高中物理專題課時作業(yè)5功能關系能量守恒定律

第講

功能關系

能量守恒律一、選擇題(在題后給的選項中，第1～4只有一項符合題目要求，第5～9題多項符合題目要求．)．年西擬)如圖K54所，彈簧的上端懸掛在天花板上，下端掛一質量為的小球，小球處于靜止狀態(tài)．在小球上加一豎直向上的恒力使小球向上運動，小球運動的最高點與最低點之間的距離為，此過程中為力加速，彈簧始終在彈性限度內)()A小球的重力勢能增加mgHC．球的機械能增加

圖K5－－1B小球的動能增()D．球機械能守恒．如圖－－2所，汽車從一座拱形橋上的點速率運動到點在這個過程中)圖K5－－2A機械能守恒B汽車牽引力做的功等于克服摩擦力做的功C．力做功的功率不變D．車受合外力做的功為零．年江考)如圖K54所，ABCD是個盆式容器，盆內側壁與盆底BC的接處都是一段與相的圓弧B在平線上，其距離d＝0.5．盆邊緣的高度為＝0.30在A處一質量為的物塊并讓其由靜止下滑知盆內側壁是光滑的底BC面小物塊間的動摩擦因數(shù)為小塊在盆內來回滑動停下來，則停下的位置到B的離)圖K5－－3AmB0.25m

C．D0．如圖K5－－4所，某段滑雪雪道傾角為，總質量為m(括雪具在內)的滑雪運動員從距底端高為處雪道上由靜開始勻加速下滑，加速度為.他從上向下滑到底端的過程中，下列說法正確的()圖K5－－4A運動員減少的重力勢能全部轉化為動能B運動員獲得的動能為mghC．動員克服摩擦力做功為mghD．滑程中系統(tǒng)減少的機械能為．(改編如圖K5－－5所，在豎直平面內有一半徑為R的弧軌道，半徑水豎直質為m的球自的正上方點靜止開始自由下落，小球沿軌道到達最高點恰好對軌道沒有壓力．已知＝R重力加速度為，則小球從P到B運動過程中()A重力做功mgRC．外力做功mgR

圖K－4－B機械能減少D．服擦力做功．如圖－4所，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()圖K5－－6A動能一定是先減小后增大B機械能一直減小

C．果某段時間內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．如果某段時間內摩擦力做功，再經(jīng)過相同的時間，兩段時間內摩擦力做功可能相等如圖K5－所示量kgM20kg的物塊放在光滑水平面上，其中物塊通過處于水平方向的輕彈簧與豎直墻壁相連，初始時刻，彈簧于原長狀態(tài)，彈簧的勁度系數(shù)k＝250N/m.用水平力作在物塊M上其慢地向墻壁移動移動時，兩物塊間開始對滑動，在相對滑動前的過程中，下列說法正確的)圖K5－－7AM到的摩擦力保持不變B物塊m受到的摩擦力對物塊m不功C．力做的功等于彈簧增加的彈性勢能D．始對滑動時，推力F的小于N年山模擬如圖K5－示，傾角為、高為L的固定斜面底端與水平面平滑相連，質量分別為、m的個小球、B用根為L的繩連接A球置于斜面頂端，現(xiàn)由靜止釋放B兩，球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．()圖K5－－8A小球下過程中，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B．球剛滑至水平面時，速度大小為5LC．球升高時，重力對小球做的功率大于力對小球B做功的功率D．球B從開始上升到開始進入斜面過程中，繩的拉力對小球B做為．如圖K5－－示，質量為物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度勻運動，物體與傳送帶的動摩擦因數(shù)為體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法正確的是()圖K5－－9

2222222A電動機做的功為mvC．送帶克服摩擦力做的功為

2

B摩擦力對物體做的功為mvD．動增加的功率為μmgv

2二、非選擇題．為了了解過山車的原理，物理小組提出下列設想：取一個與水平方夾角為37°、長＝2.0m粗糙的傾斜軌道，通過水平軌道BC與直圓軌道相連，出口為水平軌道DE，整個軌道除AB段外都是光滑的．其中AB與BC軌以微小圓弧相接，如圖K5－4－所示，一個小物塊以初速度＝4.0，從某一高處水平拋出，到點速度方向恰0沿AB方沿傾斜軌道滑下知塊與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)μ＝0.5(g取10m/s37°＝，cos37°＝0.80)．求(1)小物塊的拋出點A點高度差；

(2)為了讓小物塊不離開軌道，并能夠滑回傾斜軌道B則豎直圓軌道的半徑應該滿足什么條件？圖K5－4－11．如圖K5－4所，水平軌道與圓弧軌道相于B點其中，段光滑，段糙，動摩擦因數(shù)＝0.1，段L＝mBC段滑，半徑R＝1m輕質彈簧的勁度系數(shù)k＝200，端固定于點右端處于自由狀態(tài)時位于點．現(xiàn)用力推質量kg的滑塊使其緩慢壓縮彈簧當推力做功＝25J時去推力已知彈簧的彈性勢能表達式為E＝kx，其中k為簧的勁度系數(shù)為彈簧的形變量，重力加速度取k2＝m/s.圖K5－4(1)求推力撤去瞬間，滑塊的加速；(2)求滑塊第一次到達圓弧軌道最點B對B點壓力；N(3)判斷滑塊能否超過C點．．年汕尾質檢)圖K5－12所示，在大型超市的倉庫中，要利用帶運輸機將貨物由平臺D運送到高＝2.5m的C平臺上為便于運輸儲員在平臺D與傳送帶間放了一個圓周光滑軌道，軌道半徑＝0.8m軌道最低端與皮帶接觸良好知

22皮帶和水平面間的夾角＝37°，皮帶和貨物間的動摩擦因數(shù)＝0.75，輸機的皮帶以v＝0m/s的度順時針勻速運皮帶和輪子之間不打)倉儲員將質量＝kg貨物放于軌道的端(取10)，求：圖K5－4－(1)貨物到達圓軌道最低點對軌道的壓力；(2)貨物沿皮帶向上滑行多遠才能對皮帶靜止；(3)皮帶將貨物由運到B需貨物做多少功．

2222合222222合22答案：1.【案】A【解析】在小球上加一豎直向上恒力使球向上運動，小球運動的高點與最低點之間的距離為H，過程中小球的重力勢能增加，選項A正；小球上升過程中，彈性勢能變化，由功能關系，小球的動能增加不等(－H選項錯誤；對小球和彈簧組成的系統(tǒng)，在小球上加一豎直向上的恒力使小球上運動，小球和彈簧系統(tǒng)的機械能增加FH，選項C錯；由于小球受到除重力以外的力作用，小球的機械能不守恒，選項D錯．2.【案】D【解析汽從拱型橋上的a勻速率運動到b點動能不變，重力勢能增大，機械能增加A錯由能關系知汽牽引力做的功等于克服摩擦力做的功和重力勢能增加量之和，故B錯；由a到b重做功的功率減小，故C錯誤；由能定理知D正．3.【案】D【解析小塊在段回滑行的總路程為s能量守恒定律可知mgh，解得s＝3.0m由s＝d可知，小物塊最終停在點正．4.【案】D1【解析動員的加速度為斜：－mg＝mg＝·2＝，f3f6f6所以選項A、C錯，D正；E＝mghmgh＝，項B錯．k335.【案】AD【解析】小球在A點上方由靜止釋放，通過點恰好對軌道沒有壓力，此時小球的重力提供向心力，即：＝/，＝gR，小球從到的過程中，重力做功＝mgR正的械能＝mgRmv

＝mgR錯力功W＝mv＝，1C誤；由動能定理得－＝－0所以＝，項確．ff6.【案BD7.【案【解析取和M為整體，由平衡條件可得F＝kx，隔離m，由平衡條件，可得

f＝＝100N故此時推力F為100N，項A錯誤D正；m的擦力對做功，m

2222822202222228222022選項B錯誤；系統(tǒng)緩慢移動，動能不變且又無內能產(chǎn)，由能量守恒定律，可知推力F做的功全部轉化為彈簧的彈性勢能，選項正確．8.【案】【解析】小球下滑過程中球重力對球做負功球重對A球正功，但由于系統(tǒng)的動能增大知系的重力勢能減小球A系統(tǒng)的重力對系統(tǒng)做正功，選項A確對B系利用機械能守恒知球開始滑動到滑至水平面過程中，1glL有mgL－＝×4，v＝，項B錯；小球高時，因兩球的速度大22小相等而A球沿斜面向下的分力為1.5故此時重力對小球做功的功率大于重力對小球LB做功的功率，選項正；小球B從開上升到開始進入斜面程中，有mgmgLgl19＝×4′，＝，對球用動能定理又有－＝mv，W＝，項錯誤．9.【案【解析在此過程中傳帶運動的距離是物體運動距離的倍則電動機做功即傳送1帶克服摩擦力做功為2×＝mv摩力物體做功等于物體動能的增加為mv電動機的增加的功率為v＝.10.【案(1)0.45m不小于m【解析】(1)設小物塊的拋出點和A的度差為h，0v0

0

＝tan，解得＝＝0.45m.0(2)物塊能夠滑回AB，則物在圓軌道內上升的最大高度為圓軌道的半徑，物體進入圓軌道前的動能為E＝mv＋sin－μmgL37°.k0那么圓軌道的最小半徑滿E＝，k聯(lián)立解得R＝，即圓軌道的半徑因不小于1.65m.11.【案

滑塊能夠越過C點【解析】(1)設滑塊此時的加速度，彈簧彈力為F，則

222p22232222222p22232222＝，E＝kxpp

，＝kxF＝聯(lián)立以上各式，解得＝

2kW＝m(2)設滑塊第一次到達B點的速度為v，則

＝E－，p解得v＝21，合外力提供向心力，則F－＝，N－μmgL聯(lián)立以上二式，解得F＝＋＝N.NR(3)假設剛好能夠達到C點滑在點的速度為