（高中物理）54功能關(guān)系能量的轉(zhuǎn)

1、"【高考領(lǐng)航】高考物理總復(fù)習(xí) 5-4 功能關(guān)系 能量的轉(zhuǎn)化與守恒練習(xí) "一、選擇題(此題共10個小題，每題7分，共70分，每題至少有一個選項正確，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))1兩個質(zhì)量不同的物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)相同，它們以相同的初動能開始沿水平面滑動，以下說法中正確的選項是()A質(zhì)量小的物體滑行的距離較長B質(zhì)量大的物體滑行的距離較長C在整個滑動過程中，質(zhì)量大的物體克服摩擦阻力做功較多D在整個滑動過程中，兩物體的機(jī)械能都守恒解析：由動能定理，Wf0Ek0，即克服阻力做的功等于物體的初動能，與物體的質(zhì)量無關(guān)，C不正確；物體動能減少，機(jī)械能減少，D不正確；mgs

2、0Ek0，s，質(zhì)量大的物體滑行距離小，B不正確、A正確答案：A2如下列圖，長為l的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一個質(zhì)量為m的小球，其下方有一個傾角為的光滑斜面體，放在光滑水平面上開始時小球剛好與斜面接觸，現(xiàn)在用水平力F緩慢向左推動斜面體，直至細(xì)繩與斜面平行為止，對該過程中有關(guān)量的描述，正確的選項是()A小球受到的各個力均不做功B重力對小球做負(fù)功，斜面彈力對小球做正功C小球在該過程中機(jī)械能守恒D推力F做的總功是mgl(1cos )解析：根據(jù)力做功的條件可知重力對小球做負(fù)功，斜面彈力對小球做正功，A錯誤、B正確；小球在該過程中機(jī)械能增加，C錯誤；推力F做的總功應(yīng)等于小球重力勢能的增量mgl(1sin )，D錯誤答

3、案：B3質(zhì)量為m1，m2的兩個物體，靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的人站在m1上用恒力F拉繩子，經(jīng)過一段時間后，兩物體速度的大小分別為v1、v2，位移分別為s1、s2，如圖，那么這段時間內(nèi)人做功為()AFs2BF(s1s2)C.m2vD.m2v(mm1)v解析：人做功轉(zhuǎn)化為兩個物體的動能以及人的動能故人做功為F(s1s2)m2v(m1m)v，選項B、D正確答案：BD4如下列圖，一個小球在豎直環(huán)內(nèi)至少能做(n1)次完整的圓周運動，當(dāng)它第(n1)次經(jīng)過環(huán)的最低點時的速度大小為7 m/s，第n次經(jīng)過環(huán)的最低點時速度大小為5 m/s，那么小球第(n1)次經(jīng)過環(huán)的最低點時的速度v的大小一定滿足()A等于

4、3 m/s B小于1 m/sC等于1 m/s2D大于1 m/s解析：從第(n1)次經(jīng)過環(huán)的最低點到第n次經(jīng)過環(huán)的最低點的過程中，損失的機(jī)械能Emvmv(7252)m12m.假設(shè)從第n次經(jīng)過環(huán)的最低點到第(n1)次經(jīng)過環(huán)的最低點的過程中，損失的機(jī)械能與上個過程相同，那么Emvmv，代入數(shù)據(jù)求得，v31 m/s.但事實是后一個過程由于速度減小，摩擦力減小，摩擦力做功減小，由功能關(guān)系知，損失的機(jī)械能比前一個過程少，故小球第(n1)次經(jīng)過環(huán)的最低點時的速度v應(yīng)大于1 m/s.故D正確答案：D5(·東北三省六校聯(lián)考)如下列圖，輕質(zhì)彈簧的一端固定在豎直板P上，另一端與質(zhì)量為m1的物體A相連，物體

5、A靜止于光滑桌面上，A右邊接一細(xì)線繞過光滑的定滑輪懸一質(zhì)量為m2的物體B，設(shè)定滑輪的質(zhì)量不計，開始時用手托住物體B，讓細(xì)線恰好拉直，然后由靜止釋放B，直到B獲得最大速度，以下有關(guān)此過程的分析，其中正確的選項是()A物體B機(jī)械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量B物體B重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量C物體B動能的增加量等于細(xì)線拉力對物體B做的功與物體B重力做功之和D物體B的機(jī)械能一直增加解析：物體A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，物體B的機(jī)械能減少量等于彈簧彈性勢能的增加量與物體A動能的增加量之和，那么選項A、B錯誤；單獨對物體B，在到達(dá)最大速度前，細(xì)線拉力做負(fù)功，機(jī)械能減少，物體B減少

6、的機(jī)械能等于拉力做的功，那么選項C正確、D錯誤答案：C6如下列圖，光滑軌道MO和ON底端對接且ON2MO，M、N兩點高度相同小球自M點由靜止自由滾下，忽略小球經(jīng)過O點時的機(jī)械能損失，以v、s、a、Ek分別表示小球的速度、位移、加速度和動能四個物理量的大小在以下列圖所示的圖像中能正確反映小球自M點到N點運動過程的是()解析：小球在OM上做初速度為零的勻加速運動，vaMt，在ON上做勻減速運動，到達(dá)N時速度為零，vv0aNt.又由圖像可知sOMsON，故A正確；在OM段，saMt2，在ON段，sv0taNt2，故B錯誤；小球在OM、ON段上均做勻變速直線運動，加速度恒定，且aM2aN，故C錯誤；因

7、小球在OM段上Ekmv2mat2，故D錯誤答案：A7如下列圖，傾角為30°的斜面體置于水平地面上一根不可伸長的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B，跨過固定于斜面體頂端的小滑輪O，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為4 m開始時，用手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)(繩中無拉力)，OB繩平行于斜面，此時B靜止不動將A由靜止釋放，在其下擺過程中，斜面體始終保持靜止，以下判斷中錯誤的選項是()A物塊B受到的摩擦力先減小后增大B地面對斜面體的摩擦力方向一直向右C小球A的機(jī)械能守恒D小球A的機(jī)械能不守恒，A、B系統(tǒng)的機(jī)械能守恒解析：因斜面體和B均不動，小球A下擺過程中只有重力做功，因此機(jī)械能守恒，C正確、

8、D錯誤；開始A球在與O等高處時，繩的拉力為零，B受到沿斜面向上的摩擦力，小球A擺至最低點時，由Tmgm和mglOAmv2得T3mg，對B物體沿斜面列方程：4mgsin fT，當(dāng)T由0增加到3mg的過程中，f先變小后反向增大，故A正確以斜面體和B為一整體，因OA繩的拉力水平方向的分力始終水平向左，故地面對斜面的摩擦力的方向一直向右，故B正確答案：D8一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動，經(jīng)過時間t0滑至斜面底端在物體運動過程中物體所受的摩擦力恒定，假設(shè)用F、v、s和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機(jī)械能，那么以下列圖像中可能正確的選項是()解析：物體在沿斜面向下滑動的過程中，受到重力

9、、支持力、摩擦力的作用，其合力為恒力，A正確；而物體在此合力作用下做勻加速運動，vtat，sat2，所以B、C錯；物體受摩擦力作用，總的機(jī)械能將減小，D正確答案：AD9如下列圖，傾角30°的粗糙斜面固定在地面上，長為l、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離開斜面(此時物塊未到達(dá)地面)，在此過程中()A物塊的機(jī)械能逐漸增加B軟繩重力勢能共減少了mglC物塊重力勢能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功D軟繩重力勢能的減少小于其動能的增加與克服摩擦力所做功之和解析：物塊由靜止釋放后，物塊受到豎

10、直向上的拉力作用，拉力對物塊做負(fù)功，物塊機(jī)械能逐漸減少，選項A錯誤；粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩其重心在軟繩的中心，初狀態(tài)，軟繩重心在距斜面最高點l/4處，末狀態(tài)，軟繩重心在距斜面最高點l/2處，以斜面最高點為零勢能點，在此過程中，軟繩的重力勢能共減少了mg(l/4)mg(l/2)mgl/4，選項B正確；物塊重力勢能的減少與軟繩的重力勢能的減少之和等于二者增加的動能和軟繩克服摩擦力所做功的和，選項C錯誤；由功能關(guān)系可知，軟繩的重力勢能的減少小于軟繩動能的增加與軟繩克服摩擦力所做的功，所以選項D正確答案：BD10(·聯(lián)考)“六十甲子是古人創(chuàng)造用來計時的方法，也是一種表示自然界五行之氣循

11、環(huán)流轉(zhuǎn)的直觀表示法某學(xué)校物理興趣小組用空心透明粗糙塑料管制作了如下列圖的豎直“60”造型兩個“O字形圓的半徑均為R.讓一質(zhì)量為m、直徑略小于管徑的小球從入口A處無初速度放入，B、C、D是軌道上的三個點，E為出口，其高度低于入口A.BC是“O字形的一條豎直方向的直徑，D點是右側(cè)“O字形上的一點，與圓心等高，A比C高R，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，不計一切阻力，那么小球在整個運動過程中()A如果是光滑小球，在D點處，塑料管的左側(cè)對小球的壓力為4mgB如果是光滑小球，小球一定能從E點射出C如果是不光滑小球，且能到達(dá)C點，此處塑料管對小球的作用力小于mgD如果是不光滑小球，小球不可能停在B點解析：假設(shè)小球光

12、滑，小球在整個運動過程中機(jī)械能守恒，由此可得小球運動到D點時的速度為vD，因小球在D點所需向心力由管道左壁的彈力來提供，由牛頓第二定律有F4mg，A正確；因E點高度低于A點高度，故小球從A點運動到E點時動能不為零，B正確；假設(shè)小球不光滑，運動過程中有機(jī)械能損失，當(dāng)小球恰能從A運動到C時，即小球運動到C處時的動能為零，那么管道對小球的支持力大小恰好等于小球的重力，C錯誤；假設(shè)小球運動過程中機(jī)械能損失較快，小球不能上升到C點時，那么小球在B點兩側(cè)經(jīng)過屢次往復(fù)運動，將相對于B的機(jī)械能全部克服摩擦力做功消耗完時，將停于B點，D錯誤答案：AB二、非選擇題(此題共2個小題，共30分，解答時應(yīng)寫出必要的文字

13、說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11(15分)如下列圖，B是質(zhì)量為2m、半徑為R的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌面上A是質(zhì)量為m的細(xì)長直桿，光滑套管D被固定在豎直方向，A可以自由上下運動，物塊C的質(zhì)量為m，緊靠半球形碗放置初始時，A桿被握住，使其下端正好與碗的半球面的上邊緣接觸(如圖)然后從靜止開始釋放A，A、B、C便開始運動求：(1)長直桿的下端運動到碗的最低點時，長直桿豎直方向的速度和B、C水平方向的速度大??；(2)運動的過程中，長直桿的下端能上升到的最高點距離半球形碗底部的高度解析：(1)長直桿的下端運動到碗的最低點時，長直桿在豎直方向的速度為0，由機(jī)械能守恒定律得：mg

14、R×3mv2所以vBvC .(2)長直桿的下端上升到所能到達(dá)的最高點時，長直桿在豎直方向的速度為0，碗的水平速度亦為零由機(jī)械能守恒定律得：×2mvmgh，解得h.答案：(1)0vBvC (2)12(15分)當(dāng)今流行一種“蹦極運動，如下列圖，距河面45 m高的橋上A點系彈性繩，另一端系住重50 kg男孩的腳，彈性繩原長AB為15 m，設(shè)男孩從橋面自由下墜直至緊靠水面的C點，末速度為0.假定整個過程中，彈性繩遵循胡克定律，繩的質(zhì)量、空氣阻力忽略不計，男孩視為質(zhì)點彈性勢能可用公式：Es(k為彈性繩的勁度系數(shù)，x為彈性繩的形變長度)計算(g10 m/s2)那么：(1)男孩在最低點時，繩具有的彈性勢能為多大？繩的勁度系數(shù)又為多大？(2)在整個運動過程中，男孩的最大速度為多少？解析：男孩從橋面自