高考物理总复习巩固练习 功能关系和能的转化与守恒定律（提高）

【巩固练习】一、选择题1、从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H。设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为F。下列说法正确的是（ ）A. 小球上升的过程中动能减少了mgHB. 小球上升和下降的整个过程中机械能减少了FHC. 小球上升的过程中重力势能增加了mgHD. 小球上升和下降的整个过程中动能减少了FH2、一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（ ） A. 运动员到达最低点前重力势能始终减小B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C. 蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D. 蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关3、(2014 潍坊二模)如图所示，轻弹簧上端通过一轻绳固定，下端拴一小球，小球与光滑的三角形斜面接触，弹簧处于竖直状态。现用力F竖直向上推斜面，使斜面缓慢向上运动直至弹簧与斜面平行，则在此过程中，以下说法正确的是() A. 小球对斜面的压力一直增大B. 弹簧对小球不做功C. 斜面对小球做正功D. 推力F做的功等于斜面与小球机械能的增加量4、 如图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，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t 前进距离s，速度达到最大值，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为F，那么这段时间内（ ）A小车做匀加速运动 B电动机所做的功为 Pt C电动机所做的功为D电动机所做的功为5、如图所示，一块质量为M的木板停在光滑的水平面上，木板的左端有挡板，挡板上固定一个小弹簧。一个质量为m的小物块（可视为质点）以水平速度0从木板的右端开始向左运动，与弹簧碰撞后（弹簧处于弹性限度内），最终又恰好停在木板的右端。根据上述情景和已知量，可以求出（ ）A弹簧的劲度系数B弹簧的最大弹性势能C木板和小物块之间的动摩擦因数 D木板和小物块组成的系统最终损失的机械能0 6、 如图所示，传送带以的初速度匀速运动。将质量为m的物体无初速度放在传送带上的A端，物体将被传送带带到B端，已知物体到达B端之前已和传送带相对静止，则下列说法正确的是（ ）A传送带对物体做功为 B传送带克服摩擦做功 C电动机由于传送物体多消耗的能量为 D在传送物体过程产生的热量为 7、质量为M kg的物体初动能为100 J，从倾角为的足够长的斜面上的A点，向上匀变速滑行，到达斜面上B点时物体动能减少80J，机械能减少32 J，若，则当物体回到A点时的动能为（ ）A60 J B20 J C50 J D40 J 8、一木块静置于光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向飞来射入木块中。当子弹进入木块的深度达到最大值2.0cm时，木块沿水平面恰好移动距离1.0cm。在上述过程中系统损失的机械能与子弹损失的动能之比为 （ ） A1 : 2 B1 : 3 C2 : 3 D3 : 29、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素由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，前一过程较长10、（2014 吉林模拟）如图所示，有三个斜面a、b、c，底边的长分别为L、L、2L，高度分别为2h、h、h.某物体与三个斜面间的动摩擦因数都相同，这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端三种情况相比较，下列说法正确的是() A物体损失的机械能Ec2Eb4EaB因摩擦产生的热量2Qa2QbQcC物体到达底端的动能Eka2Ekb2EkcD因摩擦产生的热量4Qa2QbQc二、填空题1、如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则物块、弹簧和地球组成的系统机械能减少_ 。 2、质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦力大小一定,汽车速度能够达到最大值为，那么，当汽车的车速为时，汽车的瞬时加速度的大小为_ 。3、A、B两物体的质量之比mAmB=21，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示那么，A、B两物体所受摩擦阻力之比FAFB为_；A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比WAWB为_。vv0Ott2tA三、计算题1、（ 2014 衡水质检）如图所示，质量为m的长木块A静止于光滑水平面上，在其水平的上表面左端放一质量为m的滑块B，已知木块长为L，它与滑块之间的动摩擦因数为。现用水平向右的恒力F拉滑块B。 (1)当长木块A的位移为多少时，B从A的右端滑出？(2)求上述过程中滑块与木块之间产生的内能。2、如图所示为一位于竖直平面内的轨道装置示意图，其中AB段平直、长度为5R、与水平面成，BC段呈水平，CD段为半径为R，下端与水平面相切的半圆，一质量为m可以看成质点的小木块从A点由静止开始下落，最终从D点飞出，又正好落在B点，不计轨道摩擦以及小木块经过各个轨道连接点的动能损失，已知 （1）求BC段长度； （2）若BC段有摩擦，且动摩擦因数，求小木块落到BC面上的落点距C点的距离。 3、如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后做匀变速运动其位移与时间的关系为，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。g=10m/s2，求： （1）物块m2过B点时的瞬时速度及与桌面间的滑动摩擦因数。 （2）BP间的水平距离（3）判断m2能否沿圆轨道到达M点（要求计算过程）。 （4）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功。4、节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以匀速行驶，发动机的输出功率为。当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动L=72m后，速度变为。此过程中发动机功率的用于轿车的牵引，用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求（1）轿车以在平直公路上匀速行驶时，所受阻力的大小；（2）轿车从减速到过程中，获得的电能；（3）轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能维持匀速运动的距离。【答案与解析】一、选择题1、C解析：小球上升的过程中重力势能增加了mgH，机械能减少了FH，小球上升和下降的整个过程中机械能减少了2FH，B错C对。根据动能定理， 即动能减少了，AD错。2、ABC解析：主要考查功和能的关系。运动员到达最低点过程中，重力做正功，所以重力势能始终减少，A项正确。蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加，B项正确。蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹性力做功，所以机械能守恒，C项正确。重力势能的改变与重力势能零点选取无关，D项错误。故选ABC。3、【答案】AC【解析】斜面缓慢移动过程中，小球受重力、斜面的支持力、弹簧的弹力作用而处于动态平衡状态，用图解法画出小球受力的动态变化图可确定，斜面对小球的支持力逐渐增大，弹簧的弹力逐渐减小；根据牛顿第三定律可知小球对斜面的压力一直增大，弹簧的形变量逐渐减小，弹簧的弹性势能减小，弹簧对小球做正功。选项A正确，选项B错误；移动过程中小球受到的支持力与小球移动方向间的夹角小于90，支持力做正功，选项C正确；推力做的功等于小球、斜面、弹簧组成的系统机械能的增加量，选项D错误4、BD 解析：这一过程中电动机的功率恒为P，小车做加速度减小的加速运动，A错。电动机所做的功为Pt，B对C错。设电动机所做的功，阻力做负功，根据动能定理 D对。故选BD。 5、BD解析：根据动量守恒定律可求出共同速度，初动能减去末动能就是损失的机械能，D对。弹簧的劲度系数、木板和小物块之间的动摩擦因数两项因条件不足，不能求出，BC错。系统最终损失的机械能等于小物块在木板上一个来回克服摩擦力做的功，根据题意，最大弹性势能等于使小物块从左端到右端克服摩擦力做的功，即等于损失的机械能的一半。6、AD解析：由动能定理，传送带对物体做功等于物体动能的变化，A对。物体对地的位移等于传送带上留下的摩擦痕迹长度，都为在传送物体过程产生的热量 B错D对。电动机由于传送物体多消耗的能量为 ，C错。故选AD。7、B解析： 滑到顶端要损失40J的机械能，当物体回到A点时一共损失机械能80J，剩下的动能为20 J。 8、C解析：设子弹进入木快的深度为，木块的位移为，损失的机械能等于克服阻力做的功，子弹减少的动能等于外力做的总功（合外力做的功），所以 ，故选C。9、AD解析：前一过程动摩擦因数大些，因摩擦产生的热量就多一些，物块经过P点的动能较小，A对，B错。物块从顶端滑到底端可以简单近似画一下图像，前一过程是向上凹的抛物线，后一过程是向下凹的抛物线，速度是后一过程较大，时间是前一过程较长。C错D对。故选AD。10、【答案】B【解析】物体从三个斜面a、b、c上滑下时克服摩擦力做的功分别为mgL、mgL、2mgL，由功能关系有WE，物体损失的机械能2Ea2EbEc，选项A错误；由QW知因摩擦产生的热量2Qa2QbQc，选项B正确，选项D错误；由动能定理有mgyW=Ek，物体到达底端的动能分别为mg(2hL)、mg(hL)和mg(h2L)，选项C错误二、填空题1、解析：根据牛顿第二定律，求得阻力减少的机械能等于阻力做的功，2、 解析：阻力 当汽车的车速为时牵引力 由 有 所以 3、41，21 解析：根据动能定理 A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比 A物体克服摩擦阻力做的功 B物体克服摩擦阻力做的功 解得三、计算题1、【答案】 (1) (2) mgL【解析】(1)设B从A的右端滑出时，A的位移为l，A、B的速度分别为vA、vB，分别对A、B应用动能定理得分别对A、B应用牛顿第二定律得解得aA=g，A、B运动时间联立解得(2)由能量守恒定律知，拉力F做的功等于A、B动能的增加量和A、B间产生的内能，则解得Q =mgL.2、（1）（2）解析：（1）小木块在D点的速度为，根据动能定理有 即 解得 小木块离开D点做平抛运动 解得（2）若BC段有摩擦，根据动能定理有 解得 解得 3、（1） （2）（3）物块不能到达M点。（4）解析:（1）由物块过B点后其位移与时间的关系 得 加速度 而 得 （2）设物块由D点以初速做平抛，落到P点时其竖直速度为 得 平抛用时为t，水平位移为s， BD间位移为 则BP水平间距为 （3）若物块能沿轨道到达M点，其速度为 得若物块恰