2011年高考物理一轮复习第五章第四讲能量转化与守恒定律.doc

2011年高考物理一轮复习第五章第四讲能量转化与守恒定律（以下试题均来自VCM仿真实验配套试题）一、单项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)1(2010海淀模拟)滑板是现在非常流行的一种运动，如图1所示，一滑板运动员以7 m/s的初速度从曲面的A点下滑，运动到B点时速度仍为7 m/s，若他以6 m/s的初速度仍由A点下滑，则他运动到B点时的速度() 图1A大于6 m/sB等于6 m/sC小于6 m/s D条件不足，无法计算解析：当初速度为7 m/s时，由功能关系，运动员克服摩擦力做的功等于减少的重力势能运动员做的曲线运动可看成圆周运动，当初速度变为6 m/s时，所需的向心力变小，因而运动员对轨道的压力变小，由FfFN知运动员所受的摩擦力减小，故从A到B过程中克服摩擦力做的功减少，而重力势能变化量不变，故运动员在B点的动能大于他在A点的动能A项正确答案：A2如图2甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，沿杆方向给环施加一个拉力F，使环由静止开始运动，已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2.则以下判断正确的是()图2A小环的质量是1 kgB细杆与地面间的倾角是30C前3 s内拉力F的最大功率是2.25 WD前3 s内小环机械能的增加量是5.625 J解析：设小环的质量为m，细杆与地面间的倾角为，由题图乙知，小环在第1 s内的加速度a m/s20.5 m/s2，由牛顿第二定律得：5mgsinma，又4.5mgsin，得m1 kg，A正确；sin0.45，B错误；分析可得前3 s内拉力F的最大功率以1 s末为最大，PmFv50.5 W2.5 W，C错误；前3 s内小环沿杆上升的位移x1 m0.52 m1.25 m，前3 s内小环机械能的增加量Emv2mgxsin5.75 J，故D错误答案：A3(2010梅州模拟)如图3所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体最后能与传送带保持相对静止对于物体从开始释放到与传送带相对静止这一过程，下列说法正确的是()图3A电动机多做的功为mv2B摩擦力对物体做的功为mv2C传送带克服摩擦力做的功为mv2D电动机增加的功率为mgv解析：由能量守恒，电动机多做的功等于物体获得的动能和由于摩擦而产生的热量，故A错；对物体受力分析知，仅有摩擦力对物体做功，由动能定理知，B错；传送带克服摩擦力做的功等于物体对传送带的摩擦力的大小与传送带对地位移的大小的乘积，而易知这个位移是木块对地位移的两倍，即Wmv2，故C错；由功率公式易知电动机增加的功率为mgv，故D对答案：D4(2009江苏高考)如图4所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中不正确的有()图4A当A、B加速度相等时，系统的机械能最大B当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大C当A、B速度相等时，A的速度达到最大D当A、B速度相等时，弹簧的弹性势能最大解析：A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，A做加速度减小的加速运动，B做加速度增大的加速运动，当二者加速度相等时速度差最大当二者速度增加到相等时距离差达到最大全过程中力F一直做正功，所以最后时刻系统的机械能最大由以上分析可知答案为A.答案：A5如图5所示，竖直放置的光滑绝缘环上套有一带正电的小球，匀强电场场强方向水平向右，小球绕O点做圆周运动，那么以下说法错误的是()图5A在A点小球有最大的电势能B在B点小球有最大的重力势能C在C点小球有最大的机械能D在D点小球有最大的动能解析：沿电场线方向电势逐渐降低，在A点小球电势能最大，A项正确；B点位置最高，小球有最大的重力势能，B项正确；竖直方向只有重力做功，机械能守恒，水平方向电场力做正功，电势能转化为动能，在C点小球有最大的机械能，C项正确；根据“等效重力场”的思想，等效重力加速度的方向不竖直，所以D点小球的动能不是最大，D项错答案：D二、双项选择题(本题共5小题，共35分在每小题给出的四个选项中，只有两个选项正确，全部选对的得7分，只选一个且正确的得2分，有选错或不答的得0分)6(2010苏北四市联考)在“蹦极”运动中，运动员身系一根自然长度为L、弹性良好的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落到达最低点在此下落过程中，若不计空气阻力，则下列说法正确的是()A下落高度为L时，人的动能最大，绳的弹性势能同时也达到最大B下落高度为L后，在继续下落的过程中，人的动能先增大后变小，绳的弹性势能一直变大C下落高度为L后，在继续下落的过程中，人的机械能的减少量等于绳的弹性势能的增加量D下落高度为L后，在继续下落到达最低点的过程中，人的动能的减少量等于绳的弹性势能的增加量解析：当运动员下降L时，绳的弹力为零，其加速度仍为向下的g，之后随弹力的增大，运动员的加速度向下，由a知，加速度变小，但速度仍增大，当mgF之后， F再增大，运动员将向下减速，直到最低点，故A错误，B正确下降L后，人和绳的总机械能守恒，因此，人的机械能的减少量等于绳的弹性势能的增加量，C正确，D错误答案：BC7(2010河源月考)如图6所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上P点，已知物体的质量为m2.0 kg，物体与水平面间的动摩擦因数0.4，弹簧的劲度系数k200 N/m.现用力F拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10 cm，这时弹簧具有弹性势能Ep1.0 J，物体处于静止状态，若取g10 m/s2，则撤去外力F后()图6A物体向右滑动的距离可以达到12.5 cmB物体向右滑动的距离一定小于12.5 cmC物体回到O点时速度最大D物体到达最右端时动能为0，系统机械能不为0解析：物体向右滑动时，kxmgma，当a0时速度达到最大，而此时弹簧的伸长量x，物体没有回到O点，故C错误；因弹簧处于原长时，Epmgx0.8 J，故物体到O点后继续向右运动，弹簧被压缩，因有EpmgxmEp，得xm12.5 cm，故A错误，B正确；因物体滑到最右端时，动能为零，弹性势能不为零，故系统的机械能不为零，D正确答案：BD8以初速度v0竖直上抛一个质量为m的小球，小球运动过程中所受阻力F阻大小不变，上升最大高度为h，则抛出过程中，人的手对小球做的功是()A.mv02BmghC.mv02mghDmghF阻h解析：抛出过程中，通过人的手对小球做功，由功能关系有Wmv02.小球在上升过程中要克服重力做功，重力势能增加，克服阻力做功产生内能，故由能量守恒定律得mv02mghF阻h综上可知，选项A、D正确答案：AD9(2010三水中学测试)如图7所示，光滑绝缘直角斜面ABC固定在水平面上，并处在方向与AB平行的匀强电场中，一带正电的物体在电场力作用下从斜面的低端运动到顶端，它的动能增加了Ek，重力势能增加了Ep. 图7则下列说法错误的是()A电场力所做的功等于EkB物体重力做功等于EpC合外力对物体做的功等于EkD电场力所做的功等于EkEp解析：带电体上升过程中，重力做负功，重力势能增加，有WGEp，B错误；由动能定理知，合外力的功等于Ek，C正确；由W电WGEk，得：W电EkWGEkEp，D正确，A错误答案：AB10(2008四川高考)一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定，若用F、v、x和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是()图8解析：对物体受力分析可得FmgsinFf(其中Ff为摩擦力，为斜面与水平面夹角)，故物体所受合力F为定值，A正确a为定值，故vt图象应为过原点的一条直线，B错由xat2可知xt图象应为曲线，C错设物体开始时机械能为E0，则E0EFfx，再结合xat2可得EE0aFft2，故Et图象如图D所示，D正确答案：AD三、非选择题(本题共2小题，共30分)11(14分)(2010福州质检)在2008年北京奥运会中郭晶晶获得女子个人3米板跳水冠军，其跳水的过程可简化如下：运动员将跳板向下压到最低点C，跳板反弹将运动员上抛到最高点A，然后做自由落体运动，竖直落入水中如果将运动员视为质点，且已知运动员的质量为m，重力加速度为g，AB间、BC间和B与水面间的竖直距离分别为h1、h2、h3，如图9所示试求：图9(1)运动员从A点下落到水面的时间和入水时的速度大小；(2)跳板反弹过程中对运动员所做的功解析：(1)运动员从最高点A下落到水面的时间由h1h3gt2得t 从A点下落到水面，机械能守恒，有mg(h1h3)mv2(由运动学公式v22g(h1h2)求解同样对)解得入水速度大小为v.(2)从C到A对运动员运用动能定理，有Wmg(h1h2)00解得Wmg(h1h2)答案：(1) (2)mg(h1h2)12(16分)(2010天津模拟)如图10所示，质量为m的滑块放在光滑的水平平台上，平台右端B与水平传送带相接，传送带的运行速度为v0，长为L.今将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧，到达某处时突然释放，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同滑块与传送带间的动摩擦因数为.图10(1)试分析滑块在传送带上的运动情况；(2)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求释放滑块时弹簧具有的弹性势能；(3)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量解析：(1)若滑块冲上传送带时的速度小于带速，则滑块由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；若滑块冲上传送带时的速度大于带速，则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减