高考物理一輪 5.4功能關(guān)系、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律課時知能訓(xùn)練.doc

2014屆高考物理一輪課時知能訓(xùn)練：5.4功能關(guān)系、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律 (時間：45分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本大題共5小題，每小題6分，共30分在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求，選對的得6分，選錯或不答的得0分)1一根長為l、質(zhì)量為m的均勻鏈條放在光滑的水平桌面上，其長度的一半懸于桌邊，若要將懸著的部分拉回桌面，至少做功()a.mglb.mglcmgl d.mgl【解析】懸于桌邊的鏈條質(zhì)量為.將其拉上桌面，重心升高，故至少做功為mgl.選項a正確【答案】a圖54112如圖5411所示，木塊a放在木塊b的左端，用恒力f將a拉至b的右端，第一次將b固定在地面上，f做功為w1，產(chǎn)生的熱量為q1；第二次讓b可以在光滑地面上自由滑動，f做的功為w2，產(chǎn)生的熱量為q2，則應(yīng)有()aw1w2，q1q2bw1w2，q1q2cw1w2，q1q2 dw1w2，q1q2【解析】wfla，第一次la比第二次la小，故w1w2，而qmgl相對，故q1q2.故選項a正確【答案】a3救災(zāi)人員從懸停在空中的直升機上跳傘進入災(zāi)區(qū)救災(zāi)，傘打開前可看作是自由落體運動，開傘后減速下降，最后勻速下落在整個過程中，下列圖象可能符合事實的是(其中t表示下落的時間、v表示人下落的速度、f表示人受到的合外力、h表示離地面的高度、e表示人的機械能)()【解析】救災(zāi)人員打開降落傘之前做自由落體運動，此過程速度vgt，合外力fmg，離地高度hhgt2，且機械能守恒，由此可推斷圖象c、d均錯誤；打開降落傘后，救災(zāi)人員開始減速，阻力減小，因此人減速的加速度減小，合外力逐漸減小，當(dāng)最后勻速下落時，合外力為零，故b正確，a錯誤【答案】b圖54124如圖5412所示，一個質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)，由斜面底端的a點以某一初速度沖上傾角為30的固定斜面做勻減速直線運動，減速的加速度大小為g，物體沿斜面上升的最大高度為h，在此過程中()a重力勢能增加了2mghb機械能損失了mghc動能損失了mghd系統(tǒng)生熱mgh【解析】設(shè)阻力大小為ff，由牛頓第二定律得：mgsin 30ffma，可得：ffmg，故此過程阻力ff做功為ffmgh，系統(tǒng)生熱mgh，機械能損失了mgh，b正確，d錯誤；合外力做負(fù)功mg2mgh，故動能損失了2mgh，c錯誤；重力做負(fù)功mgh，重力勢能增加了mgh，a錯誤【答案】b圖54135如圖5413所示，甲、乙兩車用輕彈簧相連靜止在光滑的水平面上，現(xiàn)在同時對甲、乙兩車施加等大反向的水平恒力f1、f2，使甲、乙同時由靜止開始運動，在整個過程中，對甲、乙兩車及彈簧組成的系統(tǒng)(假定整個過程中彈簧均在彈性限度內(nèi))，正確的說法是()a系統(tǒng)受到外力作用，動能不斷增大b彈簧伸長到最長時，系統(tǒng)的機械能最大c恒力對系統(tǒng)一直做正功，系統(tǒng)的機械能不斷增大d兩車的速度減小到零時，彈簧的彈力大小大于外力f1、f2的大小【解析】對甲、乙單獨受力分析，兩車都先加速后減速，故系統(tǒng)動能先增大后減小，a錯誤；彈簧最長時，外力對系統(tǒng)做正功最多，系統(tǒng)的機械能最大，b正確；彈簧達到最長后，甲、乙兩車開始反向加速運動，f1、f2對系統(tǒng)做負(fù)功，系統(tǒng)機械能開始減小，c錯；當(dāng)兩車第一次速度減小到零時，彈簧彈力大小大于f1、f2的大小，當(dāng)返回第二次速度最大時，彈簧的彈力大小等于外力大小，當(dāng)速度再次為零時，彈簧的彈力大小小于外力f1、f2的大小，d錯誤【答案】b二、雙項選擇題(本大題共5小題，每小題8分，共40分全部選對的得8分，只選1個且正確的得4分，有選錯或不答的得0分)圖54146來自福建省體操隊的運動員黃珊汕是第一位在奧運會上獲得蹦床獎牌的中國選手蹦床是一項好看又驚險的運動，如圖5414所示為運動員在蹦床運動中完成某個動作的示意圖，圖中虛線pq是彈性蹦床的原始位置，a為運動員抵達的最高點，b為運動員剛抵達蹦床時的位置，c為運動員抵達的最低點不考慮空氣阻力和運動員與蹦床作用時的機械能損失，在a、b、c三個位置上運動員的速度分別是va、vb、vc，機械能分別是ea、eb、ec，則它們的大小關(guān)系是()avavb，vbvcbvavb，vbvcceaeb，ebec deaeb，ebec【解析】運動員在最高點a的速度為零，剛抵達b位置時的速度不為零，vavb，在最低點c的速度也為零，vbvc，故a對，b錯；以運動員為研究對象，ba機械能守恒，eaeb，bc彈力對運動員做負(fù)功，機械能減小，ebec，故c對，d錯【答案】ac圖54157如圖5415所示，一個小物體在足夠長的斜面上以一定初速度釋放，斜面各處粗糙程度相同，初速度方向沿斜面向上，則物體在斜面上運動的過程中()a動能一定是先減小后增大b機械能一直減小c如果某段時間內(nèi)摩擦力做功與物體動能的改變量相同，則此后物體動能將不斷減小d如果某段時間內(nèi)摩擦力做功為w，再經(jīng)過相同的時間，兩段時間內(nèi)摩擦力做功可能相等【解析】物體減速到零時有可能靜止在斜面上，其動能一直減小，a錯誤；由于摩擦力做負(fù)功，物體的機械能一直減小，b正確；c中說明重力做功為零，物體能反向沿斜面向下加速運動，c錯誤；由于物體可能反向沿斜面向下加速運動，在相等的兩段時間內(nèi)路程可能相同，則摩擦力做的功相同，d正確【答案】bd圖54168如圖5416所示，質(zhì)量m10 kg和m20 kg的兩物塊，疊放在光滑水平面上，其中物塊m通過處于水平方向的輕彈簧與豎直墻壁相連，初始時刻，彈簧處于原長狀態(tài)，彈簧的勁度系數(shù)k250 n/m.現(xiàn)用水平力f作用在物塊m上，使其緩慢地向墻壁移動，當(dāng)移動40 cm時，兩物塊間開始相對滑動，在相對滑動前的過程中，下列說法中正確的是()am受到的摩擦力保持不變b物塊m受到的摩擦力對物塊m不做功c推力做的功等于彈簧增加的彈性勢能d開始相對滑動時，推力f的大小等于100 n【解析】取m和m為一整體，由平衡條件可得：fkx，隔離m，由平衡條件可得：ffkx，可見m緩慢左移過程中，m受的摩擦力在增大，開始滑動時，ffkxm100 n，故此時推力f為100 n，a錯誤，d正確，m受的摩擦力對m做正功，b錯誤；系統(tǒng)緩慢移動，動能不變，且又無內(nèi)能產(chǎn)生，由能量守恒定律可知，推力f做的功全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，c正確【答案】cd圖54179山東電視臺“快樂向前沖”欄目最后一關(guān)，選手需要抓住固定在支架上的繩子向上攀登，才可沖上領(lǐng)獎臺，如圖5417所示如果某選手剛剛勻速攀爬到繩子頂端時，突然因抓不住繩子而加速滑下，對該過程進行分析(不考慮腳蹬墻壁的作用)，下述說法正確的是()a上行時，人受到繩子的拉力與重力和摩擦力平衡b上行時，繩子拉力對人做的功等于人重力勢能的增加c下滑時，人受到的重力大于摩擦力，加速度小于gd下滑時，重力勢能的減小大于動能的增加，機械能的減少量等于克服摩擦力做的功【解析】人勻速上升時，繩子對人的摩擦力等于人的重力，a錯誤；人上升過程中，人拉繩子，對自身做功，繩子并不對人做功，b錯誤；人下滑時，由mgffma，可知，ffmg，ag，c正確；人下滑時，重力勢能的減小量有一部分用于克服摩擦力做功，故其動能的增量一定小于重力勢能的減少量d正確【答案】cd圖541810如圖5418所示，傾角為30、高為l的固定斜面底端與水平面平滑相連，質(zhì)量分別為3m、m的兩個小球a、b用一根長為l的輕繩連接，a球置于斜面頂端，現(xiàn)由靜止釋放a、b兩球，球b與弧形擋板碰撞過程中無機械能損失，且碰后只能沿斜面下滑，它們最終均滑至水平面上重力加速度為g，不計一切摩擦則()a小球a下滑過程中，小球a、b系統(tǒng)的重力對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)的重力勢能減小ba球剛滑至水平面時，速度大小為c小球b升高l/2時，重力對小球a做功的功率大于重力對小球b做功的功率d小球b從剛開始上升到開始進入斜面過程中，繩的拉力對小球b做功為【解析】小球a下滑過程中，b球的重力對b球做負(fù)功，a球的重力對a球做正功，但由系統(tǒng)的動能增大可知，系統(tǒng)的重力勢能減小，故小球a、b系統(tǒng)的重力對系統(tǒng)做正功，a項正確；對a、b系統(tǒng)利用機械能守恒可知，a球從開始滑動到剛滑至水平面過程中，有3mglmg4mv2，故v，b項錯誤；小球b升高l/2時，因兩球的速度大小相等，而a球沿斜面向下的分力為1.5mg，故此時重力對小球a做功的功率大于重力對小球b做功的功率，c項正確，小球b從剛開始上升到開始進入斜面過程中，有3mgmgl4mv2，故v，對b球利用動能定理又有：wmglmv2，故w，d項錯誤【答案】ac三、非選擇題(本題共2小題，共30分要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)圖541911(14分)如圖5419所示，質(zhì)量m1 kg的小物塊放在一質(zhì)量為m4 kg的足夠長的木板右端，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)0.2，木板與水平面間的摩擦不計物塊用勁度系數(shù)k25 n/m的彈簧拴住，彈簧的左端固定(與木板不粘連)開始時整個裝置靜止，彈簧處于原長狀態(tài)現(xiàn)對木板施以12 n的水平向右的恒力(物塊與木板間最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動摩擦力，g10 m/s2)已知彈簧的彈性勢能epkx2，式中x為彈簧的伸長量或壓縮量求：(1)開始施力的瞬間小物塊的加速度；(2)物塊達到的最大速度是多少？【解析】(1)假設(shè)m、m相對靜止，由牛頓第二定律a2.4 m/s2. 此時m受的合外力f合ma2.4 nffmg2 n.所以m、m相對滑動ag2 m/s2.(2)速度最大時，彈簧伸長x，則kxmg，所以x0.08 m，由功能關(guān)系mgxkx2mv. 所以vm0.4 m/s.【答案】(1)2 m/s2(2)0.4 m/s圖542012(16分)如圖5420所示 ，傾角為30的光滑斜面的下端有一水平傳送帶，傳送帶正以6 m/s的速度運動，運動方向如圖所示一個質(zhì)量為2 kg的物體(物體可以視為質(zhì)點)，從h3.2 m高處由靜止沿斜面下滑，物體經(jīng)過a點時，不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面，都不計其動能損失物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，物體向左最多能滑到傳送帶左右兩端ab的中點處，重力加速度g10 m/s2，則：(1)物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端需要多長時間？(2)傳送帶左右兩端ab間的距離l至少為多少？(3)上述過程中物體與傳送帶組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱為多少？(4)物體隨傳送帶向右運動，最后沿斜面上滑的最大高度h為多少？【解析】(1)對物體：mgsin maat2可得t1.6 s.(2)由能的轉(zhuǎn)化和守恒得：mghmg解得：l12.8 m.(3)物體與傳送帶間的相對位移x相v帶t1