浙江2014高考物理總復習創(chuàng)新設(shè)計試題5-4功能關(guān)系　能量轉(zhuǎn)化和守恒定律

1、第4講功能關(guān)系能量轉(zhuǎn)化和守恒定律時間：60分鐘1如圖5-4-11所示，物體A的質(zhì)量為m，置于水平地面上，A的上端連一輕彈簧，原長為L，勁度系數(shù)為k.現(xiàn)將彈簧上端B緩慢地豎直向上提起，使B點上移距離為L，此時物體A也已經(jīng)離開地面，則下列說法中正確的是()圖5-4-11A提彈簧的力對系統(tǒng)做功為mgLB物體A的重力勢能增加mgLC系統(tǒng)增加的機械能小于mgLD以上說法都不正確 解析由于將彈簧上端B緩慢地豎直向上提起，可知提彈簧的力是不斷增大的，最后大小等于A物體的重力，因此提彈簧的力對系統(tǒng)做功應(yīng)小于mgL，A選項錯誤系統(tǒng)增加的機械能等于提彈簧的力對系統(tǒng)做的功，C選項正確由于彈簧的伸長，物體升高的高度小

2、于L，所以B選項錯誤答案C2(2013·長春模擬)如圖5-4-12所示，在光滑四分之一圓弧軌道的頂端a點，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點)由靜止開始下滑，經(jīng)圓弧最低點b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點與水平軌道平滑相接，物塊最終滑至c點停止若圓弧軌道半徑為R，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為，下列說法正確的是()圖5-4-12A物塊滑到b點時的速度為B物塊滑到b點時對b點的壓力是3mgCc點與b點的距離為D整個過程中物塊機械能損失了mgR解析物塊從a到b，由機械能守恒定律得：mgRmv所以vb，故A錯在b點，由FNmgm得FN3mg，故B對從b到c由動能定理得：mgsmv，得s，故C對，對整個

3、過程由能量守恒知D正確答案BCD 3飛船順利發(fā)射升空后，在離地面340 km的圓軌道上環(huán)繞地球運行了多圈運行中需要多次進行“軌道維持”所謂“軌道維持”就是通過控制飛船上發(fā)動機的點火時間和推力的大小、方向，使飛船能保持在預定軌道上穩(wěn)定運行如果不進行軌道維持，由于飛船受軌道上稀薄空氣的摩擦阻力，軌道高度會逐漸降低，在這種情況下飛船的動能、重力勢能和機械能變化情況將會是()A動能、重力勢能和機械能都逐漸減小B重力勢能逐漸減小，動能逐漸增大，機械能不變C重力勢能逐漸增大，動能逐漸減小，機械能不變D重力勢能逐漸減小，動能逐漸增大，機械能逐漸減小解析飛船由于受到摩擦阻力(不只受到重力)的作用，摩擦阻力做負

4、功，所以在變軌過程中機械能不守恒，會有一部分內(nèi)能產(chǎn)生，飛船的總機械能減小這種情況下飛船高度要降低，重力做正功，重力勢能減小，由v 可知，速度會變大，故動能變大答案D 4如圖5-4-13所示，斜面AB、DB的動摩擦因數(shù)相同可視為質(zhì)點的物體分別沿AB、DB從斜面頂端由靜止下滑到底端，下列說法正確的是()圖5-4-13A物體沿斜面DB滑動到底端時動能較大B物體沿斜面AB滑動到底端時動能較大C物體沿斜面DB滑動過程中克服摩擦力做的功較多D物體沿斜面AB滑動過程中克服摩擦力做的功較多解析已知斜面AB、DB的動摩擦因數(shù)相同，設(shè)斜面傾角為，底邊為x，則斜面高度為hxtan ，斜面長度L，物體分別沿AB、DB

5、從斜面頂端由靜止下滑到底端，由動能定理有mghmgLcos mv2，可知物體沿斜面AB滑動到底端時動能較大，故A錯誤、B正確；物體沿斜面滑動過程中克服摩擦力做的功WfmgLcos mgx相同，故C、D錯誤答案B5(2013·江西盟校二聯(lián))如圖5-4-14所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下，從山坡(粗糙)底部A處由靜止起運動至高為h的坡頂B，獲得的速度為v，A、B之間的水平距離為s，重力加速度為g.下列說法正確的是()圖5-4-14A小車重力所做的功是mgh B合外力對小車做的功是mv2C推力對小車做的功是mv2mghD阻力對小車做的功是Fsmv2mgh解析小車重力所做的功為mgh

6、，A錯誤由動能定理得合外力對小車做的功Wmv2，B正確推力對小車做的功為Fs，C錯誤根據(jù)動能定理，阻力對小車做的功為，故D錯誤答案B6在機場和火車站可以看到對行李進行安全檢查用的水平傳送帶如圖5-4-15所示，當旅客把行李放在正在勻速運動的傳送帶上后，傳送帶和行李之間的滑動摩擦力使行李開始運動，隨后它們保持相對靜止，行李隨傳送帶一起勻速通過檢測儀器接受檢查，設(shè)某機場的傳送帶勻速前進的速度為0.4 m/s，某行李箱的質(zhì)量為5 kg，行李箱與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.2，當旅客把這個行李箱小心地放在傳送帶上，通過安全檢查的過程中，g取10 m/s2，則()圖5-4-15A開始時行李的加速度為2

7、m/s2B行李到達B點時間為2 sC傳送帶對行李做的功為0.4 JD傳送帶上將留下一段摩擦痕跡，該痕跡的長度是0.03 m解析行李開始運動時由牛頓第二定律有：mgma，所以a2 m/s2，故選A；由于傳送帶的長度未知，故時間不可求，故不選B；行李最后和傳送帶一起勻速運動，所以傳送帶對行李做的功為Wmv20.4 J，選C；在傳送帶上留下的痕跡長度為svt0.04 m，不選D.答案AC7(2013·南通模擬)如圖5-4-16甲所示，在傾角為的光滑斜面上，有一個質(zhì)量為m的物體在沿斜面方向的力F的作用下由靜止開始運動，物體的機械能E隨位移x的變化關(guān)系如圖乙所示其中0x1過程的圖線是曲線，x1

8、x2過程的圖線為平行于x軸的直線，則下列說法中正確的是()圖5-4-16A物體在沿斜面向下運動B在0x1過程中，物體的加速度一直減小C在0x2過程中，物體先減速再勻速D在x1x2過程中，物體的加速度為gsin 解析由圖乙可知，在0x1過程中，物體機械能減少，故力F在此過程中做負功，因此，物體沿斜面向下運動，因在Ex圖線中的0x1階段，圖線的斜率變小，故力F在此過程中逐漸減小，由mgsin Fma可知，物體的加速度逐漸增大，A正確，B、C錯誤；x1x2過程中，物體機械能保持不變，F(xiàn)0，故此過程中物體的加速度agsin ，D正確答案AD8如圖5-4-17所示，水平面上的輕彈簧一端與物體相連，另一端

9、固定在墻上P點，已知物體的質(zhì)量為m2.0 kg，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)0.4，彈簧的勁度系數(shù)k200 N/m.現(xiàn)用力F拉物體，使彈簧從處于自然狀態(tài)的O點由靜止開始向左移動10 cm，這時彈簧具有彈性勢能Ep1.0 J，物體處于靜止狀態(tài)，若取g10 m/s2，則撤去外力F后()圖5-4-17A物體向右滑動的距離可以達到12.5 cmB物體向右滑動的距離一定小于12.5 cmC物體回到O點時速度最大D物體到達最右端時動能為0，系統(tǒng)機械能不為0解析物體向右滑動時，kxmgma，當a0時速度達到最大，而此時彈簧的伸長量x，物體沒有回到O點，故C錯誤；因彈簧處于原長時，Ep>mgx0.8 J，

10、故物體到O點后繼續(xù)向右運動，彈簧被壓縮，因有EpmgxmEp，得xm<12.5 cm，故A錯誤、B正確；因物體滑到最右端時，動能為零，彈性勢能不為零，故系統(tǒng)的機械能不為零，D正確答案BD 9滑雪是一項危險性高而技巧性強的運動，某次滑雪過程可近似模擬為兩個圓形軌道的對接，如圖5-4-18所示質(zhì)量為m的運動員在軌道最低點A的速度為v，且剛好到達最高點B，兩圓形軌道的半徑相等，均為R，滑雪板與雪面間的摩擦不可忽略，下列說法正確的是()圖5-4-18A運動員在最高點B時，對軌道的壓力為零B由A到B過程中增加的重力勢能為2mgRmv2 C由A到B過程中阻力做功為2mgRmv2D由A到B過程中損失的

11、機械能為mv2解析剛好到達最高點B，即運動員到達B點的速度為零，所以在B點對軌道的壓力大小等于自身的重力，選項A錯誤；由A到B過程中重力所做的功WG2mgR，則EpWG2mgR，選項B錯誤；對運動員在由A到B的過程由動能定理得：mg·2RWf0mv2，即Wf2mgRmv2，選項C正確；由功能關(guān)系知，機械能的變化量等于除重力外其他力所做的功，即損失的機械能為mv22mgR，選項D錯誤答案C10如圖5-4-19所示，一物體質(zhì)量m2 kg，在傾角為37°的斜面上的A點以初速度v03 m/s下滑，A點距彈簧上端B的距離AB4 m當物體到達B后將彈簧壓縮到C點，最大壓縮量BC0.2

12、m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點，D點距A點AD3 m擋板及彈簧質(zhì)量不計，g取10 m/s2，sin 37°0.6，求：圖5-4-19(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù).(2)彈簧的最大彈性勢能Epm.解析(1)物體從開始位置A點到最后D點的過程中，彈性勢能沒有發(fā)生變化，動能和重力勢能減少，機械能的減少量為EEkEpmvmglADsin 37°物體克服摩擦力產(chǎn)生的熱量為QFfx其中x為物體的路程，即x5.4 m Ffmgcos 37°由能量守恒定律可得EQ由式解得0.52.(2)物體由A到C的過程中，動能減少Ekmv 重力勢能減少EpmglACsin

13、37°摩擦生熱QFflACmgcos 37°lAC由能量守恒定律得彈簧的最大彈性勢能為EpmEkEpQ聯(lián)立解得Epm24.5 J.答案(1)0.52(2)24.5 J11如圖5-4-20所示，一質(zhì)量m0.4 kg的滑塊(可視為質(zhì)點)靜止于動摩擦因數(shù)0.1的水平軌道上的A點現(xiàn)對滑塊施加一水平外力，使其向右運動，外力的功率恒為P10.0 W經(jīng)過一段時間后撤去外力，滑塊繼續(xù)滑行至B點后水平飛出，恰好在C點沿切線方向進入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，軌道的最低點D處裝有壓力傳感器，當滑塊到達傳感器上方時，傳感器的示數(shù)為25.6 N已知軌道AB的長度L2.0 m，半徑OC和豎直方向的夾角37°，圓形軌道的半徑R0.5 m(空氣阻力可忽略，重力加速度g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8)，求：圖5-4-20(1)滑塊運動到C點時速度vC的大?。?2)B、C兩點的高度差h及水平距離x；(3)水平外力作用在滑塊上的時間t.解析(1)滑塊運動到D點時，由牛頓第二定律得 FNmgm 滑塊由C點運動到D點的過程，由機械