2012届高三物理总复习 4.4功能关系 能量守恒定律章节测试 鲁科版

用心 爱心 专心1 第四节第四节 功能关系功能关系 能量守恒定律能量守恒定律 一 单项选择题 1 2011 年龙岩调研 从地面上将一小球竖直上抛 经一定时间小球回到抛出点 若小球 运动过程中所受的空气阻力大小不变 关于小球上升过程和下降过程的有关说法正确的是 A 回到抛出点时的速度大小与抛出时的速度大小相等 B 上升过程重力和阻力均做负功 下降过程重力做正功 阻力做负功 C 上升时间大于下降时间 上升损失的机械能小于下降损失的机械能 D 上升时间小于下降时间 上升损失的机械能小于下降损失的机械能 解析 选 B 由于受空气阻力作用 小球在运动过程中 要克服阻力做功 因此落回到抛出 点时的速度小于抛出时的速度 故 A 项错误 上升过程中 重力和空气阻力方向向下 对 小球均做负功 下降过程中 重力方向向下 对小球做正功 空气阻力方向向上 对小球 做负功 故 B 项正确 上升过程的加速度 a1 下降过程中的加速度 a2 所 mg f m mg f m 以 a1 a2 所以上升时间小于下降时间 而空气阻力和运动路程大小都相等 所以损失的 机械能相等 故 C 项错误 D 项错误 2 一小物体冲上一个固定的粗糙斜面 经过斜面上 A B 两点到达斜面的 最高点后返回时 又通过了 A B 两点 如图所示 对于物体上滑时由 A 到 B 和下滑时由 B 到 A 的过程中 其动能的增量的大小分别为 Ek1 和 Ek2 机械能的增量的大小分别是 E1 和 E2 则以下大小关系正确 的是 A Ek1 Ek2 E1 E2 B Ek1 Ek2 E1 Ek2 E1 E2 D Ek1 Ek2 再根据功能关系 物体克服阻力做的功等于物体机械能改变量的大小 有 Wf E1 E2 故选项 C 正 确 3 2011 年广东六校联合体联考 一物体沿斜面向上运动 运动过程中质 点的机械能 E 与竖直高度 h 关系的图象如图所示 其中 O h1 过程的图线 为水平线 h1 h2 过程的图线为倾斜直线 根据该图象 下列判断正确 的是 物体在 O h1 过程中除重力外不受其他力的作用 物体在 O h1 过程中只有重力做功其他力不做功 物体在 h1 h2 过程中合外力与速度的方向一定相反 物体在 O h2 过程中动能可能一直保持不变 A B C D 解析 选 C O h1 过程的图线为水平线 说明物体的机械能不变 即除重力以外没有其他 力做功 但并非一定不受其他力作用 故 错误 正确 在 h1 h2 过程中由于物体的机 械能减小 重力势能增加 只能是动能减小 即合外力与速度方向相反 故 正确 在 O h2 过程中物体的机械能减小 重力势能增大 动能只能减小不可能保持不变 故 错 用心 爱心 专心2 误 故应选 C 4 2011 年厦门质检 如图甲所示 长木板 A 放在光滑的水平面上 物块 B 以水平初速度 v0 从 A 的左端滑上 A 的水平上表面 且 A B 之间的接触面是粗糙的 它们在运动过程中 的 v t 关系如图乙所示 根据图中所给出的已知数据 v0 t1 及物块质量 m 能求出的物 理量是 A 木板获得的动能 B A B 组成的系统损失的机械能 C 木板的最小长度 D A B 之间的动摩擦因数 解析 选 C 因不知道长木板 A 的质量 故不能求得木板获得的动能 A B 组成的系统损失 的机械能和 A B 之间的动摩擦因数 A B D 错误 木板的最小长度也就是 A B 之间的 相对位移 由图乙可知 相对位移就是它们的 v t 图所围图形面积的差 也就是图中三角 形的面积 5 2011 年河北石家庄高中毕业班质检 如图所示 足够长的传送带由电动机带动 始终 以速度 v 匀速运动 现将质量为 m 的物块在水平传送带左端由静止释放 物块与传送带间 的动摩擦因数为 之后物块与传送带相对静止 在物块从静止释放到相对传送带静止的 全过程中 A 摩擦力对物块做功为 mv2 B 传送带克服摩擦力做功为 mv2 1 2 C 电动机多做的功为 mv2 1 2 D 电动机增加的功率为 mgv 解析 选 D 物块达到传送带的速度所需时间为 t 则 v gt t 物块的对地位移 v g s1 传送带的位移 s2 vt 摩擦力对物块做的功 W f s mg s2 s1 v2 2 g v2 g mv2 A 错误 传送带克服摩擦力做的功 W fs2 mg mv2 B 错误 电动机多 1 2 v2 g 做的功为 W f s mv2 mv2 C 错 电动机增加的功率为 P mgv D 正确 1 2 W t 6 2011 年湖北襄阳四中期中测试 如图所示 足够长的传送带以恒定速率 顺时针运行 将一个物体轻轻放在传送带底端 第一阶段物体被加速到与 传送带具有相同的速度 第二阶段与传送带相对静止 匀速运动到达传送 带顶端 下列说法正确的是 用心 爱心 专心3 A 第一阶段摩擦力对物体做正功 第二阶段摩擦力对物体不做功 B 第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加 C 第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加 D 物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程物体与传送带间的摩擦生热 解析 选 C 第一阶段为滑动摩擦力做功 第二阶段为静摩擦力做功 两个阶段摩擦力方向 都跟物体运动方向相同 所以摩擦力都做正功 选项 A 错误 由功能关系可知 第一阶段 摩擦力对物体做的功 除重力之外的力所做的功 等于物体机械能的增加 即 E W 阻 F 阻 s 物 摩擦生热为 Q F 阻 s 相对 又由于 s 传送带 vt s 物 t 所以 s 物 s 相对 v 2 s 传送带 即 Q E 选项 C 正确 B 错误 第二阶段没有摩擦生热 但物体的机械能 1 2 继续增加 结合选项 C 可以判断选项 D 错误 7 2011 年甘肃兰州交大东方中学期中测试 如图所示 一个滑雪运动员从左侧斜坡距离 坡底 8 m 处由静止滑下 以坡底为零势能参考面 当下滑到距离坡底 l1 处时 运动员的动 能和势能恰好相等 到坡底后运动员又靠惯性冲上右侧斜坡 若不计经过坡底时的机械能 损失 当上滑到距离坡底 l2 处时 运动员的动能和势能再次相等 上滑的最大距离为 4 m 在此全过程中 下列说法正确的是 A 摩擦力对运动员所做的功等于运动员动能的变化 B 重力和摩擦力对运动员所做的总功等于运动员机械能的变化 C l12 m D l1 4 m l2 2 m 解析 选 C 在整个过程中 只有重力和摩擦力做功 由动能定理可知重力和摩擦力所做的 总功等于运动员动能的变化 选项 B 错误 由功能关系可知摩擦力所做的功等于运动员机 械能的变化 选项 A 错误 在下滑过程中 若不考虑空气阻力 l1 4 m 若考虑空气阻力 l1 处的机械能应小于初始状态的机械能 即 l12 m 选项 C 正确 D 错误 8 2010 年高考江苏卷改编 如图所示 平直木板 AB 倾斜放置 板上的 P 点距 A 端较近 小物块与木板间的动摩擦因数由 A 到 B 逐渐减小 先 让物块从 A 由静止开始滑到 B 然后 将 A 着地 抬高 B 使木板的倾角 与前一过程相同 再让物块从 B 由静止开始滑到 A 上述两过程相比较 下列说法中一定正确的有 A 物块经过 P 点的动能 前一过程较小 B 物块从顶端滑到 P 点的过程中因摩擦产生的热量 前一过程较少 C 物块滑到底端的速度 前一过程较大 D 物块从顶端滑到底端的时间 后一过程较长 解析 选 A 设物块从 A 到 P 的平均加速度为 a1 从 B 到 P 的平均加速度为 a2 由题意可知 a1 a2 又由于 AP2s 则物块在与 P 碰撞后 可再一次滑上圆弧形轨道 滑下后在水平轨道上停止 此 h 时有 s 2s d 联立 式得 d 2s h 答案 见解析 12 滑板运动是一项陆地上的 冲浪运动 具有很强的观赏性 如图所示 abcdef 为同 一竖直平面内的滑行轨道 其中 bc 段水平 ab de 和 ef 段均为倾角 37 的斜直轨道 轨道间均用小圆弧平滑相连 小圆弧的长度可忽略 已知 H1 5 m L 15 m H2 1 25 m H3 12 75 m 设滑板与轨道之间的摩擦力为它们间压力的 k 倍 k 0 25 运动员连同 滑板的总质量 m 60 kg 运动员从 a 点由静止开始下滑从 c 点水平飞出 在 de 上着陆后 经短暂的缓冲动作后保留沿斜面方向的分速度下滑 接着在 def 轨道上来回滑行 除缓冲 外运动员连同滑板可视为质点 忽略空气阻力 取 g 10 m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 运动员从 c 点水平飞出时的速度大小 vc 2 运动员在 de 上着陆时 沿斜面方向的分速度大小 v0 3 设运动员第一次和第四次滑上 ef 轨道时上升的最大高度分别为 h1 和 h4 则 h1 h4 等 于多少 解析 1 设运动员从 a 点到 c 点的过程中克服阻力做功 Wf 根据动能定理 mgH1 Wf mv 1 2 0 2 c Wf kmgcos kmg abbc L cos abbc 由 式并代入数据 用心 爱心 专心6 解得 vc 5 m s 2 运动员从 c 点水平飞出到落到 de 轨道上的过程中做平抛运动 设从 c 点到着陆点经过 的时间为 t 水平位移 x vxt 竖直位移 y gt2 1 2 由几何关系 tan y H2 x 水平方向分速度 vx v 力 竖直方向分速度 vy gt v0 vxcos vysin 由 式并代入数据 解得 v0 10 m