高三物理第一轮复习 功能关系 能量守恒定律名师备选题

教师备选题库：功能关系能量守恒定律图1自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图1所示为一个盛水袋,某人从侧面缓慢推袋壁使它变形，则水的势能()图1增大B.变小C.不变D.不能确定运动员跳伞将经历开伞前后的加速下降和减速下降两个过程。将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是()阻力对系统始终做负功系统受到的合外力始终向下重力做功使系统的重力势能增加任意相等的时间内重力做的功相等6003003•构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面。自动充电式电动自行车就是很好的一例，将电动自行车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接。当骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以通过发电机向蓄电池充电，将其他形式的600300能转化成电能储存起来。现有某人骑车以600J的初总动图2能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图2中的线①所示;第二次启动自动充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示,则第二次向蓄电池所充的电能是()600JB.360JC.300JD.240J如图3所示，小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点B后返回，C为AB的中点。下列说法中正确的是()小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，外力做功为零图3小球从A到C与从C到B的过程，减少的动能相等小球从A到C与从C到B的过程，速度的变化率相等小球从A到C与从C到B的过程，损失的机械能相等如图4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3g，在他从上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是()运动员减少的重力势能全部转化为动能

运动员获得的动能为3mgh运动员克服摩擦力做功为3mgh下滑过程中系统减少的机械能为3mgh如图5所示，粗糙的斜面与光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度V。运动。设滑块运动到A点的时刻为t=0,距A点的水平距离为x,水平速度为vx。由于v不同，从A点到B点的几种可能的运动图X0像如下列选项所示，其中表示摩擦力做功最大的是（）图6滑板是现在非常流行的一种运动，如图7所示，一滑板运动员・以7m/s的初速度从曲面的A点下滑，运动到B点时速度仍为7m/s，若他以6m/s的初速度仍由A点下滑，则他运动到B点时的速度（）—图7A.大于A.大于6m/s等于6m/sC.小于C.小于6m/sD.条件不足，无法计算图8图8如图8所示，竖直平面内放一直角杆MON,杆的水平部分粗糙，动摩擦因数卩=0.2，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为lkg的小球A和B,A、B球间用细绳相连。初始A、B均处于静止状态，已知：OA=3m，OB=4m,若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1m（取g=10m/s2），那么该过程中拉力F做功为（）A.14JB.10JC．6JD．4J如图9所示，在水平地面上固定一倾角为。的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电荷量为q（q〉O）的滑块从距离弹簧上端为x°处图9静止释放，滑块在运动过程中电荷量保持不变。设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g,贝y（）当滑块的速度最大时，弹簧的弹性势能最大当滑块的速度最大时，系统的机械能最大当滑块的加速度最大时，弹簧的弹性势能最大当滑块的加速度最大时，系统的机械能最大如图10所示，水平传送带由电动机带动，并始终保持以速度v匀速运动，现将质量为m的某物块由静止释放在传送带上的左端，过一会儿物块能保持与传送带相对静止，设物块与传送带间的动摩擦因数为卩，对于这一过程，下列说法正确的是（）图10摩擦力对物块做的功为0.5mv2物块对传送带做功为0.5mv2系统摩擦生热为0.5mv2D•电动机多做的功为mv2如图11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。第一次只用手托着B物块于H高处，A在弹簧的作用下处于静|吕二止状态，现将弹簧锁定，此时弹簧的弹性势能为E,现由静止释放A、B，目B物块着地后速度立即变为零，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续上升。第二次用手拿着A、B两物块，使弹图11簧竖直并处于原长状态，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：第二次释放A、B后，A上升至弹簧恢复原长时的速度大小人；第二次释放A、B后，B刚要离开地面时A的速度大小v2。如图12所示，竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成，AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道固定在水平面上。一个质量为m的小物块(可视为质点)从轨道的A端以初动能E冲上水平轨道AB，沿着轨道运动，由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点。已知水平轨道AB长为L。求：图12小物块与水平轨道间的动摩擦因数卩？为了保证小物块不从轨道的D端离开轨道，圆弧轨道的半径R至少是多大？若圆弧轨道的半径R取第⑵问计算出的最小值，增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R处，试求小物块的初动能并分析小物块能否停在水平轨道上。如果能，将停在何处？如果不能，将以多大速度离开水平轨道？详解答案1．解析：人推袋壁使它变形，对它做了功，由功能关系可得，水的重力势能增加，A正确。答案：A2.解析：阻力的方向总与运动方向相反，故阻力总做负功，A正确；运动员加速下降时合外力向下，减速下降时合外力向上，B错误；重力做功使系统重力势能减少，C错误；由于做变速运动，任意相等时间内的下落高度h不相等，所以重力做功W=mgh不相等，D错误。答案：A3•解析：设自行车的总质量为m,第一次关闭自动充电装置，由动能定理有一umg»

=0-E，第二次启动自动充电装置，由功能关系有E=umgL+E电代入数据解得E电=240kk2电电J，D正确。答案：D解析：小球从A出发到返回A的过程中，位移为零，重力做功为零，但有摩擦力做负功，选项A错误；因为C为AB的中点，小球从A到C与从C到B的过程合外力恒定，加速度恒定，速度的变化率相等，选项C正确；又因为重力做功相等，摩擦力做功相等，则合外力做功相等，故减少的动能相等，损失的机械能相等，选项B、D正确。答案：BCD解析：运动员的加速度为*g,小于gsin30°，所以必受摩擦力，且大小为6mg，克1h1服摩擦力做功为6mgXsin30。=§mgh,故C错；摩擦力做功，机械能不守恒，减少的重力势能没有全部转化为动能，而是有3mgh转化为内能，故A错，D正确；由动能定理知，运动员1h2获得的动能^^mgXsin30°=3™gh，故B错。答案：D6．解析：从A选项的水平位移与时间成正比关系可知，滑块做平抛运动，摩擦力必定

为零；B选项说明滑块先做平抛运动后在水平地面上运动，水平速度突然增大，摩擦力依然

为零；对C选项，水平速度不变，为平抛运动，摩擦力为零；对）选项水平速度与时间成正

比，说明滑块在斜面上做匀加速直线运动，有摩擦力，故摩擦力做功最大的是D图像所显示

的情境，D正确。答案：D7•解析：当初速度为7m/s时，由功能关系知，运动员克服摩擦力做的功等于减少的重力势能。运动员做的曲线运动可看成圆周运动，当初速度变为6m/s时，所需的向心力变小，因而运动员对轨道的压力变小，由Ff=uF知运动员所受的摩擦力减小，故从A到B过fN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点的动能大于他在A点的动能，A正确。答案：A8•解析：由题意可知，绳长AB=：jOA2+OB2=5m,若A球向右移动1m，OAZ=4m，则0B'=/AB2—OAz2=3m,即B球升高hB=1m；对整体(A+B)进行受力分析，在竖直方向，杆对A球的支持力F=(mA+mB)g,球A受到的摩擦力F=uF=4N,由功能关系可知，NABfAN拉力F做的功WF=mBg・hB+F・xA=14J,选项A正确。FBBfAA答案：A9．解析：滑块接触弹簧后，弹力逐渐增大，滑块先做加速度逐渐减小的加速运动，再做加速度逐渐增大的加速运动，当加速度为零时，速度最大，此时弹簧还没压缩到最短，故弹性势能不是最大，A项错误；根据重力以外的力做功量度了机械能的变化，在向下运动过程中，电场力做正功，机械能在增大，运动到速度为零时，电场力做功最多，机械能最大，B项错误；当速度为零时，加速度最大，此时弹簧压缩到最短，故弹性势能最大，电场力做功最多，故机械能最大，CD正确。答案：CD解析：对物块运用动能定理，摩擦力做的功等于物块动能的增加，即0.5mv2，故A正确；传送带的位移是物块位移的两倍，所以物块对传送带做功是摩擦力对物块做功的两倍，物块对传送带做负功，即一mv2,故B错；电动机多做的功就是克服传送带的摩擦力做的功，也为mv2,故D正确；系统摩擦生热等于摩擦力与相对位移的乘积，故C正确。答案：ACD解析：⑴第二次释放A、B后，A上升至弹簧恢复原长时的速度大小等于B刚接触地面时A的速度大小，所以mgH=|mV]2,V1=/2gHo(2)第一次弹簧解除锁定时与两次B刚要离开地面时的弹性势能均为E,设第一次弹簧p解除锁定后A上升的最大高度为h,则比2=mgh,如12=碣+决弋所以：v所以：v2=答案：⑴冷2gH(2)gH—解析：(1)小物块最终停在AB的中点，在这个过程中，由动能定理得一umg(L+0.5L)=—E2E解得卩=3mgio若小物块刚好到达D处，速度为零，由动能定理有一umg・