專題練習(xí)7 功能關(guān)系 能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律

PAGEPAGE1專題練習(xí)(十七)功能關(guān)系能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律1．(2012·海南高考)下列關(guān)于功和機(jī)械能的說法，正確的是()A．在有阻力作用的情況下，物體重力勢(shì)能的減少不等于重力對(duì)物體所做的功B．合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變量C．物體的重力勢(shì)能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)D．運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的減少量一定等于其重力勢(shì)能的增加量2.如圖所示，質(zhì)量為M、長為L的木板置于光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端，滑塊與木板間滑動(dòng)摩擦力大小為f，用水平的恒定拉力F作用于滑塊，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到木板右端時(shí)，木板在地面上移動(dòng)的距離為s，滑塊速度為v1，木板速度為v2，下列結(jié)論中正確的是()A．上述過程中，F(xiàn)做功大小為eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)B．其他條件不變的情況下，M越大，s越小C．其他條件不變的情況下，F(xiàn)越大，滑塊到達(dá)右端所用時(shí)間越長D．其他條件不變的情況下，f越大，滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多3.某電視臺(tái)沖關(guān)欄目，選手需要抓住固定在支架上的繩子向上攀登，才可沖上領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)，如圖所示．如果某選手剛剛勻速攀爬到接近繩子頂端時(shí)，突然因抓不住繩子而加速滑下，對(duì)該過程進(jìn)行分析(不考慮腳蹬墻壁的作用)，下述說法正確的是()A．上行時(shí)，人受到繩子的拉力與重力和摩擦力平衡B．上行時(shí)，繩子拉力對(duì)人做的功等于人重力勢(shì)能的增加C．下滑時(shí)，人受到重力大于摩擦力，加速度小于gD．下滑時(shí)，重力勢(shì)能的減小大于動(dòng)能的增加，機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做的功解析：人勻速上行時(shí)，繩子對(duì)人的摩擦力等于人的重力，A錯(cuò)誤；人上行過程中，人拉繩子，對(duì)自身做功，繩子并不對(duì)人做功，B錯(cuò)誤；人下滑時(shí)，由mg－Ff＝ma可知，F(xiàn)f＜mg，a＜g，C正確；人下滑時(shí)，重力勢(shì)能的減少量有一部分用于克服摩擦力做功，對(duì)應(yīng)人的機(jī)械能損失，故其重力勢(shì)能的減小一定大于動(dòng)能的增加，D正確．答案：CD4．如圖甲所示情境是一種游戲，叫做蹦極．游戲者將一根有彈性的繩子一端系在身上，另一端固定在高處，從高處跳下．圖乙中a點(diǎn)是彈性繩自然下垂時(shí)繩下端的位置，c點(diǎn)是游戲者所到達(dá)的最低點(diǎn)．對(duì)于游戲者離開跳臺(tái)至最低點(diǎn)的過程，下列說法正確的是()A．游戲者的動(dòng)能一直在增加B．游戲者減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C．游戲者通過a點(diǎn)之后，繩子具有彈性勢(shì)能D．游戲者到c點(diǎn)時(shí)，他的動(dòng)能為零解析：從題圖中可知，人在高處具有的重力勢(shì)能最大，跳下后重力勢(shì)能逐漸變小，到達(dá)a點(diǎn)之前繩子沒有發(fā)生彈性形變，因此繩子沒有彈性勢(shì)能，由于c點(diǎn)是游戲者所到達(dá)的最低點(diǎn)，所以c點(diǎn)處游戲者的動(dòng)能為零；游戲者由a向c運(yùn)動(dòng)的過程中，繩子發(fā)生彈性形變，因此繩子有彈性勢(shì)能．選項(xiàng)C、D正確．答案：CD5．救災(zāi)人員從懸停在空中的直升機(jī)上跳傘進(jìn)入災(zāi)區(qū)救災(zāi)，傘打開前可看做是自由落體運(yùn)動(dòng)，開傘后減速下降，最后勻速下落．在整個(gè)過程中，圖中的四個(gè)圖象中可能符合事實(shí)的是(其中t表示下落的時(shí)間、v表示人下落的速度、F表示人受到的合外力、h表示離地面的高度、E表示人的機(jī)械能)()解析：救災(zāi)人員打開降落傘之前做自由落體運(yùn)動(dòng)，此過程中速度v＝gt，合外力F＝mg，h＝eq\f(1,2)gt2，且機(jī)械能守恒，由此可判斷圖象C、D均錯(cuò)誤；打開降落傘后，救災(zāi)人員開始減速，阻力減小，因此人減速的加速度減小，合外力逐漸減小，當(dāng)最終勻速下落時(shí)，合外力為零，故B正確，A錯(cuò)誤．答案：B6．(2013·江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖所示，在粗糙的水平面上，質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A、B間用一輕質(zhì)彈簧相連組成系統(tǒng)．且該系統(tǒng)在水平拉力F作用下以相同加速度保持間距不變一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的總動(dòng)能為2Ek時(shí)撤去水平力F，最后系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)．不計(jì)空氣阻力，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，從撤去拉力F到系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)的過程中()A．外力對(duì)物體A所做總功的絕對(duì)值等于EkB．物體A克服摩擦阻力做的功等于EkC．系統(tǒng)克服摩擦阻力做的功可能等于系統(tǒng)的總動(dòng)能2EkD．系統(tǒng)克服摩擦阻力做的功一定等于系統(tǒng)機(jī)械能的減小量解析：當(dāng)它們的總動(dòng)能為2Ek時(shí)，物體A動(dòng)能為Ek，撤去水平力F，最后系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)，外力對(duì)物體A所做總功的絕對(duì)值等于Ek，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由于二者之間有彈簧，彈簧具有彈性勢(shì)能，根據(jù)功能關(guān)系，系統(tǒng)克服摩擦阻力做的功一定等于系統(tǒng)機(jī)械能的減小量，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤．答案：AD7．(2013·太原期末)如圖甲所示，質(zhì)量m＝0.5kg，初速度v0＝10m/s的物體，受到一個(gè)與初速方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑動(dòng)，經(jīng)3s撤去外力，直到物體停止，整個(gè)過程物體的v-t圖象如圖乙所示，g取10m/s2，則()A．物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1B．0～2s內(nèi)F做的功為－8JC．0～7s內(nèi)物體由于摩擦產(chǎn)生的熱量為25JD．0～7s內(nèi)物體滑行的總位移為29m8．(2013·南昌一模)一質(zhì)量為m的帶電小球，在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中以水平速度拋出，小球的加速度大小為eq\f(2,3)g，阻力不計(jì)，關(guān)于小球在下落h的過程中能量的變化，下列說法正確的是()A．動(dòng)能增加了eq\f(1,3)mgh B．電勢(shì)能增加了eq\f(1,3)mghC．機(jī)械能減少了eq\f(1,3)mgh D．重力勢(shì)能減少了eq\f(2,3)mgh解析：由小球的加速度大小為eq\f(2,3)g可知，帶電小球所受電場(chǎng)力向上，且電場(chǎng)力與重力合力方向向下，大小為eq\f(2,3)mg，電場(chǎng)力大小等于eq\f(1,3)mg.小球在下落h的過程中，動(dòng)能增加了eq\f(2,3)mgh，電勢(shì)能增加了eq\f(1,3)mgh，重力勢(shì)能減少了mgh，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)小球在下落h的過程中電勢(shì)能與機(jī)械能之和保持不變，機(jī)械能減少了eq\f(1,3)mgh，選項(xiàng)C正確．答案：BC9.如圖所示為運(yùn)動(dòng)員在蹦床運(yùn)動(dòng)中完成某個(gè)動(dòng)作的示意圖，圖中虛線PQ是彈性蹦床的原始位置，A為運(yùn)動(dòng)員抵達(dá)的最高點(diǎn)，B為運(yùn)動(dòng)員剛抵達(dá)蹦床時(shí)的位置，C為運(yùn)動(dòng)員抵達(dá)的最低點(diǎn)．不考慮空氣阻力和運(yùn)動(dòng)員與蹦床作用時(shí)的機(jī)械能損失，在A、B、C三個(gè)位置上運(yùn)動(dòng)員的速度分別是vA、vB、vC，機(jī)械能分別是EA、EB、EC，則它們的大小關(guān)系是()A．vA＜vB，vB＞vC B．vA＞vB，vB＜vCC．EA＝EB，EB＞EC D．EA＞EB，EB＝EC解析：運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)A的速度為零，剛抵達(dá)B位置時(shí)的速度不為零，vA＜vB，在最低點(diǎn)C的速度也為零，vB＞vC，故A對(duì)，B錯(cuò)；以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，B→A機(jī)械能守恒，EA＝EB，B→C彈力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功，機(jī)械能減小，EB＞EC，故C對(duì)，D錯(cuò)．答案：AC10.如圖所示，在光滑四分之一圓弧軌道的頂端a點(diǎn)，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止開始下滑，經(jīng)圓弧最低點(diǎn)b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點(diǎn)與水平軌道平滑相接，物塊最終滑至c點(diǎn)停止．若圓弧軌道半徑為R，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，下列說法正確的是()A．物塊滑到b點(diǎn)時(shí)的速度為eq\r(gR)B．物塊滑到b點(diǎn)時(shí)對(duì)b點(diǎn)的壓力是3mgC．c點(diǎn)與b點(diǎn)的距離為eq\f(R,μ)D．整個(gè)過程中物塊機(jī)械能損失了mgR解析：物塊滑到b點(diǎn)時(shí)，mgR＝eq\f(1,2)mv2－0，v＝eq\r(2gR)，A不正確．在b點(diǎn)，F(xiàn)N－mg＝meq\f(v2,R)，F(xiàn)N＝3mg，B正確．從a點(diǎn)到c點(diǎn)，機(jī)械能損失了mgR，D正確．mgR－μmgs＝0－0，s＝eq\f(R,μ)，C正確．答案：BCD11．(2012·重慶高考)如圖所示為一種擺式摩擦因數(shù)測(cè)量儀，可測(cè)量輪胎與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)，其主要部件有：底部固定有輪胎橡膠片的擺錘和連接擺錘的輕質(zhì)細(xì)桿．?dāng)[錘的質(zhì)量為m，細(xì)桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，擺錘重心到O點(diǎn)距離為L.測(cè)量時(shí)，測(cè)量儀固定于水平地面，將擺錘從與O等高的位置處靜止釋放．?dāng)[錘到最低點(diǎn)附近時(shí)，橡膠片緊壓地面擦過一小段距離s(s?L)，之后繼續(xù)擺至與豎直方向成θ角的最高位置．若擺錘對(duì)地面的壓力可視為大小為F的恒力，重力加速度為g，求：(1)擺錘在上述過程中損失的機(jī)械能；(2)在上述過程中摩擦力對(duì)擺錘所做的功；(3)橡膠片與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．12．如圖所示，用輕彈簧將質(zhì)量均為m＝1kg的物塊A和B連接起來，將它們沿豎直方向固定在空中，彈簧處于原長狀態(tài)，A