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2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第5章 第4講 功能關(guān)系 能量守恒定律練習(xí)(I) 1.(xx廣東理綜,16,4分)圖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(　　) 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.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 2.(xx福建理綜,18,6分)如圖,兩根相同的輕質(zhì)彈簧,沿足夠長的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部擋板上,斜面固定不動。質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端。現(xiàn)用外力作用在物塊上,使兩彈簧具有相同的壓縮量;若撤去外力后,兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧,則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程,兩物塊(　　) A.最大速度相同 B.最大加速度相同 C.上升的最大高度不同 D.重力勢能的變化量不同 3.(xx大綱全國,20,6分)如圖,一固定斜面傾角為30,一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度,沿斜面向上做勻減速運(yùn)動,加速度的大小等于重力加速度的大小g。若物塊上升的最大高度為H,則此過程中,物塊的(　　) A.動能損失了2mgH B.動能損失了mgH C.機(jī)械能損失了mgH D.機(jī)械能損失了mgH 4.(xx安徽理綜,16,6分)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道,半徑OA水平、OB豎直,一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落,小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對軌道沒有壓力。已知AP=2R,重力加速度為g,則小球從P到B的運(yùn)動過程中(　　) A.重力做功2mgR B.機(jī)械能減少mgR C.合外力做功mgR D.克服摩擦力做功mgR 5.(xx江蘇單科,15,16分)如圖所示,生產(chǎn)車間有兩個(gè)相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙,甲的速度為v0。小工件離開甲前與甲的速度相同,并平穩(wěn)地傳到乙上,工件與乙之間的動摩擦因數(shù)為μ。乙的寬度足夠大,重力加速度為g。 (1)若乙的速度為v0,求工件在乙上側(cè)向(垂直于乙的運(yùn)動方向)滑過的距離s; (2)若乙的速度為2v0,求工件在乙上剛停止側(cè)向滑動時(shí)的速度大小v; (3)保持乙的速度2v0不變,當(dāng)工件在乙上剛停止滑動時(shí),下一個(gè)工件恰好傳到乙上,如此反復(fù)。若每個(gè)工件的質(zhì)量均為m,除工件與傳送帶之間摩擦外,其他能量損耗均不計(jì),求驅(qū)動乙的電動機(jī)的平均輸出功率 。 1.B　在彈簧壓縮過程中,由于摩擦力做功消耗機(jī)械能,因此機(jī)械能不守恒,選項(xiàng)A錯(cuò)B對;墊板的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能和內(nèi)能,選項(xiàng)C、D均錯(cuò)誤。 2.C　物塊在剛撤去外力時(shí)加速度最大,由牛頓第二定律得:kx-mg sin θ=ma,即a=-g sin θ,由于兩物塊k、x、θ均相同,m不同,則a不同,B錯(cuò)誤。當(dāng)mg sin θ=kx0即x0=時(shí),速度最大,如圖,設(shè)兩物塊質(zhì)量m1Ek2,即v1>v2,而此時(shí)m2的速度v2已達(dá)最大,此后,m1的速度將繼續(xù)增大直至最大,而m2的速度將減小,故一定是質(zhì)量小的最大速度大,A錯(cuò)誤。從開始運(yùn)動至最高點(diǎn),由Ep=mgh及題意知重力勢能的變化量ΔEp=mgh相同,m不同,h也不同,故C正確,D錯(cuò)誤。 3.AC　對小物塊進(jìn)行受力分析,如圖所示,有f+mg sin 30=ma,又因a=g 所以解得f=mg 由動能定理知W合=ΔEk 可知損失的動能|ΔEk|=ma=2mgH。 根據(jù)功能關(guān)系知,克服摩擦阻力做的功等于機(jī)械能的減小量,所以,損失的機(jī)械能 |ΔE|=f=mgH 故A、C正確,B、D錯(cuò)誤。 4.D　小球從P到B的運(yùn)動過程中,重力做功mgR,A錯(cuò)誤;小球在B點(diǎn)恰好對軌道沒有壓力,只有重力提供向心力:mg=,故vB=,從P到B,對小球由動能定理:mgR-Wf=m-0=mgR,Wf=mgR,C錯(cuò)誤,D正確;克服摩擦力做的功等于機(jī)械能的減少量,B錯(cuò)誤。 5.答案　(1)　(2)2v0　(3) 解析　(1)摩擦力與側(cè)向的夾角為45 側(cè)向加速度大小ax=μg cos 45 勻變速直線運(yùn)動有-2axs=0- 解得s= (2)設(shè)t=0時(shí)刻摩擦力與側(cè)向的夾角為θ,側(cè)向、縱向加速度的大小分別為ax、ay,則=tan θ 很小的Δt時(shí)間內(nèi),側(cè)向、縱向的速度增量Δvx=axΔt,Δvy=ayΔt 解得=tan θ 且由題意知tan θ= 則==tan θ 所以摩擦力方向保持不變 則當(dāng)vx=0時(shí),vy=0,即v=2v0 (3)工件在乙上滑動時(shí)側(cè)向位移為x,沿乙速度方向的位移為y, 由題意知ax=μg cos θ,ay=μg sin θ 在側(cè)向上-2axx=0- 在縱向上2ayy=(2v0)2-0 工件滑動時(shí)間t= 乙前進(jìn)的距離y1=2v0t 工件相對乙的位移L= 則系統(tǒng)摩擦生熱Q=μmgL 電動機(jī)做功W=m(2v0)2-m+Q 由=,解得=