mgH，因此小球再次冲出a点时，能上升的高度为Hh，故选D.答案：D4.(2016届枣庄模拟)如图所示，质量相等的物体A、B通过一轻质弹簧相连，开始时B放在地面上，A、B均处于静止状态现通过细绳将A向上缓慢拉起，第一阶段拉力做功为W1时，弹簧变为原长；第二阶段拉力再做功W2时，B刚要离开地面弹簧一直在弹性限度内，则()A两个阶段拉力做的功相等B拉力做的总功等于A的重力势能的增加量C第一阶段，拉力做的功大于A的重

9、力势能的增加量D第二阶段，拉力做的功等于A的重力势能的增加量解析：两个阶段中拉力做功通过的距离相同，但第一阶段与第二阶段弹力的方向不同拉力大小不同，第二阶段拉力做功大于第一阶段做的功，故A项说法不正确；A的重力势能变化等于拉力做的总功与弹簧弹力做功的代数和，该过程中弹簧弹力对A做功为零，故B说法正确；第一阶段，拉力做的功小于A的重力势能的增加量，因为此时弹簧弹力对A做正功弹性势能转变为A的重力势能，故C项说法不正确；第二阶段，拉力做的功大于A的重力势能的增加量，因为此时弹簧弹力对A做负功，拉力的功有一部分转化为弹性势能，故D说法不正确答案：B二、多项选择题5.(2016届江苏淮阴中学月考)如图

10、所示，倾角30的固定斜面上固定着挡板，轻弹簧下端与挡板相连，弹簧处于原长时上端位于D点用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体A和B，使滑轮左侧绳子始终与斜面平行，初始时A位于斜面的C点，C、D两点间的距离为L.现由静止同时释放A、B，物体A沿斜面向下运动，将弹簧压缩到最短的位置E点，D、E两点间的距离为.若A、B的质量分别为4m和m，A与斜面间的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度为g，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，则()AA在从C至E的过程中，先做匀加速运动，后做匀减速运动BA在从C至D的过程中，加速度大小为gC弹簧的最大弹性势能为mgLD弹簧的最大弹性势能为mgL解析：对A、B

11、整体从C到D的过程受力分析，根据牛顿第二定律得ag，从D点开始与弹簧接触，压缩弹簧、弹簧被压缩到E点的过程中，弹簧的弹力是变力，则加速度是变化的，所以A在从C至E的过程中，先做匀加速运动，后做变加速运动，最后做变减速运动，直到速度为零，故A错误，B正确；当A的速度为零时，弹簧被压缩到最短，此时弹簧弹性势能最大，整个过程中对A、B整体应用动能定理得4mgsin30mg(4mg)cos30LW弹0，解得W弹mgL，则弹簧具有的最大弹性势能EpW弹mgL，故C错误，D正确答案：BD6.(2017届上饶调研)如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体物体在A处时，弹簧处于原长状态现用手托住物体使它从A处

12、缓慢下降，到达B处时，手和物体自然分开此过程中，物体克服手的支持力所做的功为W.不考虑空气阻力关于此过程，下列说法正确的有()A物体重力势能减小量一定大于WB弹簧弹性势能增加量一定小于WC物体与弹簧组成的系统机械能增加量为WD若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时的动能为W解析：根据能量守恒定律可知，在此过程中减少的重力势能mghEpW，所以物体重力势能减小量一定大于W，不能确定弹簧弹性势能增加量与W的大小关系，故A正确，B错误；支持力对物体做负功，所以物体与弹簧组成的系统机械能减少W，所以C错误；若将物体从A处由静止释放，从A到B的过程，根据动能定理EkmghW弹mghEpW，所以D正确

13、答案：AD7(2016届湖南长沙雅礼中学月考)如图甲所示，静止在地面上的一个物体在竖直向上的拉力作用下开始运动，在向上运动的过程中，物体的动能Ek与位移x的关系图象如图乙所示，其中在0h过程中的图线为平滑曲线，h2h过程中的图线为平行于横轴的直线，2h3h过程中的图线为一倾斜的直线，不计空气阻力，下列说法正确的是()A物体上升到h高处时，拉力的功率为零B在0h过程中拉力大小为2mgC在h2h过程中物体机械能增加D在2h3h过程中物体的机械能不变解析：由动能定理得Ek(Fmg)x，图象的斜率表示合外力，在0h过程中，斜率逐渐减小到零，则拉力逐渐减小到等于mg，合力减小为零，则在上升到高度h时，由

14、图象可知，Fmg，速度为v，则功率为Pmgv，拉力的功率不为零，故A、B错误；在h2h过程中，物体匀速上升，拉力做正功，物体的机械能增加，故C正确；在2h3h过程中，图线斜率恒定，为mg，则物体受到的合力为mg，物体只受重力，机械能守恒，故D正确答案：CD三、计算题8(2016届陕西镇安中学月考)如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C(不计空气阻力)试求：(1)物体在A点时弹簧的

15、弹性势能；(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能解析：(1)设物体在B点的速度为vB，所受弹力为FNB，则有FNBmgm，又FNB8mg，由能量守恒定律可知弹性势能EpmvmgR.(2)设物体在C点的速度为vC，由题意可知mgm，物体由B点运动到C点的过程中，由能量守恒定律得Qmv，解得QmgR.答案：(1)mgR(2)mgR9(2017届江苏泰州中学月考)如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r0.2 m的四分之一细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k100 N/m的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D端平齐一个质量为1

16、 kg的小球放在曲面AB上，现从距BC的高度为h0.6 m处静止释放小球，它与BC间的动摩擦因数0.5，小球进入管口C端时，它对上管壁有FN2.5mg的作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧的弹性势能为Ep0.5 J重力加速度g取10 m/s2.求：(1)小球在C处受到的向心力大小；(2)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm；(3)小球最终停止的位置解析：(1)小球进入管口C端时，它与圆管上管壁有大小为F2.5mg的相互作用力，故小球受到的向心力F向2.5mgmg3.5mg3.5110 N35 N.(2)在压缩弹簧过程中，速度最大时合力为零设此时小球离D端的距离为x0，则有kx

17、0mg，解得x00.1 m.在C点，由F向，代入数据得vC m/s，由机械能守恒定律有mg(rx0)mvEkmEp，得Ekmmg(vx0)mvEp6 J.(3)小球从A点运动到C点过程，由动能定理得mghmgsmv，解得B、C间距离s0.5 m.小球与弹簧作用后返回C处动能不变，小滑块的动能最终消耗在与BC水平面相互作用的过程中设小球在BC上的运动路程为s，由动能定理有mgs0mv，解得s0.7 m，故最终小球在BC上距离C为0.5 m(0.7 m0.5 m)0.3 m(或距离B端为0.7 m0.5 m0.2 m)处停下答案：(1)35 N(2)6 J(3)停在BC上距离C端0.3 m处(或距离B端0.2 m处)8