2020届高考物理人教版（天津专用）一轮复习考点规范练：25　功能关系、能量转化和守恒定律 含解析.docx

教学资料范本2020届高考物理人教版（天津专用）一轮复习考点规范练：25功能关系、能量转化和守恒定律 含解析编 辑：_时 间：_25功能关系能量转化和守恒定律一、单项选择题1.(20xx天津二模)如图所示,一木块右端连接轻质弹簧,静止在倾角为的固定斜面上。现用力F沿斜面向上缓慢拉弹簧的上端P,直至木块沿斜面匀速上滑(滑动摩擦力等于最大静摩擦力),此时F=F0。从力F作用开始,至木块滑动距离l的过程中,下列说法正确的是()A.木块所受摩擦力先变大后变小B.力F做功为F0lC.弹簧的弹性势能一直增加D.弹簧和木块组成的系统的机械能一直增加2.(20xx山东滨州一模)两物块A和B用一轻弹簧连接,静止在水平桌面上,如图甲所示,现用一竖直向上的力F拉动物块A,使之向上做匀加速直线运动,如图乙所示,在物块A开始运动到物块B将要离开桌面的过程中(弹簧始终处于弹性限度内),下列说法正确的是()A.力F先减小后增大B.弹簧的弹性势能一直增大C.物块A的动能和重力势能一直增大D.两物块A、B和轻弹簧组成的系统机械能先增大后减小3.(20xx山东烟台模拟)某段高速公路对载重货车设定的允许速度范围为5080 km/h,而上坡时若货车达不到最小允许速度50 km/h,则必须走“爬坡车道”来避免危险,如图所示。某质量为4.0104 kg的载重货车,保持额定功率200 kW在“爬坡车道”上行驶,每前进1 km,上升0.04 km,汽车所受的阻力(摩擦阻力与空气阻力)为车重的0.01倍,g取10 m/s2,爬坡车道足够长,则货车匀速上坡的过程中()A.牵引力等于2104 NB.速度可能大于36 km/hC.上坡过程增加的重力势能等于汽车牵引力所做的功D.上坡过程增加的机械能等于汽车克服阻力所做的功4.(20xx湖北孝感模拟)质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时,引力势能可表示为Ep=-,其中G为引力常量,M为地球质量。该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其做匀速圆周运动的半径变为R2,此过程中因摩擦而产生的热量为()A.GMmB.GMmC.D.二、多项选择题5.(20xx山东威海模拟)如图所示,轻质弹簧的一端固定在竖直墙面上,另一端拴接一小物块,小物块放在动摩擦因数为的水平面上,当小物块位于O点时弹簧处于自然状态。现将小物块向右移到a点,然后由静止释放,小物块最终停在O点左侧的b点(图中未画出),以下说法正确的是()A.Ob之间的距离小于Oa之间的距离B.从O至b的过程中,小物块的加速度逐渐减小C.小物块在O点时的速度最大D.从a到b的过程中,弹簧弹性势能的减少量等于小物块克服摩擦力所做的功6.(20xx江西九江一模)第一次将一长木板静止放在光滑水平面上,如图甲所示,一小铅块(可视为质点)以水平初速度v0由木板左端向右滑动,到达右端时恰能与木板保持相对静止。第二次将长木板分成A、B两块,使B的长度和质量均为A的2倍,并紧挨着放在原水平面上,让小铅块仍以初速度v0由A的左端开始向右滑动,如图乙所示。若小铅块相对滑动过程中所受的摩擦力始终不变,则下列说法正确的是()A.小铅块将从B的右端飞离木板B.小铅块滑到B的右端前已与B保持相对静止C.第一次和第二次过程中产生的热量相等D.第一次过程中产生的热量大于第二次过程中产生的热量三、非选择题7.(20xx福建三明调研)如图甲所示,质量为m1=1 kg的物块叠放在质量为m2=3 kg的木板右端。木板足够长,放在光滑的水平面上,木板与物块之间的动摩擦因数为1=0.2。整个系统开始时静止,重力加速度g取10 m/s2。(1)在木板右端施加水平向右的拉力F,为使木板和物块发生相对运动,拉力F至少应为多大?(2)在04 s内,若拉力F的变化如图乙所示,2 s后木板进入2=0.25的粗糙水平面,在图丙中画出04 s内木板和物块的v-t图像,并求出04 s内物块相对木板的位移大小和整个系统因摩擦而产生的内能。考点规范练25功能关系、能量转化和守恒定律1.D解析 在木块静止过程中受力平衡,开始时摩擦力等于重力的分力,随着拉力的增大,摩擦力将减小;当拉力大于重力的分力时,摩擦力向下,并随着拉力的增大而增大;当木块运动后摩擦力为滑动摩擦力,大小不变,故A错误;因拉力为变力,故不能根据W=Fl求解拉力的功,故B错误;弹簧的弹性势能与形变量有关,当木块做匀速运动时,拉力不变,形变量不变,弹性势能不再增加,故C错误;因拉力一直做正功,故弹簧和木块组成的系统的机械能一直增加,故D正确。2.C解析 对A物块由牛顿第二定律得F-mg+kx=ma,解得F=m(g+a)-kx,由于x先减小后反向增大,故拉力一直增大,A错误;在A上升过程中,弹簧从压缩到伸长,所以弹簧的弹性势能先减小后增大,B错误;在上升过程中,由于物块A做匀加速运动,所以物块A的速度增大,高度升高,则物块A的动能和重力势能增大,C正确;在上升过程中,除重力与弹力做功外,还有拉力做正功,所以两物块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能一直增大,D错误。3.A解析 货车匀速上坡的过程中,根据平衡条件得:牵引力大小F=0.01mg+mgsin =0.014.010410 N+4.010410 N=2104 N,故A正确;根据 P=Fv得v= m/s=10 m/s=36 km/h,故B错误;上坡过程增加的重力势能等于汽车牵引力所做的功与克服阻力做功之差,故C错误;根据功能关系知,上坡过程增加的机械能等于汽车牵引力做功与克服阻力所做的功之差,故D错误。4.C解析 卫星绕地球做匀速圆周运动满足G=m,动能Ek=mv2=,机械能E=Ek+Ep,则E=-。卫星由半径为R1的轨道降到半径为R2的轨道过程中损失的机械能E=E1-E2=,即为下降过程中因摩擦而产生的热量,所以选项C正确。5.AD解析 如果没有摩擦力,根据简谐运动的对称性知O点应该在ab中间,Oa=Ob。由于有摩擦力,物块从a到b过程中机械能损失,故无法到达没有摩擦力情况下的b点,即O点靠近b点,故OaOb,A正确;从O至b的过程中,小物块受到向右的摩擦力及向右的弹力,且弹力逐渐变大,故物块的加速度逐渐变大,B错误;当物块从a点向左运动时,受到向左的弹力和向右的摩擦力,且弹力逐渐减小,加速度逐渐减小,当弹力等于摩擦力时加速度为零,此时速度最大,故小物块的速度最大位置在O点右侧,C错误;由能量守恒关系可知,从a到b的过程中,弹簧弹性势能的减少量等于小物块克服摩擦力所做的功,D正确。6.BD解析 在第一次小铅块运动过程中,小铅块与木板之间的摩擦力使整个木板一直加速,第二次小铅块先使整个木板加速,当小铅块运动到B上后A停止加速,只有B加速,加速度大于第一次的对应过程,故第二次小铅块与B将更早共速,所以小铅块还没有运动到B的右端,二者就已共速,选项A错误,B正确;由于第一次的相对路程大于第二次的相对路程,则第一次过程中产生的热量大于第二次过程中产生的热量,选项C错误,D正确。7.解析 (1)把物块和木板看成整体,由牛顿第二定律得F=(m1+m2)a物块与木板将要相对滑动时,1m1g=m1a联立解得F=1(m1+m2)g=8 N。(2)物块在02 s内做匀加速直线运动,木板在01 s内做匀加速直线运动,在12 s内做匀速运动,2 s后物块和木板均做匀减速直线运动,故二者在整个运动过程中的v-t图像如图所示。02 s内物块相对木板向左运动,24 s内物块相对木板向右运动。02 s内物块相对木板的位移大小x1=2 m,物块与木板因摩擦产生的内能Q1=1m1gx1=4 J。24 s内物块