2022高考物理一轮复习第五章机械能及其守恒定律素养提升课五功能关系能量守恒定律课后训练.docx

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1、素养提升课(五)功能关系能量守恒定律(建议用时：35分钟)1物体从高空坠落到地面，即使质量较小，也可能会造成危害。设一质量为0.2 kg的苹果从距离地面20 m高处由静止下落，重力加速度g取10 m/s2，落地时苹果的动能约为()A10 JB20 JC40 JD80 J解析：选C。苹果下落的过程中，重力势能转化为动能，故苹果落地时的动能Ekmgh0.21020 J40 J，故C正确，A、B、D错误。2(2020浙江省高中学业水平考试)如图所示，小明同学水平拉伸一个弹弓，放手后将弹珠射出，则橡皮筋的弹性势能()A在释放过程中增加B在拉伸过程中减小C在释放过程中转化为弹珠动能D在拉伸过程中由弹珠动

2、能转化得到解析：选C。弹珠在释放过程中弹性势能转化为弹珠的动能，则弹性势能减小，A错误，C正确；在拉伸过程中，人克服弹力做功，则弹性势能增加，B、D错误。3自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图所示的是一个盛水袋，某人从侧面缓慢推袋壁使它变形，则水的势能()A增大B变小C不变D不能确定解析：选A。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。4如图所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，在这两个过程中，下列说法正确的是()A运动员先处于超重状态后处于失重状态B空气浮力对系统始终做负功C加速下降时，重力做的功大于系统重力势能的减小量D任意相等的时间内系统重力势能

3、的减小量相等解析：选B。运动员先加速向下运动，处于失重状态，后减速向下运动，处于超重状态，A错误；空气浮力与运动方向总相反，故空气浮力对系统始终做负功，B正确；加速下降时，重力做的功等于系统重力势能的减小量，C错误；因为是变速运动，所以任意相等的时间内，系统下降的高度不相等，则系统重力势能的减小量不相等，D错误。5某活动中引入了户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下飘浮在半空。若减小风力，体验者在加速下落过程中()A失重且机械能增加B失重且机械能减少C超重且机械能增加D超重且机械能减少解析：选B。据题意，体验者漂浮时受到的重力和风力平衡；在加速下降过程中，风力小于重力，即重力对体验者做正功，

4、风力做负功，体验者的机械能减少；加速下降过程中，加速度方向向下，体验者处于失重状态，B正确。6如图所示，木块A放在木块B的左端上方，用水平恒力F将A拉到B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功W1，生热Q1；第二次让B在光滑水平面上可自由滑动，F做功W2，生热Q2。则下列关系正确的是()AW1W2，Q1Q2BW1W2，Q1Q2CW1W2，Q1Q2DW1W2，Q1Q2解析：选A。在运动过程中，第一次和第二次A相对于B的位移是相等的，而热量等于滑动摩擦力乘以相对位移，因此Q1Q2；在运动过程中，第一次A的对地位移要小于第二次A的对地位移，而功等于力乘以对地位移，因此W1W2，A正确。7如图所示，在

5、粗糙的水平面上，质量相等的两个物体A、B间用一轻质弹簧相连组成系统，且该系统在水平拉力F作用下以相同加速度保持间距不变一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为2Ek时撤去水平力F，最后系统停止运动。不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从撤去拉力F到系统停止运动的过程中()A外力对物体A所做总功的绝对值等于2EkB物体A克服摩擦阻力做的功等于EkC系统克服摩擦阻力做的功可能等于系统的总动能2EkD系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减少量解析：选D。当它们的总动能为2Ek时，物体A动能为Ek，撤去水平力F，最后系统停止运动，外力对物体A所做总功的绝对值等于Ek，A、B错误；由于二者

6、之间有弹簧，弹簧具有弹性势能，根据功能关系，系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减少量，D正确，C错误。8如图所示，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，到半圆轨道最低点时，轨道所受压力为铁块重力的 1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为(重力加速度为g)()AmgRBmgRCmgRDmgR解析：选D。铁块在最低点，支持力与重力的合力提供向心力，即1.5mgmgm，即铁块动能Ekmv2mgR，初动能为零，故动能增加mgR，铁块重力势能减少mgR，所以机械能损失mgR，D正确。9如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量m2 kg的另一物体B(可看成质点)以水平速

7、度v02 m/s滑上原来静止的长木板A的上表面。由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化的情况如图乙所示，则下列说法正确的是(g取10 m/s2)()A木板获得的动能为2 JB系统损失的机械能为4 JC木板A的最小长度为2 mDA、B间的动摩擦因数为0.1解析：选D。由图象可知，A、B的加速度大小都为1 m/s2，根据牛顿第二定律知二者质量相等，木板获得的动能为1 J，A错误；系统损失的机械能Emv2mv22 J，B错误；由vt图象可求出二者相对位移即木板A的最小长度为1 m，C错误；分析B的受力，根据牛顿第二定律，可求出0.1，D正确。10(多选)用轻杆通过铰链相连的小球A、B、C处于

8、竖直平面内，质量均为m，两段轻杆等长。现将C球置于距地面高h处，由静止释放，假设三个小球只在同一竖直面内运动，不计一切摩擦，则在小球C下落过程中()A小球A、B、C组成的系统机械能守恒B小球C的机械能先减小后增大C小球C落地前瞬间的速度大小为D当小球C的机械能最小时，地面对小球B的支持力大于mg解析：选ABC。由于小球A、B、C组成的系统只有重力做功，故系统的机械能守恒，故A正确；小球B的初速度为零，C落地面瞬间，B的速度为零，故B的动能先增大后减小，而B的重力势能不变，则B的机械能先增大后减小，同理可得A的机械能先增大后减小，而系统机械能守恒，故C的机械能先减小后增大，故B正确；根据以上分析

9、可知，小球C落地前瞬间的速度大小根据动能定理可知mv2mgh，解得v，故C正确； 当小球C的机械能最小时，小球B速度最大，此时小球B的加速度为零，水平方向所受的合力为零，杆CB对小球B恰好没有力的作用，所以地面对小球B的支持力大小为mg，故D错误。11(20211月浙江选考)一辆汽车在水平高速公路上以80 km/h的速度匀速行驶，其1 s内能量分配情况如图所示。则汽车()A发动机的输出功率为70 kWB每1 s消耗的燃料最终转化成的内能是5.7104 JC每1 s消耗的燃料最终转化成的内能是6.9104 JD每1 s消耗的燃料最终转化成的内能是7.0104 J解析：选C。由题意知发动机1 s内

10、输出功1.7104 J，则发动机的输出功率为17 kW，A错误；来自燃料的7.0104 J的能量。只有0.1104 J燃料蒸发，其他能量最终都转化为内能，故C正确，B、D错误。12(多选)如图所示，一长木板B放在粗糙的水平地面上，在B的左端放一物体A，现以恒定的外力F拉A，经一段时间物块A从长木板B的右端拉出，且在此过程中以地面为参考系， 长木板B也向右移动一段距离。则在此过程中()A外力F对A做的功等于A和B动能的增量BA对B摩擦力做的功与B对A摩擦力做的功的绝对值相等C外力F做的功等于A、B动能的增量与系统由于摩擦而产生的热量之和DA对B摩擦力做的功等于B动能的增量和B与地面之间摩擦产生的

11、热量之和解析：选CD。根据功能关系可知，外力F做的功等于A和B动能的增量与系统由于摩擦而产生的热量之和，故C正确，A错误；A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不相等，故B错误；对B分析，由动能定理知WABWB地EkB，A对B摩擦力做的功WABEkBWB地，所以A对B摩擦力做的功等于B动能的增量和B与地面之间摩擦产生的热量之和，故D正确。13如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道ABC固定在竖直平面内，O为圆心，OC竖直，OA水平，B为圆弧的最低点，B点紧靠一足够长的平台MN。D点位于A点正上方。现从D点无初速

12、度释放一个可视为质点的小球，在A点进入圆弧轨道，从C点飞出后做平抛运动，不计空气阻力，重力加速度为g。(1)通过计算说明小球能否重新落回到轨道内侧；(2)若DA之间的高度差为3R，求小球落地点P到B点的距离L。解析：(1)设小球在C点的最小速度为v0，由牛顿第二定律有mgm设小球下降高度R所用时间为t1，Rgt在时间t1内的水平位移xv0t1，解得xRR所以小球不能重新落回到轨道内侧。(2)设小球到达C点的速度大小为vC，对小球从D点到C点的过程，由动能定理有mg(3RR)mv小球从C点飞出后做平抛运动，设经过时间落到P点竖直方向2Rgt水平方向LvCt2解得L4R。答案：(1)小球不能重新落回到轨道内侧(2)4R