考點強化練17功能關系和能量守恒定律1.下列說法正確的是()A.隨著科技的發(fā)展,永動機是可以制成的B.太陽照射到地球上的光能轉化成了其他形式的能量,但照射到宇宙空間的能量都消失了C.“既要馬兒跑,又讓馬兒不吃草”違背了能量守恒定律,因而是不可能的D.有種“全自動”手表,不用上發(fā)條,也不用任何形式的電源,卻能一直走動,說明能量可以憑空產生2.從地面豎直上拋一個質量為m的小球,小球上升的最大高度為h。設上升和下降過程中空氣阻力大小恒定為Ff。下列說法正確的是()A.小球上升的過程中動能減少了mghB.小球上升和下降的整個過程中機械能減少了FfhC.小球上升的過程中重力勢能增加了mghD.小球上升和下降的整個過程中動能減少了Ffh3.如圖所示,一小孩從公園中粗糙的滑梯上自由加速滑下,其能量的變化情況是()A.重力勢能減小,動能不變,機械能減小,總能量減小B.重力勢能減小,動能增加,機械能減小,總能量不變C.重力勢能減小,動能增加,機械能增加,總能量增加D.重力勢能減小,動能增加,機械能守恒,總能量不變4.在同一位置以相同的速率把三個小球分別沿水平、斜向上、斜向下方向拋出,不計空氣阻力,則落在同一水平地面時的速度大小()A.一樣大B.水平拋的最大C.斜向上拋的最大D.斜向下拋的最大5.如圖所示,在地面上以速度v0拋出質量為m的物體,拋出后物體落到比地面低h的海平面上。若以地面為零勢能面,而且不計空氣阻力,則下列說法正確的是()A.重力對物體做的功為mghB.物體在海平面上的勢能為mghC.物體在海平面上的動能為-mghD.物體在海平面上的機械能為+mgh6.(2017湖南雨花區(qū)一模)彈弓一直是孩子們最喜愛的彈射類玩具之一,其構造如圖所示,橡皮筋兩端點A、B固定在把手上,橡皮筋ACB恰好處于原長狀態(tài),在C處(AB連線的中垂線上)放一固體彈丸,一手執(zhí)把,另一手將彈丸拉至D點放手,彈丸就會在橡皮筋的作用下迅速發(fā)射出去,打擊目標,現(xiàn)將彈丸豎直向上發(fā)射,已知E是CD中點,則()A.從D到C,彈丸的機械能守恒B.從D到C,彈丸的動能一直在增加C.從D到C,彈丸的機械能先增加后減少D.從D到E彈丸增加的機械能大于從E到C彈丸增加的機械能7.如圖所示,質量為m的小球,用OB和O'B兩根輕繩吊著,兩輕繩與水平天花板的夾角分別為30°和60°,這時OB繩的拉力大小為F1,若燒斷O'B繩,當小球運動到最低點C時,OB繩的拉力大小為F2,則F1F2等于()A.11B.12C.13D.148.如圖所示,木塊放在光滑水平面上,一顆子彈水平射入木塊中,子彈受到的平均阻力為f,射入木塊深度為d,此過程中木塊在地面上移動的位移為s,則()A.fs可以量度子彈動能損失值B.f(s+d)可以量度木塊動能的增加值C.fd可以量度子彈和木塊系統(tǒng)機械能的損失值D.f(d+s)可以量度子彈和木塊系統(tǒng)產生的熱量值9.(2018浙江余杭高級中學期中)懸崖跳水是一項極具挑戰(zhàn)性的極限運動,需要運動員具有非凡的膽量和過硬的技術。跳水運動員進入水中后受到水的阻力而做減速運動,設質量為m的運動員剛入水時的速度為v,水對他的阻力大小恒為F,那么在他減速下降深度為h的過程中,下列說法正確的是(g為當地的重力加速度)()A.他的動能減少了FhB.他的重力勢能減小了mgh-mv2C.他的機械能減少了FhD.他的機械能減少了mgh10.(多選)如圖所示,一根原長為L的輕彈簧,下端固定在水平地面上,一個質量為m的小球,在彈簧的正上方從距地面高度為H處由靜止下落壓縮彈簧。若彈簧的最大壓縮量為x,小球下落過程受到的空氣阻力恒為Ff,則小球從開始下落至最低點的過程()A.小球動能的增量為零B.小球重力勢能的增量為mg(H+x-L)C.彈簧彈性勢能的增量為(mg-Ff)(H+x-L)D.系統(tǒng)機械能減小FfH11.(2018浙江寧波重點中學高三上學期期末)用起重機將地面上靜止的貨物豎直向上吊起,貨物由地面運動至最高點的過程中,其v-t圖象如圖所示,下列說法正確的是()A.在0t1時間內,起重機拉力逐漸變大B.在t1t2時間內,起重機拉力的功率保持不變C.在t1t2時間內,貨物的機械能保持不變D.在t2t3時間內,起重機拉力對貨物做負功12.如圖所示,固定的豎直光滑長桿上套有質量為m的小圓環(huán),圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質彈簧一端連接,彈簧的另一端連接在墻上,且處于原長狀態(tài)。現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑,已知彈簧原長為l,圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?l(未超過彈性限度),則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中()A.圓環(huán)的機械能守恒B.彈簧彈性勢能變化了mglC.圓環(huán)下滑到最大距離時,所受合力為零D.圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變13.(多選)如圖a所示,一傾角為37°的傳送帶以恒定速度運行,現(xiàn)將一質量m=1 kg的小物體拋上傳送帶,物體相對地面的速度隨時間變化的關系如圖b所示,取沿傳送帶向上為正方向,g取10 m/s2, sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。則下列說法正確的是()A.物體與傳送帶間的動摩擦因數為0.875B.08 s內物體機械能的增量為90 JC.08 s內物體與傳送帶由于摩擦產生的熱量為120 JD.08 s內傳送帶因傳送小物體致使電動機多消耗的能量為216 J14.如圖所示,長l=1.25 m、質量M=8 kg的平板車靜止在光滑水平面上,車的左端放一質量m=2 kg的木塊,它與車面間的動摩擦因數=0.2。今以水平恒力F=10 N拖木塊在車上滑行,物體最終從車的右端滑落。木塊在車上滑動過程中,問:(1)拉力對木塊做了多少功?(2)小車和木塊各獲得多大動能?(3)摩擦產生多少熱量?15.(2018浙江11月選考)如圖所示,在地面上豎直固定了刻度尺和輕質彈簧,彈簧原長時上端與刻度尺上的A點等高。質量m=0.5 kg的籃球靜止在彈簧正上方,其底端距A點高度h1=1.10 m?；@球靜止釋放,測得第一次撞擊彈簧時,彈簧的最大形變量x1=0.15 m,第一次反彈至最高點,籃球底端距A點的高度h2=0.873 m,籃球多次反彈后靜止在彈簧的上端,此時彈簧的形變量x2=0.01 m,彈性勢能為Ep=0.025 J。若籃球運動時受到的空氣阻力大小恒定,忽略籃球與彈簧碰撞時的能量損失和籃球的形變,彈簧形變在彈性限度范圍內。g取10 m/s2。求:(1)彈簧的勁度系數;(2)籃球在運動過程中受到的空氣阻力;(3)籃球在整個運動過程中通過的路程;(4)籃球在整個運動過程中速度最大的位置?？键c強化練17功能關系和能量守恒定律1.C永動機是指不消耗或少消耗能量,而可以大量對外做功的裝置,這種裝置違背了能量守恒定律,所以永動機是永遠不可能制成的,A錯誤;太陽輻射大量的能量,地球只吸收了極少的一部分,使萬物生長,但輻射到宇宙空間的能量也沒有消失,而是轉化成了別的能量,B錯誤;馬和其他動物,包括人,要運動,必須消耗能量,C正確;所謂“全自動”手表,內部還是有能量轉化裝置的,一般是一個擺錘,當人戴著手表活動時,使擺錘不停擺動,給游絲彈簧補充能量,才會維持手表的運行,如果把這種手表放在桌面上靜置幾天,它一定會停止走動的,D錯誤。2.C小球在上升過程中的動能減少量等于克服合力做的功,即Ek=(mg+Ff)h,A錯誤;整個過程中的機械能減少量(動能減少量)等于克服除重力之外其他力做的功,即E=2Ffh,B、D錯誤;上升過程中重力勢能增加量等于克服重力做的功,即Ep=mgh,C正確。3.B由能量守恒定律可知,小孩在下滑過程中總能量守恒,故A、C均錯;由于摩擦力要做負功,機械能不守恒,故D錯;下滑過程中重力勢能向動能和內能轉化,故只有B正確。4.A由機械能守恒定律mgh+知,落地時速度v2的大小相等,故A正確。5.A重力對物體做的功只與初、末位置的高度差有關,為mgh,A正確;物體在海平面上的勢能為-mgh,B錯誤;由動能定理mgh=mv2-,到達海平面時動能為+mgh,C錯誤;物體只受重力做功,機械能守恒,等于地面時的機械能,D錯誤。6.D解析 從D到C,橡皮筋對彈丸做正功,彈丸機械能一直在增加,A、C錯誤;從D到E橡皮筋作用在彈丸上的合力大于從E到C橡皮筋作用在彈丸上的合力,兩段高度相等,所以DE段橡皮筋對彈丸做功較多,即機械能增加的較多,D正確;在CD連線中的某一處,彈丸受力平衡,所以從D到C,彈丸的速度先增大后減小,B錯誤。7. D燒斷O'B輕繩前,小球處于平衡狀態(tài),合力為零,根據幾何關系得F1=mgsin 30°=mg;燒斷O'B繩,設小球擺到最低點時速度為v,繩長為l。小球擺到最低點的過程中,由機械能守恒定律得mgl(1-sin 30°)=mv2在最低點,有F2-mg=m聯(lián)立解得F2=2mg;故F1F2等于14。8.C以子彈為研究對象,子彈所受合外力即為阻力f,在力的反方向發(fā)生的位移為(s+d),所以阻力對子彈做功為-f(s+d),可以量度子彈動能損失量,A錯;木塊在水平方向發(fā)生的位移為s,f對木塊做功為fs,f對系統(tǒng)做功為-f(s+d)+fs=-fd,系統(tǒng)機械能損失了fd,轉化為系統(tǒng)的內能,C對D錯。9.C在運動員減速下降高度為h的過程中,運動員受重力和阻力,運用動能定理得:(mg-F)h=Ek,由于運動員動能是減小的,所以運動員動能減少(F-mg)h,故A錯誤;根據重力做功與重力勢能變化的關系得:EG=-Ep=mgh,即他的重力勢能減少了mgh,故B錯誤;機械能的減少量等于水的阻力做的功,他的機械能減少了Fh,故C正確,D錯誤;故選C。10.AC小球下落的整個過程中,開始時速度為零,結束時速度也為零,所以小球動能的增量為0,故A正確;小球下落的整個過程中,重力做功WG=mgh=mg(H+x-L),根據重力做功量度重力勢能的變化WG=-Ep得:小球重力勢能的增量為-mg(H+x-L),故B錯誤;根據動能定理得:WG+Wf+W彈=0-0=0,所以W彈=-(mg-Ff)(H+x-L),根據彈簧彈力做功量度彈性勢能的變化W彈=-Ep得:彈簧彈性勢能的增量為(mg-Ff)·(H+x-L),故C正確;系統(tǒng)機械能的減少等于重力、彈力以外的力做的功,所以小球從開始下落至最低點的過程,克服阻力做的功為:Ff(H+x-L),所以系統(tǒng)機械能的減小量為:Ff(H+x-L),故D錯誤。11.Bv-t圖象的斜率表示加速度大小,在0t1時間內貨物加速上升,加速度逐漸減小,起重機拉力逐漸變小,故A錯誤;在t1t2時間內,貨物勻速上升,拉力方向向上,拉力等于重力,由P=Fv可知起重機拉力的功率保持不變,故B正確;在t1t2時間內,貨物勻速上升,動能不變,重力勢能增大,所以機械能增大,故C錯誤;在t2t3時間內,貨物勻減速上升,拉力方向向上,起重機拉力對貨物做正功,故D錯誤,故選B。12.B圓環(huán)在下落過程中彈簧的彈性勢能增加,由能量守恒定律可知圓環(huán)的機械能減少,而圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,故A、D錯誤;圓環(huán)下滑到最大距離時速度為零,但是加速度不為零,即合外力不為零,故C錯誤;圓環(huán)重力勢能減少了mgl,由能量守恒定律知彈簧彈性勢能增加了mgl,故B正確。13.ABD根據v-t圖象的斜率表示加速度,可得物體相對傳送帶滑動時的加速度大小為:a= m/s2=1 m/s2,由牛頓第二定律得:mgcos -mgsin =ma,解得=0.875,故A正確;08 s內物體位移為:s=-×2×2 m+×4 m=14 m,物體被送上的高度為:h=ssin =8.4 m,重力勢能的增量為:Ep=mgh=84 J,動能增量為:Ek=×1×(42-22)J=6 J,機械能增加為:E=Ep+Ek=90 J,故B正確;08 s內只有前6 s內物體與傳送帶發(fā)生相對滑動。06 s內傳送帶運動距離為:s帶=4×6 m=24 m,06 s內物體位移為:s物=-×2×2 m+ m=6 m,產生的熱量為:Q=mgcos ·s相對=126 J,故C錯誤;則08 s內因放上物體,傳送帶電動機多消耗的電能為Q+E=216 J,故D正確;故選ABD。14.答案 (1)15 J(2)1 J9 J(3)5 J解析 本題考查功的計算和動能定理的應用,以木塊為研究對象,先由牛頓第二定律F-mg=ma1,a1=3 m/s2,再以小車為研究對象mg=Ma2,a2=0.5 m/s2,由勻變速直線運動的追擊問題可知a1t2-a2t2=L,t=1 s,在這1 s間木塊位移為a1t2=1.5 m,拉力做功W=Fs=15 J,以木塊為研究對象,摩擦力做功為-fs=6 J,所以合力對木塊做功為9 J,小車位移為0.25 m,摩擦力對小車做功為1 J,由動能定理可知木塊獲得動能為9 J,小車獲得動能為1 J,摩擦力對系統(tǒng)做功為6 J-1 J=5 J,摩擦力對系統(tǒng)做功等于系統(tǒng)內能的增量。15.答案 (1)k=500 N/m(2)f=0.5 N(3)s=11.05 m(4)第一次下落至A點下方0.009 m處速度最大解析 (1)球靜止在彈簧上,mg-kx2=0,k=500 N/m(2)球從開始運動到第一次上升到最高點,動能定理mg(h1-h2)-f(h1+h2+2x1)=0f=0.5 N(3)球在整個運動過程中總路程smg(h1+x2)=fs+Eps=11.05 m(4)球在首次下落過程中,合力為零處速度最大速度最大時彈簧形變量為x3mg-f-kx3=0在A點下方,離A點x3=0.009 m。6