高考物理一轮复习第六章机械能第4讲功能关系能量转化和守恒定律夯基提能作业本.docx

第4讲功能关系能量转化和守恒定律基础巩固1.(多选)质量为1 kg的物体被竖直向上抛出,在空中的加速度的大小为16 m/s2,最大上升高度为5 m,若g取10 m/s2,则在这个过程中() A.重力势能增加50 JB.动能减少50 JC.机械能减少30 JD.机械能守恒2.(2014广东理综,16,4分)图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中和为楔块,和为垫板,楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦,在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中()A.缓冲器的机械能守恒B.摩擦力做功消耗机械能C.垫板的动能全部转化为内能D.弹簧的弹性势能全部转化为动能3.一个质量为m可视为质点的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道边缘由静止滑下,到半圆底部时,轨道所受的压力为铁块重力的1.5倍,则此过程中铁块损失的机械能为() A.mgRB.mgRC.mgRD.mgR4.(2016吉林长春质量监测,18)(多选)如图所示,在光滑的固定斜面上有四个完全相同的小球1、2、3、4从顶端滑到底端,球1沿斜面从静止开始自由下滑;球2沿斜面上的光滑槽由静止开始下滑;球3以水平初速度v0沿斜面抛出,沿斜面运动;球4由静止开始沿斜面上的光滑槽运动,且槽的形状与球3的运动轨迹相同。关于小球在斜面上运动时间和到达底端速度的大小,下列说法正确的是()A.球3运动的时间与球4运动的时间相同B.球2运动的时间大于球3运动的时间C.球4到达底端速度的大小大于球1到达底端速度的大小D.球3到达底端的速度最大5.(2016黑龙江三校联考,19)(多选)一水平传送带以v0的速度顺时针传送,其右端与一倾角为的光滑斜面平滑相连,一个可视为质点的物块轻放在传送带最左端,已知物块的质量为m,若物块经传送带与斜面的连接处无能量损失,则()A.物块在第一次冲上斜面前,一定一直做加速运动B.物块不可能从传送带的左端滑落C.物块不可能回到出发点D.滑块的最大机械能不可能大于m6.(多选)如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与一弹性橡皮绳相连,橡皮绳的另一端固定在地面上的A点,橡皮绳竖直时处于原长h。让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑过程中(整个过程中橡皮绳始终处于弹性限度内)()A.橡皮绳的弹性势能一直增大B.圆环的机械能先不变后减小C.橡皮绳的弹性势能增加了mghD.橡皮绳再次达到原长时圆环动能最大7.如图所示,A、B、C质量分别为mA=0.7 kg,mB=0.2 kg,mC=0.1 kg,B为套在细绳上的圆环,A与水平桌面的动摩擦因数=0.2,另一圆环D固定在桌边外侧,离地面高h2=0.3 m。当B、C从静止下降h1=0.3 m,C穿环而过,B被D挡住,不计绳子质量和滑轮的摩擦,取g=10 m/s2,若开始时A离桌边足够远。试求:(1)物体C穿环瞬间的速度。(2)物体C能否到达地面?如果能到达地面,其速度多大?综合提升8.(多选)如图所示,D、A、B、C四点水平间距相等,DA、AB、BC竖直方向高度差之比为135。现分别放置三个相同的小球(视为质点),均使弹簧压缩并锁定。当解除锁定后,小球分别从A、B、C三点沿水平方向弹出,小球均落在D点,不计空气阻力。下列说法中正确的是()A.三个小球在空中运动的时间之比为123B.三个小球弹出时的动能之比为111C.三个小球在空中运动过程中重力做功之比为135D.三个小球落地时的动能之比为25109.(多选)在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v,则此时() A.物块B满足m2g sin =kdB.物块A的加速度为C.拉力做功的瞬时功率为Fv sin D.弹簧弹性势能的增加量为Fd-m1gd sin -m1v210.(2016福建质量检测,20)(多选)质量相等的甲、乙两物体从离地面相同高度处同时由静止开始下落,运动中两物体所受阻力的特点不同,其v-t图像如图。则下列判断正确的是()A.t0时刻甲物体的加速度大于乙物体的加速度B.t0时刻甲、乙两物体所受阻力相同C.0t0时间内,甲、乙两物体重力势能的变化量相同D.0t0时间内,甲物体克服阻力做的功比乙的少11.(2016山西质量检测,17)如图所示,竖直面内的半圆形轨道与光滑水平面在B点相切,半圆形轨道的半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,物体脱离弹簧时获得某一向右的速度,当它经过B点进入轨道的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能到达最高点C,轨道上的D点与圆心O等高。不计空气阻力,则下列说法正确的是()A.物体在A点时弹簧的弹性势能为3mgRB.物体从B点运动至C点的过程中产生的内能为mgRC.物体从B点运动至D点的过程中产生的内能为mgRD.物体从A点运动至C点的过程中机械能守恒12.(2015北京理综,23,18分)如图所示,弹簧的一端固定,另一端连接一个物块,弹簧质量不计。物块(可视为质点)的质量为m,在水平桌面上沿x轴运动,与桌面间的动摩擦因数为。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O,当弹簧的伸长量为x时,物块所受弹簧弹力大小为F=kx,k为常量。(1)请画出F随x变化的示意图;并根据F-x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功。(2)物块由x1向右运动到x3,然后由x3返回到x2,在这个过程中,a.求弹力所做的功,并据此求弹性势能的变化量;b.求滑动摩擦力所做的功;并与弹力做功比较,说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。13.如图所示,一传送带AB段的倾角为37,BC段弯曲成圆弧形,CD段水平,A、B之间的距离为12.8 m,BC段长度可忽略,传送带始终以v=4 m/s的速度沿逆时针方向运行。现将一质量为m=1 kg的工件无初速度地放到A端,若工件与传送带之间的动摩擦因数为 =0.5,在BC段运动时,工件速率保持不变,工件到达D点时速度刚好减小到与传送带相同。取g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,求:(1)工件从A到D所需时间;(2)工件从A到D的过程中,与传送带之间因摩擦产生的热量。答案全解全析基础巩固1.AC重力势能增加mgh=50 J,选项A正确;根据v2=2ah可得物体抛出速度为v=4 m/s,所以抛出时动能为80 J,上升过程机械能减少30 J,选项C正确、B、D错误。2.B在弹簧压缩过程中,由于摩擦力做功消耗机械能,因此机械能不守恒,选项A错B对;垫板的动能转化为弹性势能和内能,选项C、D均错误。3.C由FN-mg=m,FN=1.5mg,可得:v2=。由功能关系可知,铁块损失的机械能E=mgR-mv2=mgR,故C正确。4.BD球1沿斜面向下做匀加速直线运动;球3以水平初速度v0沿斜面抛出,沿斜面运动,可分解为沿斜面向下的匀加速直线运动和水平方向的匀速直线运动,故球3运动的时间与球1运动的时间相同,而球4由静止开始沿斜面上的光滑槽运动,其沿斜面向下的分加速度小于球1沿斜面向下的加速度,故球4运动时间一定大于球1运动的时间,所以选项A错误。球2沿斜面上的光滑槽由静止开始下滑,其运动时间一定大于球1沿斜面从静止开始自由下滑的时间,即球2运动的时间大于球3运动的时间,选项B正确。根据机械能守恒定律,球1、球2、球4到达底端速度的大小相等,球3到达底端速度最大,选项C错误,D正确。5.BD设传送带的长度为L,物块运动的过程中,物块匀加速运动的位移:x=,若xL则物块在第一次冲上斜面前,一直做加速运动;若xx2,则m2g sin a乙,选项A正确;对甲、乙物体分析,由牛顿第二定律有mg-f=ma,因m甲=m乙,a甲a乙,则知甲物体受到的阻力小,选项B错误;因v-t图线与时间轴围成的面积表示位移大小,所以在0t0时间内,乙物体发生位移比甲物体的大,即h甲h乙,又Ep=mgh,则知乙物体重力势能变化量大,选项C错误;在0t0时间内由动能定理有mgh-Wf=mv2,又知h甲mg cos 37,工件继续加速下滑,据牛顿第二定律可得:mg sin 37-mg cos 37=ma2根据运动学公式可得:x2=vt2+a2vB=v+a2t2据题意可得:x1+x2=12.8 m解得:t2=2 s,vB=8 m/s从C到D工件做匀减速运动,有f=mg=ma3vB=v+a3t3-v2=2a3x3解得:t3=0.8 s,x3=4.8 m总时间:t=t1+t2+t3解得:t=3.2 s(2