【优化指导】高考物理总复习 课时作业14 机械能守恒定律 功能关系 新人教版.doc

【优化指导】2013高考物理总复习 课时作业14 机械能守恒定律 功能关系 新人教版2.如图所示，一质量为m的物体从高为h、倾角为30的斜面顶端由静止开始下滑，其下滑的加速度为g/4，则在物体从开始下滑到底端的过程中()a重力势能减少了mgh/4b重力势能减少了mghc动能增加了mgh/2d机械能减少了mgh/2解析：重力势能的减少量等于重力所做的功epmgh，所以a错误，b正确；根据动能定理知在下滑过程中动能增加量等于合外力做的功masmgh/2，c正确；由mgsin ffma，得ffmg/4，故下滑过程中机械能减少了ffsmgh/2，d正确答案：bcd3.如图所示为竖直平面内的直角坐标系一个质量为m的质点，在恒力f和重力的作用下，从坐标原点o由静止开始沿直线oa斜向下运动，直线oa与y轴负方向成(90)，不计空气阻力，重力加速度为g，则以下说法正确的是()a当fmgtan 时，质点的机械能守恒b当fmgsin 时，质点的机械能守恒c当fmgtan 时，质点的机械能可能减小也可能增大d当fmgsin 时，质点的机械能可能减小也可能增大解析：质点沿oa方向做直线运动，说明合力沿oa方向，只有恒力f不做功时，质点的机械能才守恒，因此恒力f垂直于oa方向，如图(a)所示，根据力的合成可知，fmgsin ，a、d错误，b正确；当fmgtan 时，如图(b)所示，恒力f与质点运动方向成小于90角做正功，质点的机械能一定增大，c错误答案：b4.如图所示，在光滑的四分之一圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止若圆弧轨道半径为r，物块与水平面间的动摩擦因数为，下列说法正确的是()a物块滑到b点时的加速度为2gb物块滑到b点时对b点的压力是2mgcc点与b点的距离为d整个过程中物块机械能损失了mgr解析：物块滑到b点时，由机械能守恒定律mgrmv2及b点处的向心加速度a，得a2g，a正确；在b点，由fnmgma得：fn3mg，b错误；从a点至c点的过程中，由动能定理得：mgrmgs，故s，c正确；整个过程中损失的机械能等于减少的重力势能，d正确答案：acd5.如图所示，用手通过弹簧拉着物体沿光滑斜面上滑，下列说法正确的是()a物体只受重力、斜面支持力和弹簧的弹力作用，物体和弹簧组成的系统机械能守恒b手的拉力做的功，等于物体和弹簧系统机械能的增加量c弹簧弹力对物体做的功，等于物体机械能的增加量d手的拉力和物体重力做的总功等于物体动能的增加量解析：对于物体和弹簧组成的系统，当外力只有重力做功时机械能才守恒，手的拉力对系统做正功，系统的机械能增大，由功能关系可知，a错误，b正确；对物体，弹簧弹力是外力，物体所受外力中，除重力外只有弹簧弹力做功，因此弹簧弹力做的功等于物体机械能的增加量，c正确；手的拉力作用于弹簧，因此可能引起弹簧的形变量变化而改变弹性势能，d错误答案：bc6.静止在地面上的一小物体，在竖直向上的拉力作用下开始运动，在向上运动的过程中，物体的机械能与位移的关系图象如图所示，其中0s1过程的图线是曲线，s1s2过程的图线为平行于横轴的直线，关于物体上升过程中(不计空气阻力)，下列说法正确的是()a0s1过程中加速度不可能为零bs1s2过程中物体做匀速直线运动c0s2过程中物体的动能先增大后减小d0s2过程中物体的加速度先减小再反向增大，最后保持不变且等于重力加速度解析：本题机械能与位移的关系图象中，图线的斜率表示竖直向上的拉力大小.0s2过程中，拉力的数值由大于重力逐渐减为零答案：cd7质量为m的物体，从距地面h高处由静止开始以加速度ag竖直下落到地面，在此过程中()a物体的重力势能减少mghb物体的动能增加mghc物体的机械能减少mghd物体的机械能保持不变解析：物体所受合力为f合mamg由动能定理得，动能的增加量ekf合hmgh.答案：b8.如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球a和物块b，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮o，倾角为30的斜面体置于水平地面上a的质量为m，b的质量为4m.开始时，用手托住a，使oa段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，ob绳平行于斜面，此时b静止不动将a由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中正确的是()a物块b受到的摩擦力先减小后增大b地面对斜面体的摩擦力方向一直向右c小球a的机械能守恒d小球a的机械能不守恒，a、b系统的机械能守恒解析：释放a前b静止不动，此时b受到沿斜面向上的静摩擦力ffb14mgsin 302mg，假设b物块始终静止，当a下摆到o点正下方时，由ftmgm和mgloamv可得ft3mg.分析b受力可知，此时b受沿斜面向下的静摩擦力，大小为ffb2mg.故物块b也不会沿斜面上滑，小球a的机械能守恒，物块b受到的静摩擦力先减小后反向增大，a、c正确，d错误；取斜面、物块b和滑轮为一系统，因a球下摆过程中有斜向左的绳的拉力，故地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，b正确答案：abc9.如图所示，在动摩擦因数为0.2的水平面上有一质量为3 kg的物体被一个劲度系数为120 n/m的压缩轻质弹簧突然弹开，物体离开弹簧后在水平面上继续滑行了1.3 m才停下来，下列说法正确的是(g取10 m/s2)()a物体开始运动时弹簧的弹性势能ep7.8 jb物体的最大动能为7.8 jc当弹簧恢复原长时物体的速度最大d当物体速度最大时弹簧的压缩量为x0.05 m解析：物体离开弹簧后的动能设为ek，由功能关系可得：ekmgx17.8 j，设弹簧开始的压缩量为x0，则弹簧开始的弹性势能ep0mg(x0x1)7.8 jmgx07.8 j，a错误；当弹簧的弹力kx2mg时，物体的速度最大，得x20.05 m，d正确，c错误；物体在x20.05 m到弹簧的压缩量x20的过程做减速运动，故最大动能一定大于7.8 j，故b错误答案：d10.如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b.a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为()ahb1.5hc2h d2.5h解析：考查机械能守恒定律在b球落地前，a、b球组成的系统机械能守恒，且a、b两球速度大小相等，根据机械能守恒定律可知：3mghmgh(m3m)v2，v，b球落地时，a球高度为h，之后a球向上做竖直上抛运动，在这个过程中机械能守恒，mv2mgh，h，所以a球可能达到的最大高度为1.5h，b项正确答案：b11.如图所示，mnp 为竖直面内一固定轨道，其圆弧段mn与水平段np相切于n、p端固定一竖直挡板m相对于n的高度为h，np长度为s.一木块自m端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处若在mn段的摩擦可忽略不计，物块与np段轨道间的滑动摩擦因数为，求物块停止的地方与n点距离的可能值解析：根据功能原理，在物块从开始下滑到停止在水平轨道上的过程中，物块的重力势能的减少ep与物块克服摩擦力所做功的数值相等epw设物块的质量为m，在水平轨道上滑行的总路程为s，则epmgh wmgs连立化简得s 第一种可能是：物块与弹性挡板碰撞后，在n前停止，则物块停止的位置距n的距离为d2ss2s 第二种可能是：物块与弹性挡板碰撞后，可再一次滑上光滑圆弧轨道，滑下后在水平轨道上停止，则物块停止的位置距n的距离为ds2s2s 所以物块停止的位置距n的距离可能为2s或2s.答案：2s或2s12如图所示，为一传送装置，其中ab段粗糙，ab段长为l0.2 m，动摩擦因数0.6，bc、den段均可视为光滑，且bc的始、末端均水平，具有h0.1 m的高度差，