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（基础）

【巩固练习】一、选择题1、如图所示，演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于（ ）A0.3J B3J C30J D300J2、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泉州质检）如图所示，质量m10kg和M20kg的两物块叠放在光滑水平面上，其中物块m通过处于水平方向的轻弹簧与竖直墙壁相连，初始时刻，弹簧处于原长状态，弹簧的劲度系数k250N/m。现用水平力F作用在物块M上，使其缓慢地向墙壁移动，当移动40cm时，两物块间开始相对滑动，在相对滑动前的过程中，下列说法中正确的是() A. 物块M受到的摩擦力保持不变B. 物块m受到的摩擦力对物块m不做功C. 推力做的功等于弹簧增加的弹性势能D. 开始相对滑动时，推力F的大小等于200N4、一个质量为的物体，以的加速度竖直向下运动，则在此物体下降高度过程中，物体的（ ） A重力势能减少了 B动能增加了C机械能保持不变 D机械能增加了 5、一质量为m的物体在水平恒力F的作用下沿水平面运动，在t0时刻撤去F，其中vt图象如图所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为，则下列关于力F的大小和力F做的功W的大小关系式，正确的是（ ）A BC D 6、（2014石家庄模拟）足够长的水平传送带以恒定速度v匀速运动某时刻一个质量为m的小物块以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，小物块与传送带因摩擦产生的热量为Q，则下列的判断中正确的是() AW0，Qmv2 BW0，Q2mv2C，Qmv2 DWmv2，Q2mv27、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、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FH9、(2014 保定一中检测) 轻杆AB长2L，A端连在固定轴上，B端固定一个质量为2m的小球，中点C固定一个质量为m的小球AB杆可以绕A端在竖直平面内自由转动现将杆置于水平位置，如图5320所示，然后由静止释放，不计各处摩擦与空气阻力，则下列说法正确的是()AAB杆转到竖直位置时，角速度为BAB杆转到竖直位置的过程中，B端小球的机械能的增量为CAB杆转动过程中杆CB对B球做正功，对C球做负功，杆AC对C球做正功DAB杆转动过程中，C球机械能守恒10、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 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、一个质量为m的小铁块沿半径为R 的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的1.5倍，则此过程中铁块损失的机械能为_ 。 三、计算题1、如图所示，质量m=2.0kg的木块静止在高h=1.8m的水平台上，木块距平台右边缘7.75m，木块与平台间的动摩擦因数=0.2。用水平拉力F=20N拉动木块，木块向右运动4.0m时撤去F。不计空气阻力，g取10m/s2。求：（1）F作用于木块的时间；（2）木块离开平台时的速度大小；（3）木块落地时距平台边缘的水平距离。2、在游乐园坐过山车是一项惊险、刺激的游戏。游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示。斜槽轨道AB、EF与半径R=0.4 m的竖直圆轨道（圆心为O）相连，AB、EF分别与圆O相切于B、E点，C为轨道的最低点，斜轨AB倾角为。质量为m=0. l kg的小球从A点静止释放，先后经B、C、D、E到F点落入小框。（整个装置的轨道均光滑，取，）求：（1）小球在光滑斜轨AB上运动的过程中加速度的大小；（2）要使小球在运动的全过程中不脱离轨道，A点距离最低点的竖直高度h至少多高？3、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。【答案与解析】一、选择题1、A解析：估算：一个鸡蛋约100克，即1牛，抛出的高度约50厘米，0.5米，做功约0.5J。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】C【解析】当两物块间开始相对滑动时，物块m受力平衡，即摩擦力等于弹簧的弹力，此时弹簧形变量为40cm，则有Ff =F弹=kx=250N/m0.4m100N，因为M一直缓慢地运动，处于平衡状态，此时F =100N，选项D错误；对于两物块组成的系统，动能变化量等于零，推力F做的功与弹簧弹力做的负功的绝对值相等，根据功能关系知，推力F做的功等于弹簧弹性势能的增加量，选项C正确；在相对运动之前，二者均处于平衡状态，弹簧弹力与摩擦力平衡，因此，物块M受到的摩擦力大小变化，选项A错误；物块m在摩擦力作用下发生了位移，摩擦力对m做了正功，选项B错误。4、BD解析：重力势能减少了，A错。一定有外力做功，机械能不守恒，C错。由牛顿第二定律 ，外力做功，机械能增加了 ，D对。根据动能定理（重力势能转化为动能为，外力做功，所以动能增加了），B对。故选BD。5、AD解析：对全程应用动能定理，vt图象的面积是位移 解得。B错D对。，C错A对。故选AD。6、【答案】B【解析】对小物块，由动能定理有，设小物块与传送带间的动摩擦因数为，则小物块与传送带间的相对位移，这段时间内因摩擦产生的热量Qmgx相对2mv2，选项B正确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：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。故选C。9、【答案】AB【解析】在AB杆由静止释放到转到竖直位置的过程中，以B球的最低点为零势能点，根据机械能守恒定律有：，解得角速度，A项正确。在此过程中，B端小球机械能的增量为：，B项正确AB杆转动过程中，杆AC对C球不做功，杆CB对C球做负功，对B球做正功，C项错C球机械能不守恒，B、C球系统机械能守恒，D项错。10、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。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、解析：初态的机械能,根据牛顿第二定律 求得，末态的机械能 损失的机械能为 三、计算题1、（1）s（2）=7.0m/s（3）t=0.6s s=4.2m（1）对木块进行受力分析，根据牛顿运动定律： 代入数据得：m/s2 s （2）设木块出平台时的速度为，木块从静止到飞出平台过程中，根据动能定理： 代入数据得：=7.0m/s （3）设木块在空中运动的时间为t，落地时距平台边缘的水平距离为，根据运动学公式： 代入数据：t=0.6s s=4.2m 2、（1） （2）解析：本题考查学生对牛顿第二定律、机械能守恒定律、圆周运动临界条件等知识的理解与运用能力以及推理能力和分析综