2011优化方案高三物理复习课时作业 功能关系 能量守恒

1 2010 年广东惠州调研 上端固定的一根细线下面悬挂一摆球 摆球在空气中摆动 摆动的幅度越来越小 对此现象下列说法正确的 是 A 摆球机械能守恒 B 总能量守恒 摆球的机械能正在减少 减少的机械能转化为 内能 C 能量正在消失 D 只有动能和重力势能的相互转化 解析 选 B 由于空气阻力的作用 机械能减少 机械能不守恒 内能增加 机械能转化为内能 能量总和不变 B 正确 2 2009 年辽宁锦州高三期末考试 质量为 m 的物体在竖直向上 的恒力 F 作用下减速上升了 H 在这个过程中 下列说法中正确的有 A 物体的重力势能增加了 mgH B 物体的动能减少了 FH C 物体的机械能增加了 FH D 物体重力势能的增加小于动能的减少 答案 AC 3 如图 5 4 10 所示 一木 块放在光滑水平面上 一子弹水平 射入木块中 射入深度为 d 平均 阻力为 Ff 设木块离原点 s 远时开始 匀速前进 下列判断正确的是 A Ff s 量度子弹损失的动能 B Ff d 量度子弹损失的动能 C Ff s d 量度子弹损失的动能 D Ff d 量度子弹 木块系统总机械能的损失 解析 选 CD 对子弹用动能定理 有 Ff s d mv2 mv02 所以子弹损失的动能为 Ff s d C 正确 A B 1 2 1 2 错 对木块用动能定理 有 Ff s Mv2 0 所以 1 2 图 5 4 10 Ffd mv02 mv2 Mv2 故 D 正确 1 2 1 2 1 2 4 如图 5 4 11 所示 在光滑四分之 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 点时的速度为 gR B 物块滑到 b 点时对 b 点的压力是 3mg C c 点与 b 点的距离为 R D 整个过程中物块机械能损失了 mgR 解析 选 BCD 物块滑到 b 点时 mgR mv2 0 v A 1 22gR 不正确 在 b 点 FN mg m FN 3mg B 正确 从 a 点到 c 点 v2 R 机械能损失了 mgR D 正确 mgR mgs 0 0 s C 正确 R 5 如图 5 4 12 所示 木块 A 放在木块 B 的左端 用恒力 F 将 A 拉至 B 的右端 第一 次将 B 固定在地面上 F 做功为 W1 生热为 Q1 第二次让 B 可以在光滑地面上自由滑动 F 做的功为 W2 生热 为 Q2 则应有 A W1 W2 Q1 Q2 B W1 W2 Q1 Q2 C W1 W2 Q1 Q2 D W1 W2 Q1 Q2 解析 选 A W Fs 第一次 s 比第二次小 故 W1 W2 两次 A B 间的相对位移相等 故 Q1 Q2 6 2009 年高考江苏卷 如图 5 4 13 所示 两质量相等的物块 A B 通过一轻质弹簧连接 B 足 够长 放置在水平面上 所有接触面均光滑 弹簧开始时处于原长 图 5 4 11 图 5 4 12 图 5 4 13 运动过程中始终处在弹性限度内 在物块 A 上施加一个水平恒力 A B 从静止开始运动到第一次速度相等的过程中 下列说法中正确 的有 A 当 A B 加速度相等时 系统的机械能最大 B 当 A B 加速度相等时 A B 的速度差最大 C 当 A B 速度相等时 A 的速度达到最大 D 当 A B 速度相等时 弹簧的弹性势能最大 解析 选 BCD 力 F 对系统做功越多 系统增加的机械能越大 从加速度相等时到速度相等时 A B 一直向右运动 力 F 一直对系 统做正功 系统的机械能一直增大 A 错 在 A B 达到加速度相等 时之前 A 的加速度一直比 B 大 之后 A 的加速度一直比 B 小 故 B 对 A B 速度相等之前 A 一直加速 之后 A 将减速 C 对 A B 速 度相等之前 A 的速度一直比 B 大 弹簧一直伸长 D 对 7 2009 年高考上海卷 小球由地面竖直上抛 上升的最大高度为 H 设所受阻力大小恒定 地面为零势能面 在上升至离地高度 h 处 小球的动能是势能的 2 倍 在下落至离地高度 h 处 小球的势能是动 能的 2 倍 则 h 等于 A B H 9 2H 9 C D 3H 9 4H 9 解析 选 D 设上升到离地面高 h 处时的动能为 Ek1 则 Ek1 2mgh 则从 h 高处上升到 H 高处 由动能定理得 mg Ff H h 0 Ek1 0 2 mgh 下落至离地高度 h 处 动能 Ek2 mgh 则从高 H 处下落至高 h 1 2 处 由动能定理得 mg Ff H h Ek2 mgh 1 2 由 得 h H D 正确 4 9 8 2010 年大连双基测试 如图 5 4 14 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 1 3 图 5 4 14 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 B 运动员获得的动能为 mgh 1 3 C 运动员克服摩擦力做功为 mgh 2 3 D 下滑过程中系统减少的机械能为 mgh 1 3 解析 选 D 运动员的加速度为 g 小于 gsin30 所以必受摩擦 1 3 力 且大小为 mg 克服摩擦力做功为 mg mgh 故 C 错 1 6 1 6 h sin30 1 3 摩擦力做功 机械能不守恒 减少的势能没有全部转化为动能 而是 有 mgh 转化为内能 故 A 错 D 正确 由动能定理知 运动员获得 1 3 的动能为 mg mgh 故 B 错 1 3 h sin30 2 3 9 2010 年海淀模拟 滑板是现在非常流行的一 种运动 如图 5 4 15 所示 一滑板运动员以 7 m s 的初速度从曲面 的 A 点下滑 运动到 B 点速度仍为 7 m s 若他以 6 m s 的初速度仍由 A 点下滑 则他运动到 B 点时的速度 A 大于 6 m s B 等于 6 m s C 小于 6 m s D 条件不足 无法计算 解析 选 A 当初速度为 7 m s 时 由功能关系 运动员克服摩擦 力做功等于减少的重力势能 而当初速度变为 6 m s 时 运动员所受 的摩擦力减小 故从 A 到 B 过程中克服摩擦力做的功减少 而重力势 能变化量不变 故运动员在 B 点动能大于他在 A 点的动能 10 如图 5 4 16 所示 斜面的倾角为 质量为 m 的滑块距挡板 P 的距离为 s0 滑 块以初速度 v0沿斜面上滑 滑块与斜面间的 动摩擦因数为 滑块所受摩擦力小于重力沿 图 5 4 15 图 5 4 16 斜面向下的分力 若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失 求滑块经 过的总路程 解析 滑块最终要停在斜面底部 设滑块经过的总路程为 s 对 滑块运动的全程应用功能关系 全程所产生的热量为 Q mv02 mgs0sin 又全程产生的热量等于克服摩擦力所做的功 即 1 2 Q mgscos 解以上两式可得 s s0tan 1 v02 2gcos 答案 s0tan 1 v02 2gcos 11 2010 年华南师大附中高三综合测试 半径为 R 的竖直放置的 圆轨道与平直轨道相连接 如图 5 4 17 所示 质量为 m 的小球 A 以一定的初速度由直轨道向左运动 并沿轨道的内壁冲上去 如果 A 经过 N 点时的速度为 v0 A 经过轨道最高点 M 时对轨道的压力大小 等于小球的重力 求 1 小球落地点 P 与 N 之间的距离 s 2 取 N 点处为零势能面 小球在 M 点的机械能 E 3 小球从 N 到 M 这一段过程中阻力做的功 W 解析 1 根据牛顿第三定律 经过 M 时轨道对球的压力为 FN mg 设小球在 M 点的速度为 v 有 FN mg m v2 R 根据平抛运动规律有 2R gt2 s vt 1 2 联立方程解得 s 2R 2 2 小球在 M 点的动能为 Ek mv2 mgR 1 2 故小球的机械能为 E Ek Ep mgR 2mgR 3mgR 图 5 4 17 3 小球从 N 到 M 过程 据动能定理 mg 2R W mv2 mv02 1 2 1 2 又 FN mg m W 3mgR mv02 v2 R 1 2 答案 1 2R 2 3mgR 3 3mgR mv02 2 1 2 12 2010 年天津模拟 如图 5 4 18 所示 质量为 m 的滑块 放 在光滑的水平平台上 平台右端 B 与水平传送带相接 传送带的运行 速度为 v0 长为 L 今将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧 到 达某处时突然释放 当滑块滑到传送带右端 C 时 恰好与传送带速度 相同 滑块与传送带间的动摩擦因数为 图 5 4 18 1 试分析滑块在传送带上的运动情况 2 若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度 求释放滑块时 弹簧具有的弹性势能 3 若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度 求滑块在传送带 上滑行的整个过程中产生的热量 解析 1 若滑块冲上传送带时的速度小于带速 则滑块在带上由 于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动 若滑块冲上传送带时的速 度大于带速 则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动 2 设滑块冲上传送带时的速度为 v 由机械能守恒 Ep mv2 1 2 设滑块在传送带上做匀减速运动的加速度大