2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) B卷 第五章 第4講功能關(guān)系能量守恒定律課時提升作業(yè) 教科版必修2一、選擇題（本大題共7小題，每小題8分，共56分。多選題已在題號后標(biāo)出，選不全得4分）1.(xx華東師大附中模擬)水流在推動水輪機(jī)的過程中做了3108 J的功，這句話應(yīng)理解為( )A.水流在推動水輪機(jī)前具有3108 J的能量B.水流在推動水輪機(jī)的過程中具有3108 J的能量C.水流在推動水輪機(jī)后具有3108 J的能量D.水流在推動水輪機(jī)的過程中能量減少了3108 J2.(多選)(xx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，物體重力勢能的減少不等于重力對物體所做的功B.合力對物體所做的功等于物體動能的改變量C.物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢能零點的選取有關(guān)D.運動物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量3.如圖所示，ABCD是一個盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，B、C在水平線上，其距離d=0.5 m。盆邊緣的高度為h=0.30 m。在A處放一個質(zhì)量為m的小物塊并讓其由靜止下滑。已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數(shù)為=0.10。小物塊在盆內(nèi)來回滑動，最后停下來，則停下的位置到B的距離為( )eA.0.50 mB.0.25 mC.0.10 mD.04.如圖所示，質(zhì)量為m的跳高運動員先后用背越式和跨越式兩種跳高方式跳過某一高度，該高度比他起跳時的重心高出h，則他從起跳后至越過橫桿的過程中克服重力所做的功( )A.都必須大于mghB.都不一定大于mghC.用背越式不一定大于mgh，用跨越式必須大于mghD.用背越式必須大于mgh，用跨越式不一定大于mgh5.(多選)(xx梅州模擬)光滑水平面上靜止一質(zhì)量為M的木塊，一顆質(zhì)量為m的子彈以水平速度v1射入木塊，并以速度v2穿出，對這個過程，下列說法正確的是( )A.子彈克服阻力做的功等于B.子彈對木塊做的功等于子彈克服阻力做的功C.子彈對木塊做的功等于木塊獲得的動能與子彈跟木塊摩擦生熱產(chǎn)生的內(nèi)能之和D.子彈損失的動能等于木塊的動能和子彈與木塊摩擦轉(zhuǎn)化的內(nèi)能之和6.(xx邯鄲模擬)如圖所示，A、B、C三個一樣的滑塊從粗糙斜面上的同一高度同時開始運動，A由靜止釋放，B的初速度方向沿斜面向下，大小為v0，C的初速度方向沿斜面水平向左，大小也為v0。下列說法中正確的是( )A.A和C將同時滑到斜面底端B.滑到斜面底端時，B的機(jī)械能減少最多C.滑到斜面底端時，B的動能最大D.C的重力勢能減少最多7.(xx南安模擬)構(gòu)建和諧型、節(jié)約型社會深得民心，節(jié)能器材遍布于生活的方方面面，自動充電式電動車就是很好的一例，電動車的前輪裝有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)與蓄電池連接。當(dāng)騎車者用力蹬車或電動自行車自動滑行時，自行車就可以連通發(fā)電機(jī)向蓄電池充電，將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲存起來，現(xiàn)有某人騎車以5 kJ的初動能在粗糙的水平路面上滑行，第一次關(guān)閉自動充電裝置，讓車自由滑行，其動能隨位移變化關(guān)系如圖線a所示；第二次啟動自動充電裝置，其動能隨位移變化關(guān)系如圖線b所示，則第二次向蓄電池所充的電能可接近( )A.5 kJB.4 kJC.3 kJD.2 kJ二、計算題(本大題共3小題，共44分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)8.(xx貴陽模擬)(12分)如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點相接，導(dǎo)軌半徑為R。一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，脫離彈簧后當(dāng)它經(jīng)過B點進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運動完成半個圓周運動，恰好到達(dá)C點。試求：(1)彈簧開始時的彈性勢能；(2)物體從B點運動至C點克服阻力做的功。9.(xx濟(jì)南模擬)(16分)如圖所示，靜止放在水平桌面上的紙帶，其上有一質(zhì)量為m1.0 kg的鐵塊，它與紙帶右端的距離為L0.5 m，所有接觸面之間的動摩擦因數(shù)相同。現(xiàn)用水平向左的恒力，經(jīng)2 s時間將紙帶從鐵塊下抽出，當(dāng)紙帶全部抽出時鐵塊恰好到達(dá)桌面邊緣且速度為v=2 m/s。已知桌面高度為H0.8 m，不計紙帶重力，鐵塊可視為質(zhì)點。重力加速度g取10 m/s2，求：(1)鐵塊拋出后落地點離拋出點的水平距離；(2)紙帶抽出過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能。10.(能力挑戰(zhàn)題)(16分)如圖所示,遙控電動賽車(可視為質(zhì)點)從A點由靜止出發(fā),經(jīng)過時間t后關(guān)閉電動機(jī),賽車?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點后進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道,通過軌道最高點P后又進(jìn)入水平軌道CD上。已知賽車在水平軌道AB部分和CD部分運動時受到的阻力恒為車重的0.5倍,即k=0.5,賽車的質(zhì)量m=0.4 kg,通電后賽車的電動機(jī)以額定功率P=2 W工作,軌道AB的長度L=2 m,圓形軌道的半徑R=0.5 m,空氣阻力可以忽略,取重力加速度g=10 m/s2。某次比賽,要求賽車在運動過程中既不能脫離軌道,又要在CD軌道上運動的路程最短。在此條件下,求:(1)賽車在CD軌道上運動的最短路程；(2)賽車電動機(jī)工作的時間。答案解析1.【解析】選D。根據(jù)功能關(guān)系，水流在推動水輪機(jī)的過程中做了3108 J的功，水流在推動水輪機(jī)的過程中能量減少了3108 J，選項D正確。2.【解析】選B、C。物體重力勢能的減少量一定等于重力做的功，與有無其他力、其他力是否做功都無關(guān)，選項A錯誤；根據(jù)動能定理，合力對物體所做的功一定等于物體動能的改變量，選項B正確；物體的重力勢能是系統(tǒng)共同具有的，也是相對的，選項C正確；在只有重力做功的情況下，物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量，即機(jī)械能守恒，選項D錯誤。3.【解析】選D。設(shè)小物塊在BC段來回滑行的總路程為s，由能量守恒定律可知，mgh=mgs,解得s=3.0 m,由s=6d可知，小物塊最終停在B點，D正確。4.【解析】選C。采用背越式跳高方式時，運動員的重心升高的高度可以低于橫桿，而采用跨越式跳高方式時，運動員的重心升高的高度一定高于橫桿，故用背越式時克服重力做的功不一定大于mgh，而采用跨越式時克服重力做的功一定大于mgh，C正確。5.【解析】選A、D。由動能定理可知，子彈克服阻力做的功等于子彈動能的變化量，即W=，故A正確。子彈對木塊做的功等于木塊動能的變化量，故B和C均錯誤，據(jù)功能關(guān)系，這一過程因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能 ，式中v3是木塊最后獲得的速度，所以子彈損失的動能 ，故D正確。【變式備選】(多選)(xx哈爾濱模擬)豎直向上拋出一個物體，由于受到空氣阻力作用，物體落回拋出點的速率小于拋出時的速率，則在這個過程中( )A.物體的機(jī)械能守恒B.物體的機(jī)械能不守恒C.物體上升時機(jī)械能減小，下降時機(jī)械能減小D.物體上升時機(jī)械能增大，下降時機(jī)械能減小【解析】選B、C。物體在運動過程中受到空氣阻力的作用，將會有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成因摩擦生熱而產(chǎn)生的內(nèi)能，所以無論上升過程還是下降過程，機(jī)械能均不守恒，且機(jī)械能都在減小，故本題只有B、C正確。6.【解題指南】解答本題時要明確以下兩點：(1)由于斜面粗糙，所以A和C不能同時到達(dá)底端；(2)滑塊C通過的路程最大，克服摩擦力做的功最多。【解析】選C?；瑝KA和C通過的路程不同，在沿斜面方向的加速度大小也不相同，故A錯，三個滑塊滑到底端時重力勢能減少量相同，故D錯?；瑝KA和B滑到底端時經(jīng)過的位移相等，克服摩擦力做功相等，而滑塊C的路程較大，機(jī)械能減少得較多，故B錯C對。7.【解析】選D。由圖線a可知，電動車的動能Ek與滑行位移x成線性關(guān)系，第一次自由滑行10 m停止，第二次自動充電時只滑行了6 m，所以第二次充電的電能相當(dāng)于滑行4 m所需要的能量，即E=5 kJ=2 kJ，故本題選D。8.【解析】(1)物體在B點時由牛頓第二定律得(2分)v=(2分)(3分)(2)物體在C點的速度(2分)根據(jù)動能定理得：(3分)即克服摩擦阻力做功mgR答案：(1)3mgR(2)mgR9.【解析】(1)鐵塊離開桌面后做平拋運動水平方向：xvt(2分)豎直方向：H(2分)聯(lián)立解得：x0.8 m(1分)(2)設(shè)鐵塊的加速度為a1，由牛頓第二定律得:mgma1(1分)紙帶抽出時，鐵塊的速度：(1分)聯(lián)立解得：0.1(1分)鐵塊的位移：(2分)設(shè)紙帶的位移為x2，由題意知：x2-x1=L(2分)由功能關(guān)系可得系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能E=mgx2+mg(x2-x1)(3分)聯(lián)立解得E=3 J。(1分)答案：(1)0.8 m(2)3 J10.【解析】(1)要求賽車在運動過程中既不能脫離軌道,又在CD軌道上運動的路程最短,則賽車經(jīng)過圓軌道P點時速度最小,此時賽車對軌道的壓力為零,重力提供向心力:mg=(3分)賽車在C點的速度為vC,由機(jī)械能守恒定律可得:mg2R+(3分)由上述兩式聯(lián)立，代入數(shù)據(jù)可得：vC=5 m/s(1分)設(shè)賽車在CD軌道上運動的最短路程為x,由動能定理可得：(3分)代入數(shù)據(jù)可得：x=2.5 m(1分)(2)由于豎直圓軌道光滑，由機(jī)械能守恒定律可知：vB=vC=5 m/s從A點到B點的運動過程中，由能量守恒定律可得：Pt=kmgL+(3分)代入數(shù)據(jù)可得：t=4.5 s(2分)答案：(1)2.5 m(2)4.5 s【總結(jié)提升】與功能關(guān)系相結(jié)合的圓周運動問題的分析方法(1)確定研究對象，對研究對象進(jìn)行受力分析和做功情況分析，對于多個過程的情形，要分析出在每一個過程中的受力和做功情況。(2)注意不同過程的銜接,前一個過程的末狀態(tài),就是后一個過程的初狀態(tài)。(3)分析每一個過程中的能量轉(zhuǎn)化情況,機(jī)械能是否守恒,列出每一個過程的對應(yīng)方程。(4)確定臨界狀態(tài)及特點,并列出相應(yīng)的方程。(5)求解方程并進(jìn)行驗證。