高考物理一輪復(fù)習(xí) 第6章 第4單元 功能關(guān)系 能量守恒定律課時跟蹤檢測-人教版高三物理試題

課時跟蹤檢測(十九)功能關(guān)系能量守恒定律高考?？碱}型：選擇題＋計算題一、單項選擇題1.如圖1所示，汽車從一座拱形橋上的a點勻速率運(yùn)動到b點，在這個過程中()圖1A．機(jī)械能守恒B．汽車牽引力做的功等于克服摩擦力做的功C．重力做功的功率不變D．汽車所受合外力做的功為零2.(2014·廣東高考)如圖2是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖。圖中①和②為楔塊，③和④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()圖2A．緩沖器的機(jī)械能守恒 B．摩擦力做功消耗機(jī)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3.如圖3所示，質(zhì)量為m的可看成質(zhì)點的物塊置于粗糙水平面上的M點，水平面的右端與固定的斜面平滑連接，物塊與水平面及斜面之間的動摩擦因數(shù)處處相同。物塊與彈簧未連接，開始時物塊擠壓彈簧使彈簧處于壓縮狀態(tài)?，F(xiàn)從M點由靜止釋放物塊，物塊運(yùn)動到N點時恰好靜止，彈簧原長小于MM′。若物塊從M點運(yùn)動到N點的過程中，物塊與接觸面之間由于摩擦所產(chǎn)生的熱量為Q，物塊、彈簧與地球組成系統(tǒng)的機(jī)械能為E，物塊通過的路程為s。不計轉(zhuǎn)折處的能量損失，下列圖象所描述的關(guān)系中可能正確的是()圖3圖44.(2015·廣州模擬)如圖5所示，一個質(zhì)量為m的鐵塊沿半徑為R的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下，到半圓底部時，軌道所受壓力為鐵塊重力的1.5倍，則此過程中鐵塊損失的機(jī)械能為()圖5A.eq\f(1,8)mgR B.eq\f(1,4)mgRC.eq\f(1,2)mgR D.eq\f(3,4)mgR5.如圖6所示，傾斜的傳送帶保持靜止，一木塊從頂端以一定的初速度勻加速下滑到底端。如果讓傳送帶沿圖中虛線箭頭所示的方向勻速運(yùn)動，同樣的木塊從頂端以同樣的初速度下滑到底端的過程中，與傳送帶保持靜止時相比()圖6A．所用的時間變長B．所用的時間變短C．克服摩擦力所做的功變大D．系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能變大二、多項選擇題6．(2014·廣東六校聯(lián)考)升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為100kg的物體，物體隨升降機(jī)由靜止開始豎直向上移動5m時速度達(dá)到4m/s，則此過程中(取g＝10m/s2)()A．升降機(jī)對物體做功5800JB．合外力對物體做功5800JC．物體的重力勢能增加了5000JD．物體的機(jī)械能增加了5000J7.(2015·廣東百校質(zhì)量分析)如圖7所示，一物塊通過一橡皮筋與粗糙斜面頂端垂直于斜面的固定桿相連而靜止在斜面上，橡皮筋恰為原長，現(xiàn)給物塊一沿斜面向下的初速度v0，則物塊從開始滑動到滑到最低點的過程中(設(shè)滑動摩擦力大小等于最大靜摩擦力)()圖7A．物塊的動能一直增大B．物塊運(yùn)動的加速度一直增大C．物塊的機(jī)械能一直在減小D．物塊減少的機(jī)械能等于橡皮筋增加的彈性勢能8.如圖8所示，半徑為R的豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè)底部靜止著一個光滑小球，現(xiàn)給小球一個沖擊使其在瞬間得到一個水平初速度v0，若v0大小不同，則小球能夠上升到的最大高度(距離底部)也不同。下列說法中正確的是()圖8A．如果v0＝eq\r(gR)，則小球能夠上升的最大高度為eq\f(R,2)B．如果v0＝eq\r(2gR)，則小球能夠上升的最大高度為eq\f(R,2)C．如果v0＝eq\r(3gR)，則小球能夠上升的最大高度為eq\f(3R,2)D．如果v0＝eq\r(5gR)，則小球能夠上升的最大高度為2R三、計算題9．如圖9所示，某人乘雪橇沿雪坡經(jīng)A點滑至B點，接著沿水平路面滑至C點停止。人與雪橇的總質(zhì)量為70kg。表中記錄了沿坡滑下過程中的有關(guān)數(shù)據(jù)，請根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)解決下列問題(取g＝10m/s2)：(1)人與雪橇從A到B的過程中，損失的機(jī)械能為多少？(2)設(shè)人與雪橇在BC段所受的阻力恒定，求阻力大小。圖9位置ABC速度/(m·s－1)2.012.00時刻/s041010.如圖10所示，質(zhì)量m＝1kg的小物塊放在一質(zhì)量為M＝4kg的足夠長的木板右端，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，木板與水平面間的摩擦不計。物塊用勁度系數(shù)k＝25N/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)?，F(xiàn)對木板施以12N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，g＝10m/s2)。已知彈簧的彈性勢能Ep＝eq\f(1,2)kx2，式中x為彈簧的伸長量或壓縮量。求：圖10(1)開始施力的瞬間小物塊的加速度；(2)物塊達(dá)到的最大速度是多少？答案1．選D汽車從拱型橋上的a點勻速率運(yùn)動到b點，動能不變，重力勢能增大，機(jī)械能增加，A錯；由功能關(guān)系知，汽車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重力做功的功率減小，故C錯；由動能定理知D對。2．選B在車廂相互撞擊使彈簧壓縮過程中，由于要克服摩擦力做功，且緩沖器所受合外力做功不為零，因此機(jī)械能不守恒，A項錯誤；克服摩擦力做功消耗機(jī)械能，B項正確；撞擊以后墊板和車廂有相同的速度，因此動能并不為零，C項錯誤；壓縮彈簧過程彈簧的彈性勢能增加，并沒有減小，D項錯誤。3．選C因摩擦力始終做負(fù)功，故系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q隨s增大，而系統(tǒng)的機(jī)械能隨s而減小，B、D均錯誤；當(dāng)因s>xMM′，故Q＝μmgxMM′＋μmgcosθ(s－xMM′)，E＝E0－μmgxMM′－μmgcosθ(s－xMM′)，對應(yīng)圖線可知，A錯誤，C正確。4．選D由FN－mg＝meq\f(v2,R)，F(xiàn)N＝1.5mg可得：v2＝eq\f(gR,2)。由功能關(guān)系可知，鐵塊損失的機(jī)械能ΔE＝mgR－eq\f(1,2)mv2＝eq\f(3,4)mgR，故D正確。5．選D傳送帶運(yùn)動時，木塊所受摩擦力仍然是沿傳送帶向上，木塊一直向下加速運(yùn)動，加速度不變，因而滑到底端所用時間不變，選項A、B、C錯誤；由于傳送帶運(yùn)動時木塊和傳送帶間的相對位移變大，故因摩擦力產(chǎn)生的內(nèi)能也將增多，故選項D正確。6．選AC升降機(jī)對物體所做的功W＝mgh＋eq\f(1,2)mv2＝5800J，A正確；合外力做功W合＝eq\f(1,2)mv2＝800J，B錯；重力勢能增加Ep＝mgh＝5000J，C正確；物體機(jī)械能增加E＝mgh＋eq\f(1,2)mv2＝5800J，D錯。7．選BC物塊最后的動能為零，故不可能一直增大，A錯；加速度a＝μgcosθ＋eq\f(T,m)－gsinθ，當(dāng)拉力T增大時，a也增大；物塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱量和橡皮筋的彈性勢能，故一直在減小，B、C對D錯。8．選AD根據(jù)機(jī)械能守恒定律，當(dāng)速度為v0＝eq\r(gR)，由mgh＝eq\f(1,2)mv02解出h＝eq\f(R,2)，A項正確，B項錯誤；當(dāng)v0＝eq\r(5gR)，小球正好運(yùn)動到最高點，D項正確；當(dāng)v0＝eq\r(3gR)時小球運(yùn)動到最高點以下，若C項成立，說明小球此時向心力為0，這是不可能的。9．解析：(1)從A到B的過程中，人與雪橇損失的機(jī)械能為ΔE＝mgh＋eq\f(1,2)mvA2－eq\f(1,2)mvB2①ΔE＝(70×10×20＋eq\f(1,2)×70×2.02－eq\f(1,2)×70×12.02)J＝9100J②(2)人與雪橇在BC段做減速運(yùn)動的加速度a＝eq\f(vC－vB,t)＝eq\f(0－12,10－4)m/s2＝－2m/s2①根據(jù)牛頓第二定律f＝ma＝70×(－2)N＝－140N答案：見解析10．解析：(1)假設(shè)m、M相對靜止，由牛頓第二定律a＝eq\f(F,M＋m)＝2.4m/s2。此時m受的合外力F合＝ma