【三维设计】高三物理一轮 课时跟踪检测21 功能关系 能量守恒定律（一）.doc

课时跟踪检测(二十一)功能关系能量守恒定律(一)高考常考题型：选择题计算题1如图1所示，在盛水的一个杯子里有一木块。开始时木块被一根细绳拴住而完全没入水中，整个装置与外界绝热，断开细绳，则木块将浮到水面上，最后达到平衡，在这一过程中，水、杯子和木块组成的系统()a内能增大b内能减小 图1c内能不变 d条件不足，无法判断2一根长为l、质量为m的均匀链条放在光滑的水平桌面上，其长度的一半悬于桌边，若要将悬着的部分拉回桌面，至少做功()a.mgl b.mglcmgl d.mgl3(2012上海高考)质量相等的均质柔软细绳a、b平放于水平地面，绳a较长。分别捏住两绳中点缓慢提起，直至全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为ha、hb，上述过程中克服重力做功分别为wa、wb。若()ahahb，则一定有wawbbhahb，则可能有wawbchahb，则一定有wawb4如图2所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板p拴接，另一端与物体a相连，物体a静止于光滑水平桌面上，a右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体b相连。开始时用手托住b，让细线恰好伸直，然后由静止释放b，直至b获得最大速度。下列有关该过程的分析正确的是() 图2ab物体的机械能一直减少bb物体动能的增量等于它所受重力与拉力做功之和cb物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量d细线的拉力对a做的功等于a物体与弹簧组成的系统机械能的增加量5. (2012广州模拟)如图3所示，一个质量为m的铁块沿半径为r的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为()a.mgr b.mgr 图3c.mgr d.mgr6如图4所示，bc是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道，下端c与水平直轨道相切。一个小物块从b点正上方r处的a点处由静止释放，从b点刚好进入圆弧形光滑轨道下滑，已知圆弧形轨道半径为r0.2 m，小物块的质量为m0.1 kg，小物块与水平面间的动摩擦因数0.5，取g10 m/s2。小物块在水平面上滑动的最大距离是()图4a0.1 m b0.2 mc0.6 m d0.8 m7.如图5所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若小车在平直的公路上以初速度v0开始加速行驶，经过时间t，前进了距离l，达到最大速度vmax，设此过程中电动机功率恒为额定功率p，受的阻力恒为ff，则此过程中电动机所做的功为() 图5affvmaxtbptcfft d.mvmax2fflmv028.如图6所示，某段滑雪雪道倾角为30，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为g。在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是()a运动员减少的重力势能全部转化为动能 图6b运动员获得的动能为mghc运动员克服摩擦力做功为mghd下滑过程中系统减少的机械能为mgh9.如图7所示，质量为m的可看成质点的物块置于粗糙水平面上的m点，水平面的右端与固定的斜面平滑连接，物块与水平面及斜面之间的动摩擦因数处处相同。物块与弹簧未连接，开始时物块挤压弹簧使弹簧处于压 图7缩状态。现从m点由静止释放物块，物块运动到n点时恰好静止，弹簧原长小于mm。若物块从m点运动到n点的过程中，物块与接触面之间由于摩擦所产生的热量为q，物块、弹簧与地球组成系统的机械能为e，物块通过的路程为s。不计转折处的能量损失，下列图象所描述的关系中可能正确的是()图810(2012衡水期末)足够长的粗糙斜面上，用力推着一物体沿斜面向上运动，t0时撤去推力，06 s内速度随时间的变化情况如图9所示，由图象可知()图9a01 s内重力的平均功率大小与16 s内重力平均功率大小之比为51b01 s内摩擦力的平均功率大小与16 s内摩擦力平均功率大小之比为11c01 s内位移大小与16 s内位移大小之比为15d01 s内机械能变化量大小与16 s内机械能变化量大小之比为1511.如图10所示，质量m1 kg的小物块放在一质量为m4 kg的足够长的木板右端，物块与木板间的动摩擦因数0.2，木板与水平面间的摩擦不计。物块用劲度系数k25 n/m的弹簧拴住，弹簧的左 图10端固定(与木板不粘连)。开始时整个装置静止，弹簧处于原长状态。现对木板施以12 n的水平向右的恒力(物块与木板间最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，g10 m/s2)。已知弹簧的弹性势能epkx2，式中x为弹簧的伸长量或压缩量。求：(1)开始施力的瞬间小物块的加速度；(2)物块达到的最大速度是多少？12.如图11所示，传送带与水平面之间的夹角为30，其上a、b两点间的距离为l5 m，传送带在电动机的带动下以v1 m/s的速度匀速运动，现将一质量为m10 kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的a点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数，在传送带将小物体从a点传送到b点的过程中，求：(g取10 m/s2) 图11(1)传送带对小物体做的功；(2)电动机做的功。答 案课时跟踪检测(二十一) 功能关系能量守恒定律(一)1选a木块上升时，同体积的水下移，水、杯子和木块组成的系统总重力势能减小，转化为系统的内能，故a正确。2选a悬于桌边的链条质量为。将其拉上桌面，重心升高，故至少做功为mgl。选项a正确。3选b当hahb时，则一定有wahb时，有wawb、wawb三种可能，故选项b正确，d错误；当hahb时一定有waxmm，故qmgxmmmg cos (sxmm)，ee0mgxmmmg cos (sxmm)，对应图线可知，a错误，c正确。10选bcd01 s内物体沿斜面向上位移为5 m，平均速度为5 m/s；16 s内物体沿斜面向下位移为25 m，平均速度为5 m/s；01 s内位移大小与16 s内位移大小之比为15,01 s内重力的平均功率大小与16 s内重力平均功率大小之比为11，选项a错误，c正确；01 s内摩擦力大小与16 s内摩擦力大小相等，01 s内摩擦力的平均功率大小与16 s内摩擦力平均功率大小之比为11，选项b正确；01 s内机械能变化量大小与16 s内机械能变化量大小之比为15，选项d正确。11解析：(1)假设m、m相对静止，由牛顿第二定律a2.4 m/s2。此时m受的合外力f合ma2.4 nffmg2 n。所以m、m相对滑动ag2 m/s2。(2)速度最大时，物块所受合力为零，此时弹簧伸长x，则kxmg，所以x0.08 m，由功能关系mgxkx2mvm2。所以vm0.4 m/s。答案：(1)2 m/s2(2)0.4 m/s12.解析：(1)小物体轻放在传送带上时，受力分析如图所示，根据牛顿第二定律得沿斜面方向：mgcos mgsin ma可知，小物体上升的加速度为a2.5 m/s2当小物体的速度为v1 m/s时，位移x0.2 m然后小物体将以v1 m/s的速度完成