江蘇2014高考物理一輪復(fù)習(xí)：功能關(guān)系　能量守恒定律練習(xí)

1、課時(shí)作業(yè)23功能關(guān)系能量守恒定律一、單項(xiàng)選擇題（每題6分，共18分）1如圖所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m（包括雪具在內(nèi)）的滑雪運(yùn)動(dòng)員從距底端高為h處的雪道上由靜止開(kāi)始勻加速下滑，加速度為g。在他從上向下滑到底端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mghC運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為mghD下滑過(guò)程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mgh2如圖所示，電梯的質(zhì)量為M，其天花板上通過(guò)一輕質(zhì)彈簧懸掛一質(zhì)量為m的物體。電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開(kāi)始豎直向上加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上升高度為H時(shí)，電梯的速度達(dá)到v，則在這段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是（）A輕質(zhì)彈簧

2、對(duì)物體的拉力所做的功等于mv2B鋼索的拉力所做的功等于mv2MgHC輕質(zhì)彈簧對(duì)物體的拉力所做的功大于mv2D鋼索的拉力所做的功等于（mM）v2（mM）gH3如圖所示，有三個(gè)斜面1、2、3，斜面1與2底邊相同，斜面2和3高度相同，同一物體與三個(gè)斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)它們分別沿三個(gè)斜面從頂端由靜止下滑到底端時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A三種情況下物體損失的機(jī)械能E3E2E1B三種情況下摩擦產(chǎn)生的熱量Q1Q2Q3C到達(dá)底端的速度v1v2v3D運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1t2t3二、多項(xiàng)選擇題（每題8分，共24分）4（2012·大連模擬）如圖所示，平直木板AB傾斜放置，板上的P點(diǎn)距A端較近，小物塊與木板間的

3、動(dòng)摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小。先讓物塊從A由靜止開(kāi)始滑到B。然后，將A著地，抬高B，使木板的傾角與前一過(guò)程相同，再讓物塊從B由靜止開(kāi)始滑到A。上述兩過(guò)程相比較，下列說(shuō)法中一定正確的有（）A物塊經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的動(dòng)能，前一過(guò)程較小B物塊從頂端滑到P點(diǎn)的過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過(guò)程較少C物塊滑到底端的速度，前一過(guò)程較大D物塊從頂端滑到底端的時(shí)間，前一過(guò)程較長(zhǎng)5如圖所示，置于足夠長(zhǎng)斜面上的盒子A內(nèi)放有光滑球B，B恰與A前、后壁接觸，斜面光滑且固定于水平地面上。一輕質(zhì)彈簧的一端與固定在斜面上的木板P拴接，另一端與A相連。今用外力推A使彈簧處于壓縮狀態(tài)，然后由靜止釋放，則從釋放盒子直至其獲得最大速度的過(guò)程中（

4、）A彈簧的彈性勢(shì)能一直減小直至為零BA對(duì)B做的功等于B機(jī)械能的增加量C彈簧彈性勢(shì)能的減少量等于A和B機(jī)械能的增加量DA所受重力做功和彈簧彈力做功的代數(shù)和小于A動(dòng)能的增加量6（2012·浙江溫州期末）如圖所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小球A、B，帶有等量異種電荷，通過(guò)絕緣輕彈簧相連接，置于絕緣光滑的水平面上。當(dāng)突然加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，兩小球A、B將由靜止開(kāi)始向兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，在以后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)兩個(gè)小球和彈簧組成的系統(tǒng)（設(shè)整個(gè)過(guò)程中不考慮電荷間庫(kù)侖力的作用且彈簧不超過(guò)彈性限度），以下說(shuō)法正確的是（）A系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加B彈簧對(duì)A、B兩球做正功C當(dāng)彈簧長(zhǎng)度達(dá)到最大值時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能

5、最大D當(dāng)小球所受電場(chǎng)力與彈簧的彈力相等時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)能最大三、非選擇題（分值依次為18分、20分、20分）7如圖，一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以某一初速度從A點(diǎn)水平拋出，恰好從圓管BCD的B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓管，經(jīng)BCD從圓管的最高點(diǎn)D射出，恰好又落到B點(diǎn)。已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上，BC弧對(duì)應(yīng)的圓心角=60°，不計(jì)空氣阻力。求：（1）小球從A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0的大?。唬?）在D點(diǎn)處管壁對(duì)小球的作用力N；（3）小球在圓管中運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力做的功Wf。8飛機(jī)若僅依靠自身噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)推力起飛需要較長(zhǎng)的跑道，某同學(xué)設(shè)計(jì)在航空母艦上安裝電磁彈射器以縮短飛機(jī)起飛距離，他的設(shè)計(jì)

6、思想如下：如圖所示，航空母艦的水平跑道總長(zhǎng)l180 m，其中電磁彈射器是一種長(zhǎng)度為l1120 m的直線電機(jī)，這種直線電機(jī)從頭至尾可以提供一個(gè)恒定的牽引力F牽。一架質(zhì)量為m2.0×104 kg的飛機(jī)，其噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)可以提供恒定的推力F推1.2×105 N?？紤]到飛機(jī)在起飛過(guò)程中受到的阻力與速度大小有關(guān)，假設(shè)在電磁彈射階段的平均阻力為飛機(jī)重力的0.05倍，在后一階段的平均阻力為飛機(jī)重力的0.2倍。飛機(jī)離艦起飛的速度v100 m/s，航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，飛機(jī)可視為質(zhì)量恒定的質(zhì)點(diǎn)。請(qǐng)你求出（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）：（1）飛機(jī)在后一階段的加速度大??；（2）電磁彈射器的牽引力F牽的

7、大??；（3）電磁彈射器輸出效率可以達(dá)到80%，則每彈射這樣一架飛機(jī)電磁彈射器需要消耗多少能量。9如圖所示，AB為半徑R0.8 m的1/4光滑圓弧軌道，下端B恰與小車(chē)右端平滑對(duì)接。小車(chē)質(zhì)量M3 kg，車(chē)長(zhǎng)L2.06 m，車(chē)上表面距地面的高度h0.2 m?，F(xiàn)有一質(zhì)量m1 kg的滑塊，由軌道頂端無(wú)初速釋放，滑到B端后沖上小車(chē)。已知地面光滑，滑塊與小車(chē)上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.3，當(dāng)車(chē)運(yùn)行了1.5 s時(shí)，車(chē)被地面裝置鎖定。（取g10 m/s2）試求：（1）滑塊到達(dá)B端時(shí)，軌道對(duì)它支持力的大??；（2）車(chē)被鎖定時(shí)，車(chē)右端距軌道B端的距離；（3）從車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到被鎖定的過(guò)程中，滑塊與車(chē)面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大

8、?。唬?）滑塊落地點(diǎn)離車(chē)左端的水平距離。參考答案 1D2C解析：輕質(zhì)彈簧對(duì)物體的拉力所做的功等于物體增加的動(dòng)能和重力勢(shì)能，大于mv2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；鋼索的拉力所做的功等于電梯和物體增加的動(dòng)能和重力勢(shì)能，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于電梯豎直向上做加速運(yùn)動(dòng)，彈簧長(zhǎng)度增大，電梯上升高度為H時(shí)，物體上升高度小于H，鋼索的拉力所做的功小于（mM）v2（mM）gH，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3B解析：斜面上摩擦力做的功等效為mgs水平，斜面1、2的水平位移相同，故產(chǎn)生熱量和損失機(jī)械能相同，A錯(cuò)；斜面2的水平位移小于3的水平位移，故從斜面3下滑時(shí)產(chǎn)生熱量較多，B對(duì)；斜面1、2比較，物體損失能量相同，但物體從斜面1下滑時(shí)重力勢(shì)能

9、較大，到底端時(shí)速率較大，斜面2和3比較，物體從斜面3下滑損失能量較多，初始重力勢(shì)能相同，故從斜面3下滑到底端時(shí)速率最小，C錯(cuò)；由于動(dòng)摩擦因數(shù)和斜面1、2的傾角關(guān)系未知，無(wú)法確定t1和t2，但顯然t2小于t3，D錯(cuò)。4AD解析：前一過(guò)程，從A到P，所受摩擦力較大，下滑加速度較小，位移較小，故在P點(diǎn)的動(dòng)能較?。缓笠贿^(guò)程，從B到P，下滑加速度較大，位移較大，故在P點(diǎn)的動(dòng)能較大，所以A正確；兩過(guò)程中，前者摩擦力大，位移小，后者摩擦力小，位移大，無(wú)法比較產(chǎn)生熱量的大小，故B不正確；物塊滑到底端的兩過(guò)程合外力的功相同，根據(jù)動(dòng)能定理，滑到底端速度相等，即C不正確；由牛頓第二定律，結(jié)合兩次加速度變化特點(diǎn)，兩次

10、vt圖象如圖所示，位移相等，故前一過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)，D正確。5BC6CD解析：首先要弄清系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程：兩球在恒定的電場(chǎng)力的作用下分別向兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，初始階段，恒定的電場(chǎng)力大于彈力，但彈力逐漸增大，所以合力指向兩側(cè)，大小逐漸減小，加速度也逐漸減小，兩小球均做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)彈力增大到等于電場(chǎng)力時(shí)，加速度為零，小球速度達(dá)到最大（注意此時(shí)系統(tǒng)動(dòng)能最大）；之后，彈力繼續(xù)增大，彈力大于電場(chǎng)力，合力指向內(nèi)側(cè)，大小逐漸增大，加速度方向指向內(nèi)側(cè)即與運(yùn)動(dòng)方向相反，大小逐漸增大，所以小球做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)彈簧長(zhǎng)度達(dá)到最大值時(shí)，彈力最大，加速度最大，小球速度均為零；因?yàn)榇藭r(shí)小球受力不平衡，合力

11、指向內(nèi)側(cè)，所以小球又要折回，向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，彈力逐漸減小，小球做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈力減小到等于電場(chǎng)力時(shí)，加速度為零，小球速度達(dá)到最大（注意此時(shí)系統(tǒng)動(dòng)能最大），之后，彈力繼續(xù)減小，彈力小于電場(chǎng)力，合力指向外側(cè)，大小逐漸增大，小球做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)。根據(jù)以上分析可知，在小球向兩邊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)兩小球均做正功，系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加，但當(dāng)小球折回時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功，系統(tǒng)的機(jī)械能減小，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球向兩側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧對(duì)兩球均做負(fù)功，當(dāng)小球折回時(shí)，彈簧做正功，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)彈簧長(zhǎng)度達(dá)到最大值時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)系統(tǒng)做的正功最大，所以系統(tǒng)機(jī)械能最大，選項(xiàng)C正確；當(dāng)小球所受電場(chǎng)力與彈簧的

12、彈力相等時(shí)，小球速度最大，系統(tǒng)動(dòng)能最大，選項(xiàng)D正確。本題答案為C、D。7答案：（1）（2）mg方向豎直向上（3）mgR解析：（1）小球從A到B：豎直方向v2gR（1cos 60°）3gR則vy在B點(diǎn)，由速度關(guān)系v0（2）小球從D到B：豎直方向R（1cos 60°）gt2解得：t則小球從D點(diǎn)拋出的速度vD在D點(diǎn)，由向心力公式得：mgNm解得：Nmg方向豎直向上（3）從A到D全程應(yīng)用動(dòng)能定理：Wfmvmv解得：WfmgR8答案：（1）4.0 m/s2（2）6.8×105 N（3）1.0×108 J解析：（1）令后一階段飛機(jī)加速度為a2，平均阻力為f20.2mg，則F推f2ma2得：a24.0 m/s2（2）由動(dòng)能定理：F牽l1F推lf1l1f2（ll1）mv2得F牽6.8×105 N（3）電磁彈射器對(duì)飛機(jī)做功WF牽l18.2×107 J則其消耗的能量E1.0×108 J9答案：（1）30 N（2）1 m（3）6 J（4）0.16 m解析：（1）設(shè)滑塊到達(dá)B端時(shí)速度為v，由動(dòng)能定理，得mgRmv2由牛頓第二定律，得FNmgm聯(lián)立兩式，代入數(shù)值得軌道對(duì)滑塊的支持力：FN3mg30 N。（2）當(dāng)滑塊滑上小車(chē)后，由牛頓第二定律，得對(duì)滑塊有：mgma1對(duì)小車(chē)有：mgMa2設(shè)經(jīng)時(shí)間t兩者達(dá)到共同速度，則有：va1ta2