江苏省高考物理一轮复习精选精练专题五：功能关系能量守恒定律

1、 精诚凝聚=A，=成就梦想 第五章第4单元功能关系能量守恒定律一、单项选择题（本题共5小题，每小题 7分，共35分）1 .滑板是现在非常流行的一种运动，如图1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（）图1A.大于6 m/sB.等于6 m/sC.小于6 m/sD.条件不足，无法计算2 .质量为m的物体，从距地面 h高处由静止开始以加速度 a = 1g竖直下落到地面，在此过 3程中A.物体的重力势能减少 ;mgh3B.物体的动能增加1mgh3C.物体的机械能减少 1mgh3D.物体的机

2、械能保持不变3 .如图2所示，一小球从光滑圆弧轨道顶端由静止开始下滑，进入光滑水平面又压缩弹簧. 在此过程中，小球重力势能和动能的最大值分别为Ep和Ek,弹簧弹性势能的最大值为 Ep,则它们之间的关系为（）图2A. Ep= Ek=EpB EpEkEpC. Ep= Ek+EpD. Ep+Ek=Ep4 .如图3所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上的P点，已知物体的质量为m= 2.0 kg,物体与水平面间的动摩擦因数科=0.4,弹簧的劲度系数 k= 200 N/m.现用力F拉物体，使弹簧从处于自然状态的 。点由静止开始向左移动口 J10 cm,这时弹簧具有弹性势能Ep=1.0 J,

3、物体处于静止状态.若取g=10 m/s2,则撤去外力F后（） 图3A.物体向右滑动的距离可以达到12.5 cmB.物体向右滑动的距离一定小于12.5 cmC.物体回到O点时速度最大D .物体到达最右端时动能为零，系统机械能也为零5 .如图4所示，倾角为30。的斜面体置于水平地面上.一根不可伸长的轻绳两端分别系着小 球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O, A的质量为 m, B的质量为4m.开始时，用手托住 A,使OA段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面，此 时B静止不动.将 A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中翻点亮心灯 /(AVA)照亮人生精诚

4、凝聚 =A，=成就梦想 _HIII错误的是图4翻点亮心灯 /(AvA)照亮人生A.物块B受到的摩擦力先减小后增大B.地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C .小球A的机械能守恒D.小球A的机械能不守恒， A、B系统的机械能守恒二、多项选择题（本题共4小题，每小题7分，共28分.每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得 3分，错选或不答的得 0分）6 .轻质弹簧吊着小球静止在如图5所示的A位置，现用水平外力 F将小球缓慢拉到B位置，此时弹簧与竖直方向的夹角为为在这一过程中，对于整个系统，下列说法正确的是A.系统的弹性势能不变B.系统的弹性势能增加C.系统的机械能不变D.系统的机械能

5、增加7 . 一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间to滑至斜面底端.已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定.若用F、v、x和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则如图 6所示的图象中可能正确的是（）8.某缓冲装置可抽象成如图K2为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧.下列表述正确的是（）A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B.垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等C.垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等D.垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变9. 如图8所示，A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一 高度h处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖

6、直轨道：除去底部一小段圆弧，A图中的轨道是一段斜面，高度大于h; B图中的轨道与 A图中的轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于 h; C图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h; D图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h.如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h高度的是()图8三、计算题(本题共3小题，共37分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)10. (11分)一组数据显示：世界煤炭的储量还能烧 200多年，我国煤炭的储量

7、还能烧 70多年； 世界天然气的储量还能用 50多年，我国天然气的储量还能用20年；世界石油的储量还能用40多年，我国现有的石油储量用不到20年.因此，新型清洁能源的开发利用成为人类的重点课题.风能作为一种清洁能源，对环境的破坏小，可再生，将成为人类未来大规模应用的能源之一.假设某地区的平均风速是6.0 m/s,已知空气密度是 1.2 kg/m3,此地有一风车，它的车叶转动时可以形成半径为20 m的圆面，假如这个风车能将此圆面内10%的气流的动能转变为电能.问：(1)在圆面内，每秒冲击风车车叶的气流的动能是多少？(2)这个风车平均每秒内发出的电能是多少？精诚凝聚=A，=成就梦想 _HIII11

8、. (12分)(2010连云港模拟)如图9所示，B是质量为2m、半径为R的光滑半球形碗，放 在光滑的水平桌面上.A是质量为m的细长直杆，光滑套管 D被固定，A可V以自由上下运动，物块 C的质量为m,紧靠半球形碗放置.初始时， A杆被 口上” 握住，使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图).然后从静止开始释放.孔A, A、B、C便开始运动.求：图9(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时，长直杆竖直方向的速度和B、C水平方向的速度；(2)运动的过程中，长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗底部的高度.12. (14分)如图10所示，将质量均为 m,厚度不计的两物块 A、B用轻质弹簧相连接.第

9、次只用手托着 B物块于H高处，A在弹簧的作用下处于静止状态，现将弹簧锁定，此时 弹簧的弹性势能为 Ep,现由静止释放 A、B, B物块着地后速度立即变守,为零，同时弹簧解除锁定，在随后的过程中B物块恰能离开地面但不继邑/续上升.第二次用手拿着 A、B两物块，使弹簧竖直并处于原长状态，I此时物块B离地面的距离也为 H,然后由静止同时释放 A、B, B物块着地后速度同样立即变为零，试求：图10(1)第二次释放 A、B后，A上升至弹簧恢复原长时的速度大小v 1；(2)第二次释放 A、B后，B刚要离开地面时 A的速度大小v2.翻点亮心灯/（AVA）照亮人生第五章第4单元功能关系能量守恒定律【参考答案与

10、详细解析】一、单项选择题（本题共5小题，每小题 7分，共35分）1 .解析：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.答案：A2 .解析：物体所受合力为 F合=ma=1mg 3由动能定理得，动能的增加量AEk= F 合 h = ：mgh.3答案：B3 .解析：当小球处于最高点时，重力势能最大；当小球刚滚到水平面时重力势能全部转化 为动能，此时动能最大；当小球压缩弹簧到最短时动能全部转化为弹性势能，弹性势

11、能最大.由机械能守恒定律可知 Ep=Ek=Ep,故答案选 A.答案：A4 .解析：当物体向右运动至 O点过程中，弹簧的弹力向右.由牛顿第二定律可知，kxmg= ma（x为弹簧的伸长量）,当a=0时，物体速度最大，此时kx=科mg弹簧仍处于伸长状态，故C错误.当物体至 O点时，由Ep mg0,所以xdgR（R为轨道半径），此时对应的最高点的机械能就大于小球刚下落时的机械能，违背了能量守恒定律，所以D项错.答案：AC三、计算题（本题共3小题，共37分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）10 .解析：（1）在1

12、秒内，能和车叶发生作用的气流体积V=vs=vir2,则这股气流的动台口匚一1 21/ 21 -2 3目匕 E k ?mv 2 p v ur v2P v .将 仍r、v值代入上式得 Ek= 1.63X 105 J.（2）每秒得到电能为E=代=1.63* 104 j.答案:（1）1.63X 105 J （2）1.63X 104 J11 .解析：（1）长直杆的下端运动到碗的最低点时，长直杆在竖直方向的速度为 0,而B、 C水平速度相同，设为 v,由机械能守恒定律得：mgR= 1 x 3mv2所以v=,厚精诚凝聚 =A_A=成就梦想 _HIII(2)长直杆的下端上升到所能达到的最高点时，长直杆在竖直方向的速度为0,碗的水平速度亦为零.由机械能守恒定律得：2 2mv2= mgh解得h=2R.答案：。产，曾陪12 .解析：(1)第二次释放 A、B后，A上升至