《（新課標(biāo)）2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第五章 第四講 功能關(guān)系 能量守恒定律練習(xí)（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)）2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第五章 第四講 功能關(guān)系 能量守恒定律練習(xí)（含解析）（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、功能關(guān)系 能量守恒定律 [A組·基礎(chǔ)題] 1．(2017·全國(guó)卷Ⅱ) 如圖，半圓形光滑軌道固定在水平地面上，半圓的直徑與地面垂直，一小物塊以速度v從軌道下端滑入軌道，并從軌道上端水平飛出，小物塊落地點(diǎn)到軌道下端的距離與軌道半徑有關(guān)，此距離最大時(shí)，對(duì)應(yīng)的軌道半徑為(重力加速度為g)( B ) A.　　　　　　　　　　 B． C. D． 2．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(gè)小物塊從B點(diǎn)正上方R處的A點(diǎn)處由靜止釋放，從B點(diǎn)剛好進(jìn)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(dòng)摩

2、擦因數(shù)μ＝0.5，g取10 m/s2.小物塊在水平面上滑動(dòng)的最大距離是( D ) A．0.1 m　　　　　　　　　 B．0.2 m C．0.6 m D．0.8 m 3．如圖所示，建筑工地上載人升降機(jī)用不計(jì)質(zhì)量的細(xì)鋼繩跨過(guò)定滑輪與一電動(dòng)機(jī)相連，通電后電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)升降機(jī)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計(jì)．則( C ) A．升降機(jī)勻加速上升過(guò)程中，升降機(jī)底板對(duì)人做的功等于人增加的動(dòng)能 B．升降機(jī)勻加速上升過(guò)程中，升降機(jī)底板對(duì)人做的功大于人增加的機(jī)械能 C．升降機(jī)勻速上升過(guò)程中，升降機(jī)底板對(duì)人做的功等于人增加的機(jī)械能 D．升降機(jī)上升的全過(guò)程中，鋼繩拉力對(duì)升降

3、機(jī)做的功大于升降機(jī)和人增加的機(jī)械能 4．(2017·江蘇聯(lián)考)如圖甲所示，小物體從豎直彈簧上方離地高h(yuǎn)1處由靜止釋放，其動(dòng)能Ek與離地高度h的關(guān)系如圖乙所示．其中高度從h1下降到h2，圖象為直線，其余部分為曲線，h3對(duì)應(yīng)圖象的最高點(diǎn)，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(shuō)法正確的是( C ) A．小物體下降至高度h3時(shí)，彈簧形變量為0 B．小物體下落至高度h5時(shí)，加速度為0 C．小物體從高度h2下降到h4，彈簧的彈性勢(shì)能增加 D．小物體從高度h1下降到h5，彈簧的最大彈性勢(shì)能為2mg(h1－h(huán)5) 5．(2019·安徽師大附中期中)質(zhì)量為m的物體從靜止以

4、g的加速度豎直上升高度為h.對(duì)該過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是 ( B ) A．物體的機(jī)械能增加mgh B．物體的機(jī)械能增加mgh C．重力對(duì)物體做功mgh D．合外力對(duì)物體做功mgh 解析：物體從靜止開始以的加速度沿豎直方向勻加速上升，由牛頓第二定律得：F－mg＝ma，解得：F＝mg，由動(dòng)能定理得：－mgh＋Fh＝Ek－0，解得Ek＝mgh，物體重力勢(shì)能增加了mgh，動(dòng)能增加了mgh，故機(jī)械能增加mgh，故A錯(cuò)誤，B正確；物體上升，克服重力做功，重力做功為－mgh，故C錯(cuò)誤；合外力對(duì)物體做功等于動(dòng)能的增量，則合外力對(duì)物體做功mgh，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 6．(多選) 如圖所示，楔形木塊abc固

5、定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc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(M>m)的滑塊，通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪連接，輕繩與斜面平行．兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)．若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中( CD ) A．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 B．重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加 C．輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加 D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功 [B組·能力題] 7．(多選) (2019·廣西百校聯(lián)考)光滑斜面AB和水平傳送帶BC通過(guò)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(shí)針勻

6、速轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)讓質(zhì)量為0.2 kg的滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的右端C，滑塊恰好能運(yùn)動(dòng)到斜面上最高點(diǎn)A.若滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，傳送帶長(zhǎng)度BC＝1.6 m，取g＝10 m/s2，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是( BC ) A．A、B兩點(diǎn)間的高度差為0.8 m B．滑塊不可能返回到C點(diǎn) C．滑塊第一次從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，摩擦力對(duì)滑塊做的功為0.9 J D．滑塊最終將靜止不動(dòng) 解析：根據(jù)動(dòng)能定理：μmgx2＝mv2可得x＝0.9 m<1.6 m，可見滑塊第一次在傳送帶上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率為3 m/s ，根據(jù)機(jī)械能守恒有：mgh＝m

7、v2可得A、B兩點(diǎn)間的高度差為h＝0.45 m，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑塊第一次返回到B點(diǎn)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)了0.9 m速度變?yōu)榱悖豢赡芊祷氐紺點(diǎn)，選項(xiàng)B正確；滑塊第一次從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，摩擦力對(duì)滑塊做的功W＝μmgx＝0.9 J，選項(xiàng)C正確；經(jīng)上述分析可知，滑塊在斜面和傳送帶上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 8. (多選)(2018·定遠(yuǎn)育才實(shí)驗(yàn)學(xué)校期末)如圖所示，在粗糙水平地面上，彈簧一端固定在豎直墻壁上，另一端連著物塊，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)物塊處于O點(diǎn)位置．現(xiàn)用外力緩慢把物塊向左壓至P點(diǎn)不動(dòng)，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep.撤去外力后物塊向右運(yùn)動(dòng)至Q(圖中未有標(biāo)出)點(diǎn)停下．下列說(shuō)法正確的是( BC

8、) A．外力所做的功等于EP B．物塊到達(dá)PQ中點(diǎn)時(shí)速度最大 C．Q點(diǎn)可能在O點(diǎn)的左側(cè) D．從P到Q的過(guò)程摩擦產(chǎn)生的熱量一定小于EP 解析：由功能關(guān)系可知，外力所做的功等于彈性勢(shì)能EP與摩擦力做功的代數(shù)和，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)彈簧彈力等于摩擦力時(shí)，加速度為零，此時(shí)速度最大，此位置應(yīng)該在PQ的中點(diǎn)位置，選項(xiàng)B正確；因動(dòng)摩擦因數(shù)未知，故Q點(diǎn)可能在O點(diǎn)的左側(cè)，選項(xiàng)C正確；物塊停止的位置可能在O點(diǎn)，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為零，故從P到Q的過(guò)程彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為摩擦生熱，即摩擦產(chǎn)生的熱量等于EP，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 9．(多選)(2018·南京師大附中模擬)如圖所示，一質(zhì)量為M＝2m、長(zhǎng)為L(zhǎng)質(zhì)量均

9、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(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m的物塊，物塊上連接一條很長(zhǎng)的細(xì)繩，某人拉繩并使其以恒定速率v＝向下運(yùn)動(dòng)，物塊只能運(yùn)動(dòng)到板的中點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是( BD ) A．物塊對(duì)板做功的功率保持不變 B．物塊與板間因摩擦產(chǎn)生的熱量為mgL C．整個(gè)過(guò)程繩的拉力對(duì)物塊做的功為mgL D．若板與桌面間有摩擦，則當(dāng)板與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為時(shí)，物塊一定能到達(dá)板右端 解析：木板受木塊對(duì)它的摩擦力作用，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度與木塊速度相等后保持相對(duì)靜止，根據(jù)P＝fv知，物塊對(duì)板的功率逐漸增大，A錯(cuò)誤；當(dāng)物塊到達(dá)板的中點(diǎn)時(shí)，此時(shí)物塊的位移x1＝v

10、t，木板的位移x2＝t，根據(jù)x1－x2＝得板的位移x2＝，相對(duì)位移的大小等于物塊位移的一半，等于木板的位移，因?yàn)閒x板＝Mv2，產(chǎn)生的熱量Q＝fx板＝Mv2＝·2m()2＝mgL，B正確；繩子拉力做的功，等于系統(tǒng)動(dòng)能增加量與產(chǎn)生的熱量之和，故W＝Mv2＋Q＝2mgL，C錯(cuò)誤；如果板與桌面有摩擦，因?yàn)镸與桌面摩擦因數(shù)越大，m越易從右端滑下，所以當(dāng)m滑到M右端兩者剛好共速時(shí)摩擦因數(shù)最小，設(shè)為μ2，對(duì)M，由牛頓第二定律得：Ma＝μ1mg－μ2(m＋M)g，板的位移：x′2＝t′；速度位移公式：v2＝2ax′2，對(duì)m有：vt′＝x′1，x′1－x′2＝L，聯(lián)立得μ2＝＝＝，所以桌面與板間的摩擦因數(shù)應(yīng)滿

11、足μ≥，所以當(dāng)板與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為時(shí)，物塊一定能到達(dá)板右端，D正確． 10．(2019·洛陽(yáng)孟津二中月考)如圖所示，傾角為θ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(zhì)水平彈簧，一質(zhì)量為m＝0.1 kg的小物塊以初速度v0＝4 m/s 由水平面滑上斜面，小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝，斜面的傾角θ可在0°≤θ≤75°的范圍內(nèi)變化(調(diào)節(jié)好后即保持不變)．已知重力加速度g取10 m/s2，不計(jì)空氣阻力． (1)求當(dāng)θ取何值時(shí)，小物塊第一次沿斜面上滑到最高點(diǎn)所用的時(shí)間最短，并求出最短時(shí)間； (2)當(dāng)θ取不同值時(shí)，求小物塊在運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦熱量Q與tanθ的關(guān)系式．

12、 解析：(1)小物塊沿斜面上滑時(shí)，由牛頓第二定律： mgsin θ＋μmgcos θ＝ma 上滑時(shí)間t＝ 解得：t＝＝ 由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)θ＝60°時(shí)，tmin ＝ s (2)小物塊恰好的斜面上保持靜止時(shí)有： mgsin θ＝μmgcos θ 解得θ＝30°， 則當(dāng)0≤θ≤30°，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(chǎn)生的熱量為Q＝μmgcos θ·x 聯(lián)立解得：Q＝ 當(dāng)300<θ≤750，小物塊在斜面上到達(dá)最高點(diǎn)后返回，經(jīng)多次往返運(yùn)動(dòng)后，最終靜止在水平面上，則小物塊摩擦產(chǎn)生的熱量為Q＝mv＝0.8 J 答案：(1)θ＝60

13、°，t＝s　(2)當(dāng)0≤θ≤30°時(shí)，Q＝，當(dāng)30°＜θ≤75°時(shí)，Q＝0.8 J 11．如圖，在高h(yuǎn)1＝30 m的光滑水平平臺(tái)上，質(zhì)量m＝1 kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲(chǔ)存了一定量的彈性勢(shì)能Ep.若打開鎖扣K，物塊將以一定的水平速度v1向右滑下平臺(tái)，做平拋運(yùn)動(dòng)，并恰好能從光滑圓弧形軌道BC的B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧形軌道．B點(diǎn)的高度h2＝15 m，圓弧軌道的圓心O與平臺(tái)等高，軌道最低點(diǎn)C的切線水平，并與地面上長(zhǎng)為L(zhǎng)＝70 m的水平粗糙軌道CD平滑連接；小物塊沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)間； (2)小物塊原來(lái)壓縮彈簧時(shí)儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep的大小； (3)若小物塊與墻壁只發(fā)生一次碰撞，碰后速度等大反向，運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)停止，試求動(dòng)摩擦因數(shù)μ. 解析：(1)設(shè)從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為t， 則h1－h(huán)2＝gt2，t＝ s. (2)由R＝h1，得∠BOC＝60°.設(shè)小物塊平拋的水平速度是v1， 則＝tan 60° v1＝10 m/s 故Ep＝mv＝50 J. (3)設(shè)小物塊在水平軌道CD上通過(guò)的總路程為2L， 由能量守恒知，mgh1＋mv＝μmg·2L 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出μ＝. 答案：(1) s　(2)50 J　(3) 7