2018年高考物理一輪復(fù)習(xí)第五章機械能第四講功能關(guān)系能量守恒定律課時作業(yè)

1、第四講功能關(guān)系能量守恒定律課后練*知能提升A 組基礎(chǔ)題一、單項選擇題1.（2014 高考廣東卷）如圖是安裝在列車車廂之間的摩 擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中和為楔塊，和為墊板，楔塊 與彈簧盒、墊板間均有摩擦，在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的 過程中（）A. 緩沖器的機械能守恒B. 摩擦力做功消耗機械能C. 墊板的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D. 彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為動能解析：在彈簧壓縮過程中，由于摩擦力做功消耗機械能，因此機械能不守恒，選項A錯，B 對；彈簧壓縮的過程中，墊板的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能和內(nèi)能，選項C、D 均錯誤.答案：B2.如圖所示，BC是豎直面內(nèi)的四分之一圓弧形光滑軌道，下端C與水平直軌道相切.一個小物

2、塊從B點正上方R處的A-f點處由靜止釋放，從B點剛好進入圓弧形光滑軌道下滑，已知圓弧形軌道半徑為 R= 0.2 m 小物塊的質(zhì)量為 m= 0.1 kg,小 物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)卩=0.5 ,g取 10 m/s .小物塊在水平面上滑動的最大距離是（）A. 0.1 mB. 0.2 mC. 0.6 mD. 0.8 m解析：設(shè)小物塊在水平面上滑動的最大距離為x,由動能定理得mg2 R-卩mgx=0,x2R=0.8 m，選項 D 正確.答案：D3.如圖所示，建筑工地上載人升降機用不計質(zhì)量的細鋼繩跨過定滑輪 與一電動機相連，通電后電動機帶動升降機沿豎直方向先勻加速上升后勻 速上升.摩擦及空氣阻力均不

3、計.則（）A.升降機勻加速上升過程中，升降機底板對人做的功等于人增加的動B.升降機勻加速上升過程中，升降機底板對人做的功小于人增加的機械能LC. 升降機勻速上升過程中，升降機底板對人做的功等于人增加的機械能D. 升降機上升的全過程中，升降機拉力做的功大于升降機和人增加的機械能解析：根據(jù)動能定理可知， 合外力對物體做的功等于物體動能的變化量，所以升降機勻加速上升過程中，升降機底板對人做的功和重力做功之和等于人增加的動能，故 A、B 錯誤;升降機勻速上升過程中，升降機底板對人做的功等于克服重力做的功（此過程中動能不變），即增加的機械能，C 正確；升降機上升的全過程中，升降機拉力做的功等于升降機和人

4、增加 的機械能，D 錯誤.答案：C4.（2017 江蘇聯(lián)考）如圖甲所示，小物體從豎直彈簧上方離 地高hi處由靜止釋放，其動能Ek與離地高度h的關(guān)系如圖乙所 示.其中高度從hi下降到h2，圖象為直線，其余部分為曲線，h3對應(yīng)圖象的最高點，輕彈簧的勁度系數(shù)為k,小物體的質(zhì)量為m重力加速度為g.以下說法正確的是（）A.小物體下降至高度 h3時，彈簧形變量為 0B.小物體下落至高度h5時，加速度為 0C.小物體從高度h2下降到h4，彈簧的彈性勢能增加D.小物體從高度hi下降到h5,彈簧的最大彈性勢能為 2mghih5）解析：小物體的高度從hi下降到h2,圖象為直線，說明該過程是自由落體運動，所以小物體

5、下降至高度h2時，彈簧形變量為 0,故 A 錯誤；物體的動能先增大，后減小，小物體F落至高度h4時，小物體的動能與h2時的動能相同，由彈簧振子運動的對稱性可知，在h4時彈簧的彈力一定是重力的 2 倍，小物體下落至高度h5時.動能又回到0,說明h5是最低點， 彈簧的彈力到達最大值， 一定大于重力的 2 倍，所以此時物體的加速度最大，故 B 錯誤；小 物體下落至高度h4時，物體的動能與h2時的動能相同，由彈簧振子運動的對稱性可知，在彈性勢能增加了 警，故 C 正確；小物體從高度hi下降到h5,重力做功等于彈簧彈性勢能k的增加量，所以彈簧的最大彈性勢能為mg hih5），故 D 錯誤.答案：C5.（

6、20i7 陜西西安鐵一中模擬）如圖所示，光滑水平面OB與 足h4時彈簧的彈力- -定是 重力的2 倍，此時彈簧的壓縮量x=2mg小物體從高度h2下降到h4,重力做功Wmg x=mg-2 22mg2mg V=k，重力做功等于彈簧的彈性勢能增加，所以彈簧的夠長粗糙斜面BC交于B點輕彈簧左端固定于豎直墻面，現(xiàn)用質(zhì)量為m的滑塊壓縮彈簧至D點，然后由靜止釋放，滑塊脫離彈簧 -門后經(jīng)B點滑上斜面，上升到最大高度，并靜止在斜面上. 不計滑塊在B點的機械能損失，換 用材料相同，質(zhì)量為m的滑塊（mm）壓縮彈簧至同一點D后，重復(fù)上述過程，下列說法正 確的是（ ）A. 兩滑塊到達B點時速度相同B. 兩滑塊沿斜面上升

7、的最大高度相同C. 兩滑塊上升到最高點的過程中克服重力做的功不相同D. 兩滑塊上升到最高點的過程中機械能損失相同解析：兩滑塊到達B點的動能相同，但速度不同，故 A 錯誤;速度相同，由于初速度不同，故上升的最大高度不同，故B 錯誤;齊島，故兩滑塊上升到最高點過程克服重力做的功相同，故hcot律得損=mgos仆-r mglcot e=ITTTotB答案：D二、多項選擇題6.（2017 四川成都七中診測）如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端固定在粗 糙斜面的擋板 0 點，另一端固定一個小物塊小物塊從R 位置（此位置彈簧伸長量為零）由靜止開始運動，運動到最低點P2位置，然后在彈力作用下上升，運動到最高點 R 位置

8、（圖中未標出）.在此兩個過程中，下列判斷正確的是（）A. 下滑和上滑過程中彈簧和小物塊組成的系統(tǒng)機械能守恒B. 下滑過程物塊速度最大位置比上滑過程速度最大位置高C. 下滑過程彈簧和小物塊組成的系統(tǒng)機械能減小量比上升過程小D. 下滑過程重力、彈簧彈力和摩擦力對物塊做功總值等于上滑過程重力、彈簧彈力和摩擦力做功總值解析：對物塊受力分析，受重力、彈簧的彈力、斜面對物塊的支持力和摩擦力，摩擦力做負功，機械能減少，A 錯誤；全程分析可知P3一定在P1的下方，P到P2和R到P3過程對比分析，P到F2過程摩擦力沿斜面向上，F(xiàn)2到R過程摩擦力沿斜面向下，下滑過程物塊速度最大位置比上滑過程速度最大位置高，B 正

9、確；Pi、F2的距離大于F2、P的距離，摩擦力大小相等，則下滑過程機械能損失多，C 錯誤；下滑與上滑過程的動能變化量均為零，根據(jù)動能定理知，兩個過程總功為零，所以下滑過程重力、彈簧彈力和摩擦力做功總值等于上滑 過程重力、彈簧彈力和摩擦力做功總值，D 正確.答案：BD兩滑塊在斜面上運動時加兩滑塊上升到最高點過程克服重力做功hx -sin孑，所以mgh=C 錯誤；由能量守恒定&，故 D 正確.7.如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面be與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪質(zhì)量分別為M m（Mn）的滑塊,通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行.兩滑塊由

10、靜止釋放后， 沿斜面做勻加速運動若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中（）A. 兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能守恒B. 重力對M做的功等于M動能的增加C. 輕繩對n做的功等于n機械能的增加D.兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失等于M 克服摩擦力做的功解析：對于M和n組成的系統(tǒng)，除了重力、輕繩彈力做功外，摩擦力對M做了功，系統(tǒng)機械能不守恒，A 錯誤；對于M合力做的功等于其重力、輕繩拉力及摩擦力做功的代數(shù)和， 根據(jù)動能定理可知，M動能的增加量等于其所受合力做的功，B 錯誤；對于m只有其重力和輕繩拉力做了功，根據(jù)功能關(guān)系可知，除重力之外的其他力對物體做的功等于物體機械能 的增加量，C正確；對于M和n組成

11、的系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)輕繩上彈力做功的代數(shù)和等于零，只有 兩物體的重力和M受到的摩擦力對系統(tǒng)做了功，根據(jù)功能關(guān)系，M受到的摩擦力對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機械能的損失量，D 正確.答案：CD8.（2017 山東師大附中模擬）如圖所示，小球從A點以初速度vo沿粗糙斜面向上運動，到達最高點B后返回A,C為AB的中點.下列說法正確的是（ ）A.小球從A出發(fā)到返回A的過程中，位移為零，外力做功為零B.小球從A到C與從C到B的過程，減少的動能相等C.小球從A到C與從C到B的過程，速度的變化率相等D.小球從A到C與從C到B的過程，損失的機械能相等解析：小球從A出發(fā)到返回代位移為 0，但整個過程中摩擦力的方向與小球運動的

12、方 向始終相反，故整個過程中摩擦力對物體做負功，故A 錯誤；設(shè)A到C的高度和從C到B的高度為h,AC的距離為s，斜面的傾角為0，則有ssin0=h,根據(jù)一ngh-卩ngseos0=丘，可知小球從A到C過程與從C到B過程合外力對物體做的功相同，故小球減少的動 能相等，故 B正確；小球從A到C與從C到B的過程，受力情況不變，加速度相同，所以速 度的變化率相等，故 C 正確；克服除重力之外其他力做多少功物體的機械能就減少多少，根據(jù)卩ngseos0=- E可得小球從A到C過程與從C到B過程，損失的機械能相等，故 D 正確.答案：BCDB 組能力題一、選擇題9.（多選）（2017 江蘇連云港外國語學(xué)院月

13、考）如圖所示為水平拋出的小球與地面碰撞前后的頻閃照片，其先后經(jīng)過的位置分別用18 標記已知小球的質(zhì)量為 0.1 kg,照片中對應(yīng)每格的實際長度為 0.05 m，不計空氣阻力，重力加速度g取 10 m/s2，則以下判斷正確 的是（）為零，則V6=T=005m/s = 0.5 m/s，故 C 正確.在下落過程和上升過程中機械能守恒，位_ 1 1置 3 的速度V3= ,4+ 1 m/s = 5 m/s，位置 3 動能比位置 6 動能多 Ein 30 mg-口mg亦孔4m m120g,從D點開始與彈簧接觸，壓縮彈簧，彈簧被壓縮到E點的過程中，彈簧的彈力是變力，則加速度是變化的，所以A在從C至E的過程中

14、,先做勻加速運動，后做變加速運動，最后做變減速運動， 直到速度為零，故 A 錯誤，B 正確;當A的速度為零時，彈簧被壓縮到最短，此時彈簧彈性勢能最大，整個過程中對A B整體應(yīng)用動能定理得 4mgL+ 2)sin 30 mL+2)卩(4mgcos 30(L+2)Wf= 0,解得W彈=3mgL則彈簧具有的最大彈性勢能吐Wf=魯mgL故 C 錯誤,D 正確.答案：BD二、非選擇題11.(2017 福建質(zhì)檢)如圖所示,光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點，BC右端連接內(nèi)壁光滑、管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，輕彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端平齊.質(zhì)量為m的滑塊在曲面上距BC1的高度為

15、 2r處從靜止開始下滑，滑塊與BC間的動摩擦因數(shù) 卩=-,進入管口C端時與圓管恰好無作用力，通過CD后壓縮彈簧，在壓縮彈簧過程中滑塊速度最大時彈簧的彈性勢能為EP.求：(1) 滑塊到達B點時的速度大小VB;(2) 水平面BC的長度x;(3) 在壓縮彈簧過程中滑塊的最大速度Vm.解析：(1)滑塊在曲面上下滑過程，由動能定理得12mg-2r=尹“解得VB=2 . gr半徑為r的 4 細圓管CD2在C點，由mg= ny得vc=gr滑塊從A點運動到C點過程，由動能定理得012mg-2 r 卩mg片 qmvc解得x= 3r(3)設(shè)在壓縮彈簧過程中速度最大時，滑塊離D端的距離為xo,則有kxo=mg得xo

16、=k1212由能量守恒定律得mgr+xo) +mvc=mm+巳2 2得Vm=答案：(1)2 佰 (2)3r(3) j3gr+ 攀一罟12. (2017 濟南模擬)如圖，在高h1= 30 m 的光滑水平平臺上，質(zhì)量mp 1 kg 的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲存了一定量的彈性勢能6.若打開鎖扣K,物塊將以一定的水平速度V1向右滑下平臺，做平拋運動，并恰好能從光滑圓弧形軌道BC的B點沿切線方向進入圓弧形軌道.B點的高度h2= 15 m 圓弧軌道的圓心O與平臺等高，軌道最低點C的切線水平，并與地面上長為L= 70 m 的水平粗糙軌道CD平滑連接；小物塊沿軌道BC血動與 右邊墻壁發(fā)生碰撞，g取 10 m/s2.求：(1) 小物塊由A到B的運動時間；(2) 小物塊原來壓縮彈簧時