《2020年物理高考大一輪復習 第5章 機械能及其守恒定律 第17講 功能關系 能量守恒定律練習（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2020年物理高考大一輪復習 第5章 機械能及其守恒定律 第17講 功能關系 能量守恒定律練習（含解析）（8頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第17講 功能關系 能量守恒定律解密考綱主要考查對功能關系的理解，對各種功能關系的熟練應用；掌握摩擦力做功與能量轉化和彈簧彈力做功與能量轉化的處理技巧1質量為m的小球，自A點自由下落，無空氣阻力時，下落到B點時重力勢能與動能相等，A到地面的距離為H，若小球運動過程中受到大小恒定的空氣阻力，下落至C點動能與重力勢能相等，以地面為參考平面，下列說法正確的是()AB到地面的距離為，C在B點的下方BB到地面的距離為，C在B點的上方C有空氣阻力的情況下，若小球下落到B點動能是勢能的，則小球受的阻力大小為D若小球與地面碰后原速反彈，阻力大小為的情況下，小球上升的最大高度為A解析 設B到地面的距離是h，無空

2、氣阻力的情況下，小球下落過程機械能守恒，mgH2mgh，得h，有空氣阻力的情況下，小球下落到B點時動能小于mg，故動能與勢能相等的點在B點下方，選項A正確，B錯誤；有空氣阻力的情況下，小球下落到B點動能是勢能的，由動能定理(mgFf)hmgh，得Ff，選項C錯誤；設小球反彈后上升的最大高度為H，有(mgFf)Hmv2，(mgFf)H0mv2，得H，選項D錯誤2(2019無錫普通高中高三期末)(多選)如圖所示，質量分別為m1、m2的兩物塊A、B通過一輕質彈簧連接，靜止放置在光滑水平面上，彈簧開始時處于原長，運動過程中始終處在彈性限度內t10時刻在A上施加一個水平向左的恒力F，t2t時刻彈簧第一次

3、恢復到原長狀態(tài)，此時A、B速度分別為v1和v2.則t1到t2時間內()AA、B和彈簧組成的系統(tǒng)的機械能先增大后減小B當A的加速度為零時，B的加速度為C當彈簧的彈性勢能最大時，兩物塊速度相等D物塊B移動的距離為CD解析 根據受力分析可知，物塊A先做加速度減小的加速運動，后做加速度增大的減速的運動，B先做加速度增大的加速運動，后做加速減小的加速運動，在彈簧第一次恢復到原長時，系統(tǒng)的機械能一直增大，選項A錯誤；當A的加速度為零時，彈簧彈力等于F，所以B的加速度為，選項B錯誤；速度相等前，A一直比B速度大，所以彈簧一直在變長，當兩物塊速度相等時，彈簧最長，選項C正確；因為彈簧恢復原長，所以彈性勢能為零

4、，根據功能關系可知Fxm1vm2v，所以x，選項D正確3(2019廣西百校高三大聯(lián)考)(多選) 光滑斜面AB和水平傳送帶BC通過一小段光滑圓弧平滑連接傳送帶以大小為3 m/s的速率逆時針勻速轉動，現讓質量為0.2 kg的滑塊(視為質點)輕放在傳送帶的右端C，滑塊恰好能運動到斜面上最高點A.若滑塊與傳送帶間的動摩擦因數為0.5，傳送帶長度BC1.6 m，取g10 m/s2，不計空氣阻力，則下列說法正確的是()AA、B兩點間的高度差為0.8 mB滑塊不可能返回到C點C滑塊第一次從C點運動到B點的過程中，摩擦力對滑塊做的功為0.9 JD滑塊最終將靜止不動BC解析 根據動能定理 mgx10mv2可得x

5、10.9 mv2)下列說法正確的是()A0t1內傳送帶對小物塊做正功B小物塊與傳送帶間的動摩擦因數小于tan C0t2內傳送帶對小物塊做功為mvmvD0t2內小物塊與傳送帶間因摩擦產生的熱量大于小物塊動能的減少量D解析 由圖乙知，物塊先向下運動后向上運動，0t1內，傳送帶對物塊的摩擦力方向沿傳送帶向上，則傳送帶對小物塊做負功，選項A錯誤；在t1t2內，小物塊向上運動，則有 mgcos mgsin ，得tan ，選項B錯誤；0t2內，由圖“面積”等于位移可知，小物塊的總位移沿斜面向下，高度下降，重力對小物塊做正功，設為WG，根據動能定理得WWGmvmv，則傳送帶對小物塊做功Wmvmv，選項C錯誤

6、；小物塊的重力勢能減小、動能也減小都轉化為系統(tǒng)產生的內能，則由能量守恒得知，系統(tǒng)產生的熱量一定大于小物塊動能的變化量，選項D正確9(2019南京師范大學附屬中學高三模擬)(多選)如圖所示，一質量為M2m、長為L質量均勻的板放在光滑水平桌面上，板的右端與桌邊定滑輪距離足夠大，板的左端有一可視為質點、質量為m的物塊，物塊上連接一條很長的細繩，某人拉繩并使其以恒定速率v向下運動，物塊只能運動到板的中點下列說法正確的是()A物塊對板做功的功率保持不變B物塊與板間因摩擦產生的熱量為mgLC整個過程繩的拉力對物塊做的功為mgLD若板與桌面間有摩擦，且當板與桌面間動摩擦因數為時，物塊一定能到達板右端BD解析

7、 木板受木塊對它的摩擦力作用，做勻加速直線運動，當速度與木塊速度相等后保持相對靜止，根據PFfv知，物塊對板的功率逐漸增大，選項A錯誤；當物塊到達板的中點時，此時物塊的位移x1vt，木板的位移x2t，根據x1x2得，板的位移x2，相對位移的大小等于物塊位移的一半，等于木板的位移，因為Ffx板Mv2，產生的熱量QFfx板Mv22m()2mgL，選項B正確；繩子拉力做的功，等于系統(tǒng)動能增加量與產生的熱量之和，故WMv2Q2mgL，選項C錯誤；如果板與桌面有摩擦，因為M與桌面摩擦因數越大，m越易從右端滑下，所以當m滑到M右端兩者剛好共速時摩擦因數最小，設為2，對M，由牛頓第二定律得Ma1mg2(mM

8、)g，板的位移x2t；速度位移公式v22ax2，對m有vtx1，x1x2L，聯(lián)立得2，所以桌面與板間的摩擦因數應滿足2，所以當板與桌面間動摩擦因數為時，物塊一定能到達板右端，選項D正確10(2019江淮十校高三聯(lián)考)如圖甲所示為傾斜的傳送帶，正以恒定的速度v，沿順時針方向轉動，傳送帶的傾角為37.一質量m1 kg的物塊以初速度v0從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運動，物塊到傳送帶頂端的速度恰好為零，其運動的vt圖象如圖乙所示，已知重力加速度為g 10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：(1)02 s內物塊的加速度a及傳送帶底端到頂端的距離x；(2)物塊與傳送帶間的動摩

9、擦因數；(3)04 s物塊與傳送帶間由于摩擦而產生的熱量Q.解析 (1)vt圖象的斜率表示加速度，由圖象可知a10 m/s2，方向沿傳送帶向下，傳送帶底端到頂端的距離等于vt圖象包含的面積x(244)2 m24 m32m. (2)02 s內由牛頓第二定律可得mgsin mgcos ma， 由a10 m/s2，解得0.5.(3)根據vt圖象可知，物塊02 s內向上做減速運動，當減速到與傳送帶共速時，由于重力沿傳送帶向下的分力大于傳送帶給它的向上的最大靜摩擦力，故物塊繼續(xù)向上做減速運動，因此可斷定傳送帶的速度為4 m/s；02 s的相對位移d1(244)2 m42 m20 m，則Q1mgcos 3

10、7d180 J；24 s的相對位移d142 m(04)2 m4 m，則Q2mgcos 37d216 J，綜上得QQ1Q296 J.答案 (1)10 m/s232 m(2)0.5(3)96 J11(2019洛陽孟津第二高級中學高三月考)如圖所示，傾角為的斜面與光滑的水平面平滑相連，在水平面的左端固定有一輕質水平彈簧，一質量為m0.1 kg的小物塊以初速度v04 m/s由水平面滑上斜面，小物塊與斜面間的動摩擦因數為，斜面的傾角可在075的范圍內變化(調節(jié)好后即保持不變)已知重力加速度g取10 m/s2，不計空氣阻力(1)求當取何值時，小物塊第一次沿斜面上滑到最高點所用的時間最短，并求出最短時間；(

11、2)當取不同值時，求小物塊在運動的全過程中產生的摩擦熱量Q與tan 的關系式解析 (1)小物塊沿斜面上滑時，由牛頓第二定律mgsin mgcos ma，上滑時間t，解得t，由數學知識可知，當60時，tmins.(2)小物塊恰好在斜面上保持靜止時有mgsin mgcos ，解得30，則當030，小物塊在斜面上停下后即保持靜止，小物塊在斜面上滑行的距離為x，小物塊因摩擦產生的熱量為Qmgcos x，聯(lián)立解得Q J.當3075，小物塊在斜面上到達最高點后返回，經多次往返運動后，最終靜止在水平面上，則小物塊摩擦產生的熱量為Qmv0.8 J.答案 (1)60t s(2)0Q30時，Q J3075時，Q0.8 J8