浙江省临海市杜桥中学高三物理一轮复习 功能关系能量守恒.doc

功能关系 能量守恒 班级 姓名 1下列说法中正确的是a随着科技的发展，永动机是可以制成的b某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加c能量耗散表明，在能量的转化过程中能的总量逐渐减少d不用电池、也不用上发条的“全自动”手表，说明能量可以凭空产生的2用恒力f向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度，若该过程空气阻力不能忽略，则下列说法中正确的是（ ）a力f做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量b重力所做的功等于物体重力势能的增量c力f做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量d力f、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量3一个质量为的物体只在重力和竖直向上的拉力作用下以的加速度竖直向上加速运动，则在此物体上升高度的过程中，下列说法正确的是（ ）a物体的重力势能增加了 b物体的动能增加了c拉力对物体做功为 d物体的机械能增加了4如图，固定斜面倾角为30，质量为m的小物块自斜面底端以某一初速度沿斜面向上做匀减速运动，其加速度大小恰好等于重力加速度g的大小。若物块上升的最大高度为h，则此过程中（ ）a小物块上滑过程中机械能守恒b小物块上滑过程中动能损失了mghc小物块上滑过程中动能损失了2mghd小物块上滑过程中机械能损失了2mgh5如图所示，质量为m的物体沿水平面向左运动，经过a点时速度为0，滑过ab段后与轻弹簧接触并发生相互作用，弹簧先被压缩，而后又将物体弹回，物体向右滑到c处时恰好静止。已知ab=a，bc=b，且物体只与水平面ab间有摩擦，动摩擦因数为，物体在其它地方不受摩擦力作用。则在上述过程中，弹簧的最大弹性势能为amgb bmgac d6如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧保持竖直），下列关于能的叙述正确的是a弹簧的弹性势能先增大后减小b小球的动能先增大后减小c小球的重力势能先增大后减小d小球与弹簧机械能总和先增大后减小7如图所示，质量为m的滑块从 h高处的a点沿圆弧轨道ab滑入水平轨道bc，滑块与轨道的动摩擦因素相同滑块在a、c两点时的速度大小均为v，ab弧长与bc长度相等空气阻力不计，则滑块从a 到c 的运动过程中（ ） a小球的动能始终保持不变 b小球在bc过程克服阻力做的功一定等于mgh/2 c小球经b点时的速度大于 d小球经b点时的速度等于 8荡秋千是人们都喜欢的健身娱乐活动。会打秋千的人，不用别人帮助推，就能越摆越高，而不会打秋千的人则始终也摆不起来。要使秋千越摆越高，以下做法合理的是：a从高处摆下来的时候身体迅速下蹲，而从最低点向上摆起时，身体迅速直立起来b从高处摆下来的时候身体要保持直立，而从最低点向上摆起时，身体迅速下蹲c不论从高处摆下来还是从最低点向上摆起，身体都要保持下蹲d不论从高处摆下来还是从最低点向上摆起，身体都要保持直立9如图所示，质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于o点，将小球拉至a处，弹簧恰好无形变。由静止释放小球，它运动到o点正下方b点间的竖直高度差为h，速度为v。下列说法正确的是a由a到b小球的机械能减少b由a到b重力势能减少mv2/2c由a到b小球克服弹力做功为mghd小球到达b时弹簧的弹性势能为mgh-mv2/210质量为的跳水运动员，从离地面高的跳台上以速度斜向上跳起，跳起最大高度离跳台为，最后以速度进入水中，空气阻力不能忽略，则下列说法正确的是（ ）a运动员起跳时做的功为 b从起跳到入水，重力对运动员做的功为c运动员克服空气阻力做的功为d运动员在下落过程中机械能总量保持不变11如图所示，轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁，另一端紧靠质量为m的物块（弹簧与物块没有连接），在外力作用下，物块将弹簧压缩了一段距离后静止于a点。现撤去外力，物块向右运动，离开弹簧后继续滑行，最终停止于b点。已知a、b间距离为x，物块与水平地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，下列说法正确的是a b x a压缩弹簧过程中，外力对物块做的功为mg xb物块在a点时，弹簧的弹性势能为mgxc向右运动过程中，物块先加速，后减速d向右运动过程中，物块加速度先减少，后不断增大12如图所示，粗糙斜面固定在地面上，物块受到沿斜面方向向下的拉力，以一定的初速度沿斜面向下运动。物块在运动过程中fva动能一定增加b机械能可能不变c重力与摩擦力做的总功等于其动能的变化d拉力与摩擦力做的总功等于其机械能的变化13一滑块从固定的斜面底端冲上粗糙的斜面，到达某一高度后返回斜面底端。下列各图分别表示滑块在斜面上运动的速度v、加速度a、势能 、机械能e随时间变化的图象，则下列图象可能正确的是14光滑水平面上静置一质量为m的木块，一质量为m的子弹以水平速度v1射入木块，以v2速度穿出，木块速度变为v，对这个过程，下列说法中正确的是（ ）a子弹对木块做的功等于b子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功c子弹对木块做的功等于木块获得的动能与子弹跟木块间摩擦生热的内能之和d子弹损失的动能等于木块的动能跟子弹与木块间摩擦转化的内能之和15如图，在竖直平面内，滑到abc关于b点对称，且a、b、c三点在同一水平线上。若小滑块第一次由a滑到c，所用的时间为t1，第二次由c滑到a，所用时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则( )at1t2 bt1=t2 ct1t2 d无法比较t1、t2的大小16一质点在015 s内竖直向上运动，其加速度一时间图像如图所示，若取竖直向下为正，g取10，则下列说法正确的是( )a.质点的机械能不断增加b在05 s内质点的动能增加c在1015 s内质点的机械能一直增加d在t=15 s时质点的机械能大于t=5 s时质点的机械能17如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体物体在a处时，弹簧处于原长状态现用手托住物体使它从a处缓慢下降，到达b处时，手和物体自然分开此过程中，物体克服手的支持力所做的功为w不考虑空气阻力关于此过程，下列说法正确的有（ ）a.物体重力势能减小量一定大于w b.弹簧弹性势能增加量一定小于wc.物体与弹簧组成的系统机械能增加量为wd.若将物体从a处由静止释放，则物体到达b处时的动能为w18如图1所示，固定的粗糙斜面长为10m，一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中，小滑块的动能ek随位移x的变化规律如图2所示，取斜面底端为重力势能的参考平面，小滑块的重力势能ep随位移x的变化规律如图3所示，重力加速度g=10m/s2。根据上述信息可以求出（ ）a.斜面的倾角 b.小滑块与斜面之间的动摩擦因数c.小滑块下滑的加速度的大小 d.小滑块受到的滑动摩擦力的大小19如图a，用力f拉一质量为1 kg的小物块使其由静止开始向上运动，经过一段时间后撤去f。以地面为零势能面，物块的机械能随时间变化图线如图b.所示，已知2 s末拉力大小为10 n，不计空气阻力，取g10 m/s2，则（ ）a.力f做的功为50 jb.1 s末力f的功率为25 wc.2 s末物块的动能为25 jd.落回地面时物块的动能为50 j20在距地面10m高处，以10m/s的初速度抛出一个质量为1kg的物体，已知初速度方向与水平方向成37仰角。以地面为重力势能的参考平面，取g=10m/s2。求： 抛出瞬间物体的机械能是多少？若不计空气阻力，自抛出到最高点，重力对物体做功为多少？若物体落地时的速度大小为16m/s，飞行过程中物体克服阻力做的功是多少？21如图甲所示,长木板a放在光滑的水平面上,质量为m=1kg的物块b以水平初速度v0=3m/s从a的一端滑上水平上表面,它们在运动过程中的v-t图线如图乙所示请根据图象求: (1)b在a上滑动的相对位移; (2) a、b组成的系统损失的机械能e22如图甲所示是一打桩机的简易模型。质量m=1kg的物体在拉力f作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去f，到最高点后自由下落，撞击钉子，将钉子打入一定深度。物体上升过程中，机械能e与上升高度h的关系图象如图乙所示。不计所有摩擦，g取10m/s2。求：（1）物体上升1 m后再经多长时间才撞击钉子（结果可保留根号）；（2）物体上升到0.25m高度处拉力f的瞬时功率。m甲乙e/j h/m1284400.2钉子0.40.60.81.01.2 参考答案1b【解析】试题分析：永动机违反了能量守恒定律，故它是不可能制造出来的，选项a错误；根据能量的转化与守恒定律可知，某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，总能量不变，故选项b正确，选项c错误；能量是不能作凭空产生的，故选项d错误。考点：能量守恒定律，2c【解析】试题分析：根据动能定理，恒力f、重力、空气阻力对物体所做的总功等于物体动能的变化，a错误；重物上升，克服重力所做的功等于物体重力势能的增量，b错误；根据功能关系；重力以外的其它力（空气阻力和恒力f）对物体所做的总功（正功）等于物体的机械能增加量，c正确，d错误。考点：功能关系3bd【解析】试题分析：重力做负功重力势能增加，物体上升h过程中，重力所做的负功为，重力势能增加了，所以a项错误；物体所受的合外力为，合外力做功等于动能的变化量，合外力做功为，物体的动能增加了，所以b项正确；根据牛顿第二定律可以求出拉力，拉力做功为，所以c项错误；除重力弹力之外的力做功影响机械能的变化，拉力做功为，所以机械能增加了，d项正确。考点：本题考查了功能关系4c【解析】试题分析：分析小物块的运动通过牛顿第二运动定律可知，小物块受到沿斜面向下的摩擦力大小为，小物块上滑过程中有重力之外的力做功机械能不守恒，故a说法错误；小物块上滑过程中受到的沿斜面向下的合力大小为mg，通过的距离为2h，即该过程中外力做功为，即动能损失为2mgh，故b说法错误、c说法正确；小物块上滑过程中机械的损失为摩擦力做功应为mgh，故d说法错误。考点：本题考查了牛顿第二运动定律、机械能、功等概念5a【解析】试题分析：从物体从a点运动到速度为零过程中：弹簧被压缩到最大时，弹簧的弹性势能最大，此时速度为零，所以弹簧的最大弹簧势能等于物体刚与弹簧接触时的动能，根据动能定理，所以弹簧的最大弹性势能为，c、d错误。当物体被弹簧弹回过程中，只有弹簧和摩擦力做功，所以有，所以弹簧的最大弹性势能为，a正确，b错误。考点：考查了动能定理的应用6b【解析】试题分析：小球下落过程中弹簧被压缩，弹力增大，故弹簧的弹性势能不断增大，故a错误；小球下落和弹簧接触过程中，开始做加速度逐渐减小的加速运动当弹簧弹力等于重力时速度最大，然后做加速度逐渐增大的减速运动，故其动能先增大后减小，故b正确；小球下落过程，高度一直减小，故重力势能一直减小，故c错误；小球与弹簧构成的系统只有重力和弹力做功，机械能守恒，故d错误。考点：动能和势能的相互转化；弹性势能；功能关系【答案】c【解析】滑块在a、c两点时的速度大小均为v，知滑块先加速后减速动能先增加后减小故a错误；对全程运用动能定理得，mgh-wf=0，全程克服阻力做功等于mgh，因为ab段所受的支持力小于重力，所以所受的摩擦力与bc段不等，克服摩擦力做功不等，且在斜面上克服阻力做功小于在水平面克服阻力做功，则小球在bc过程克服阻力做的功不等于故b错误；根据动能定理得：mgh-wf，因为wf故c正确，d错误。故选c8a【解析】试题分析：荡秋千时如果从高处摆向低处过程中身体要下蹲，因为下摆过程由于身体下蹲导致重心下移比直立更低，获得更多动能；上摆过程中身体要站起，重心上移比下蹲更高，重力势能增加更多，总体来说通过下摆时下蹲，上摆时直立使人消耗化学能转化为机械能，所以人越摆越高。则a选项正确。考点：本题考查能量转化和能量守恒定律。9ad【解析】试题分析：由a到b的过程中，小球受弹簧的弹力做功，故小球的机械能减小；故a正确；由a到b的过程中小球受重力及弹力做功，由动能定理可得：mgh-w=mv2；故小球克服弹力做功w=mgh-mv2；mgh不一定等于mv2；故bc错误；弹簧弹力做功量度弹性势能的变化所以小球到达位置b时弹簧的弹性势能为mgh-mv2，故d正确故选ad.考点：机械能守恒定律.【名师点睛】本题考查了机械能守恒定律的应用问题；解题时要注意我们研究的系统是小球而不是小球与弹簧，若说明是小球与弹簧系统则机械能守恒；而只对小球机械能是不守恒的要求熟悉功能的对应关系；此题意在考查学生对能量守恒定律的理解及运用.10ab【解析】试题分析：运动员离开跳台时具有了一定的动能，动能是运动员做功产生的，所以a项正确；重力做功只与物体的初末位置高度差有关，运动员从初始位置到入水高度差为h，所以b项正确；根据动能定理求出空气阻力做功，得出克服空气阻力做功为，所以c项错误；运动员在运动过程中有空气阻力在做负功，机械能不守恒，所以d项错误。考点：本题考查了动能定理和功能关系11bc【解析】试题分析：根据功能关系可知，在压缩弹簧的过程中，外力做的功一方向将弹簧压缩了，贮存了一定的弹性势能，另一方向还克服摩擦做了功，故压缩弹簧过程中，外力对物块做的功将大于mg x，故选项a错误；松开手后，弹簧贮存的弹性势能，转化为摩擦力做的功，即ep=w=mg x，故选项b正确；向右运动时，弹簧对物块向右一个作用力，使物块做加速运动，待离开弹簧后，物块受摩擦力的作用而做减速运动，所以选项c正确；向右运动时，离开弹簧后，物块的加速度是不变的，所以选项d错误。考点：功能关系，牛顿第二定律。12bd【解析】试题分析：物体沿斜面可能加速下滑，匀速下滑，也可能减速下滑，故动能的变化无法确定，选项a错误；当f=f时，即除重力以外的其它力做功为零，则物体的机械能守恒，选项b正确；根据动能定理，力f、重力以及摩擦力做的总功等于其动能的变化，选项c错误；因除重力以外的其它力做功等于机械能的变化量，故拉力与摩擦力做的总功等于其机械能的变化，选项d正确；故选bd.考点：机械能守恒定律.13b【解析】试题分析：设斜面的倾角为，上滑过程中在沿斜面方向上，受到沿斜面向下的摩擦力，和重力的分力，故加速度，下滑过程中在沿斜面方向上受到沿斜面向下的重力的分力和沿斜面向上的摩擦力，故加速度，故两个过程中的加速度不同，因为两个过程都是匀变速直线运动，过程中的位移相同，根据公式可得上滑过程的时间，a错误b正确；重力势能，而h不是关于t的一次函数，所以图像不是直线，故c错误；由于物体克服摩擦力做功，其机械能不断减小，根据功能关系得：，可知e-t图象应为抛物线d错误。考点：考查了运动图像14ad【解析】试题分析：由动能定理可知，子弹对木块做的功等于木块动能的增加量，选项a正确，c错误；由动能定理可知，子弹克服阻力做的功等于子弹动能的变化量，由能量守恒定律可知，故选项b错误，d正确。故选ad.考点：动能定理；能量守恒定律.15a【解析】在ab段，根据牛顿第二定律，速度越大，滑块受支持力越小，摩擦力就越小，在bc段，根据牛顿第二定律，速度越大，滑块受支持力越大，摩擦力就越大，由题意知从a运动到c相比从c到a，在ab段速度较大，在bc段速度较小，所以从a到c运动过程受摩擦力较小，用时短，所以a正确。【考点定位】圆周运动16d【解析】试题分析：在0-5s内，a=g=10m/s2，故物体只受重力作用，机械能守恒；在5-10s内，a =8m/s2，故物体除受重力外还受向上的力f1作用，根据mg-f1=ma可知f1=2m，由于f1做正功，故机械能增加；在10-15s内，a =12m/s2，故物体除受重力外还受向下的力f2作用，根据mg+f2=ma可知f2=2m，由于f2做负功，故机械能减小；故选项ac错误；在05 s内质点的动能减小，选项b错误；由于物体向上做减速运动，故在10-15s内，的位移小于5-10s内的位移，故f1做的正功大于f2做的负功，故从5-15s内物体的机械能增加，即在t=15 s时质点的机械能大于t=5 s时质点的机械能，选项d正确；故选d.考点：牛顿第二定律及动能定理.17ad【解析】试题分析：根据能量守恒定律可知，在此过程中减少的重力势能，所以物体重力势能减小量一定大于w，不能确定弹簧弹性势能增加量与w的大小关系，故a正确；b错误；支持力对物体做负功，所以物体与弹簧组成的系统机械能减少增加量为w，所以c错误；若将物体从a处由静止释放，从a到b的过程，根据动能定理：，所以d正确。考点：本题考查动能定理、能量守恒18d【解析】试题分析：沿斜面滑行时，滑块重力势能为；结合图3可得；根据动能定理有；结合图2可得；根据机械能守恒有；可得滑动摩擦力，选项d对。下滑加速度，不知道滑块质量，无法计算加速度，选项c错。同时也无法计算斜面倾角和动摩擦因数，选项ab错。考点：功和能的关系19abd【解析】试题分析：小物块只受到f和g两个力，由功能关系可知，f做的功等于物体机械能的增量，故f做的功为50 j，a选项正确。e=pt，所以f在1 s末的功率就是1 s末e-t图线的斜率，为25 w，故b选项正确。2 s末物块的功率为25 w=fv，可得v=2.5 m/s，小物块的动能为ek=mv2=12.52 j=3.125 j，故c选项错误。下落的过程中只受到重力，机械能守恒，故动能为50 j，d选项正确。考点：机械能守恒定律点评：掌握机械能守恒的条件，能利用功能关系，知道瞬时功率的求法，还要能从图线中挖掘出尽可能多的有效信息。考点：机械能守恒定律；20（1）150j；（2）-18j；（3）22j；【解析】试题分析：（1）物体的重力势能为：ep=mgh=11010=100j；物体的动能为：ek=mv2=1100=50j；则机械能为：e=ep+ek=100j+50j=150j；（2）将物体的初速度分解为水平和竖直两个方向，则水平方向速度为：vx=vcos37=100.8=8m/s；因小球在运动过程中，水平速度不变；由动能定理可知，