專題練習(xí)17功能關(guān)系能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律

1、專題練習(xí)（十七）功能關(guān)系 能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律1. （2012海南高考）下列關(guān)于功和機(jī)械能的說(shuō)法，正確的是（）A .在有阻力作用的情況下，物體重力勢(shì)能的減少不等于重力對(duì)物體所做的功B .合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變量C.物體的重力勢(shì)能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)D 運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的減少量一定等于其重力勢(shì)能的增加量解析：在任何情況下，物體重力勢(shì)能的減少都等干重力對(duì)物體所做的功，選項(xiàng)A錯(cuò)謀；抿 據(jù)動(dòng)能定理，合力對(duì)物體所做的功零千物體動(dòng)能的改變量，逸頊B正確，物體的重力勢(shì)能 是物體與地球之間的相互作用能，其尢小與勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)，逸項(xiàng)C疋確；當(dāng)只有重 力做功的情況

2、下，運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的減少量才等千其重力勢(shì)能的増加量，選項(xiàng)D錯(cuò)謀.答秦：BC2. 如圖所示，質(zhì)量為 M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板置于光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端，滑塊與木板間滑動(dòng)摩擦力大小為f，用水平的恒定拉力 F作用于滑塊，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到木板右端時(shí)，木板在地面上移動(dòng)的距離為S,滑塊速度為Vi，木板速度為V2,下列結(jié)論中10正確的是（）2mv21 2 1A 上述過(guò)程中，F(xiàn)做功大小為2mv? +1B .其他條件不變的情況下,M越大，S越小C.其他條件不變的情況下,F越大，滑塊到達(dá)右端所用時(shí)間越長(zhǎng)D其他條件不變的情況下,f越大，滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多解析=由功能關(guān)條可知，上逑過(guò)程中，F(xiàn)做功的尢

3、小等干二者増加的動(dòng)能與系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量之和，選項(xiàng)其他條件蘋(píng)變的情況下，財(cái)越尢，木板的加速度越小，J越小，選項(xiàng)B 對(duì)；其他條件不變的情況下，尸廢大，滑抉的加速度越丸，滑塊到達(dá)右端所用時(shí)W越短，選 項(xiàng)Q錯(cuò)；滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量何抿，遺念D對(duì)* 答案：BD3. 某電視臺(tái)沖關(guān)欄目，選手需要抓住固定在支架上的繩子向上攀登，才可沖上領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)，如圖所示.如果某選手剛剛勻速攀爬到接近繩子頂端時(shí),突然因抓不住繩子而加速滑下,對(duì)該過(guò)程進(jìn)行分析（不考慮腳蹬墻壁的作用），下述說(shuō)法正確的是A .上行時(shí),人受到繩子的拉力與重力和摩擦力平衡B .上行時(shí),繩子拉力對(duì)人做的功等于人重力勢(shì)能的增加C.下滑時(shí),人受到重力大于摩擦力，

4、加速度小于gD .下滑時(shí),故其重力勢(shì)能的減小一定大于動(dòng)能的增加,D正確.重力勢(shì)能的減小大于動(dòng)能的增加，機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做的功 解析：人勻速上行時(shí)，繩子對(duì)人的摩擦力等于人的重力， A錯(cuò)誤；人上行過(guò)程中，人拉繩子,對(duì)自身做功，繩子并不對(duì)人做功，B錯(cuò)誤；人下滑時(shí)，由 mg Ff= ma可知，F(xiàn)fV mg, av g,對(duì)應(yīng)人的機(jī)械能損失,C正確；人下滑時(shí)，重力勢(shì)能的減少量有一部分用于克服摩擦力做功,答案：CD4如圖甲所示情境是一種游戲，叫做蹦極.游戲者將一根有彈性的繩子一端系在身上，另一端固定在高處，從高處跳下圖乙中a點(diǎn)是彈性繩自然下垂時(shí)繩下端的位置，c點(diǎn)是游戲者所到達(dá)的最低點(diǎn)對(duì)于游戲者離

5、開(kāi)跳臺(tái)至最低點(diǎn)的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是A 游戲者的動(dòng)能一直在增加B 游戲者減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C.游戲者通過(guò)a點(diǎn)之后，繩子具有彈性勢(shì)能D .游戲者到c點(diǎn)時(shí)，他的動(dòng)能為零 解析：從題圖中可知，人在高處具有的重力勢(shì)能最大，跳下后重力勢(shì)能逐漸變小，到達(dá)點(diǎn)之前繩子沒(méi)有發(fā)生彈性形變，因此繩子沒(méi)有彈性勢(shì)能，由于c點(diǎn)是游戲者所到達(dá)的最低點(diǎn), 所以c點(diǎn)處游戲者的動(dòng)能為零； 游戲者由a向c運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，繩子發(fā)生彈性形變，因此繩子有彈性勢(shì)能.選項(xiàng) C、D正確.答案：CD傘打開(kāi)前可看做是自由落體運(yùn)動(dòng),5.救災(zāi)人員從懸停在空中的直升機(jī)上跳傘進(jìn)入災(zāi)區(qū)救災(zāi),（其開(kāi)傘后減速下降，最后勻速下落.在整個(gè)過(guò)程中，圖中的四

6、個(gè)圖象中可能符合事實(shí)的是中t表示下落的時(shí)間、v表示人下落的速度、F表示人受到的合外力、h表示離地面的咼度、E表示人的機(jī)械能)( )v= gt,合外力 F = mg, h用一輕質(zhì)彈簧相連組成系統(tǒng).且該系統(tǒng)在水平拉力F作用下以相同加速度保持間距不變一解析：救災(zāi)人員打開(kāi)降落傘之前做自由落體運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中速度=2gt2，且機(jī)械能守恒，由此可判斷圖象C、D均錯(cuò)誤；打開(kāi)降落傘后，救災(zāi)人員開(kāi)始減速,阻力減小，因此人減速的加速度減小，合外力逐漸減小，當(dāng)最終勻速下落時(shí)，合外力為零, 故B正確，A錯(cuò)誤.答案：B6. （2013江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考）如圖所示，在粗糙的水平面上，質(zhì)量相等的兩個(gè)物體起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它

7、們的總動(dòng)能為2Ek時(shí)撤去水平力F，最后系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng).不計(jì)空氣阻力，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，從撤去拉力F到系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（）A .外力對(duì)物體 A所做總功的絕對(duì)值等于EkB 物體A克服摩擦阻力做的功等于EkC.系統(tǒng)克服摩擦阻力做的功可能等于系統(tǒng)的總動(dòng)能2EkD .系統(tǒng)克服摩擦阻力做的功一定等于系統(tǒng)機(jī)械能的減小量 解析：當(dāng)它們的總動(dòng)能為2Ek時(shí)，物體A動(dòng)能為Ek，撤去水平力F,最后系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)，外 力對(duì)物體A所做總功的絕對(duì)值等于 Ek,選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由于二者之間有彈簧，彈簧具有彈性勢(shì)能，根據(jù)功能關(guān)系，系統(tǒng)克服摩擦阻力做的功一定等于系統(tǒng)機(jī)械能的減小量, 項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤.答案：AD

8、7. （2013太原期末）如圖甲所示，質(zhì)量m= 0.5 kg,初速度vo= 10 m/s的物體，受到一個(gè)與初3 s撤去外力，直到物體停止，整個(gè)速方向相反的外力 F的作用，沿粗糙的水平面滑動(dòng)，經(jīng)過(guò)程物體的v-t圖象如圖乙所示，g取10 m/sC.機(jī)械能減少了 3mgh 解析：由小球的加速度大小為 3g可知，帶電小球所受電場(chǎng)力向上，且電場(chǎng)力與重力合力方向向下，大小為|mg,電場(chǎng)力大小等于3mg.小球在下落h的過(guò)程中，動(dòng)能增加了 |mgh，電勢(shì)1能增加了 3mgh，重力勢(shì)能減少了 mgh,選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)小球在下落 h的過(guò),則（A 物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1B. 02s內(nèi)F做的功為一

9、8 JC. 07s內(nèi)物體由于摩擦產(chǎn)生的熱量為 25 JD. 07s內(nèi)物體滑行的總位移為29 m解析：撤去外力宕加速度為h物體與地面的動(dòng)摩擦因裁為0.1,選項(xiàng)A正確；0-2S內(nèi)加 速度為2ni/畝 位移x=16ui,合外力為flw=lNj摩擦力F=/wO.5N* K=O.5N, F 做的功為1F= -Fe=O.：S乂 16ni=-SL選項(xiàng)B正確；（X-7 s內(nèi)物體位移為21 m+ & m.由于摩擦產(chǎn)生的熱量*714.5 L選項(xiàng)C錯(cuò)溟，D正確- 答案ABD & （2013南昌一模）一質(zhì)量為m的帶電小球，在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中以水平速度拋出，小球的加速度大小為|g,阻力不計(jì)，關(guān)于小球在下落h的過(guò)程中

10、能量的變化，下列說(shuō)法正確的1A 動(dòng)能增加了 3mgh1B 電勢(shì)能增加了 3mghD 重力勢(shì)能減少了 |mgh1程中電勢(shì)能與機(jī)械能之和保持不變，機(jī)械能減少了3mgh,選項(xiàng)C正確.答案：BC9.如圖所示為運(yùn)動(dòng)員在蹦床運(yùn)動(dòng)中完成某個(gè)動(dòng)作的示意圖，圖中虛線PQ是彈性蹦床的原始C為運(yùn)動(dòng)員抵達(dá)的最低點(diǎn)不考慮空氣阻力和運(yùn)動(dòng)員與蹦床作用時(shí)的機(jī)械能損失，在A、B、 C三個(gè)位置上運(yùn)動(dòng)員的速度分別是Va、Vb、Vc，機(jī)械能分別是Ea、Eb、Ec，則它們的大小關(guān)系是（）A. vaV Vb,Vb VcVa Vb, VbV VcC. Ea= eb,eb ecEa Eb, Eb= Ec解析：運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn) A的速度為零，剛

11、抵達(dá) B位置時(shí)的速度不為零，vav vb,在最低點(diǎn)C的速度也為零，Vb Vc，故A對(duì)，B錯(cuò)；以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，Bf A機(jī)械能守恒,Ea= Eb,Bf C彈力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功，機(jī)械能減小，Eb Ec,故C對(duì)，D錯(cuò).答案：AC10.如圖所示，在光滑四分之一圓弧軌道的頂端a點(diǎn)，質(zhì)量為 m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)圓弧最低點(diǎn)b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點(diǎn)與水平軌道平滑相接,物塊最終滑至c點(diǎn)停止若圓弧軌道半徑為R,物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為下列說(shuō)法正確的是（）A .物塊滑到b點(diǎn)時(shí)的速度為UgRB .物塊滑到b點(diǎn)時(shí)對(duì)b點(diǎn)的壓力是3mgRC. c點(diǎn)與b點(diǎn)的距離為-D .整個(gè)過(guò)程中物塊機(jī)械能損

12、失了mgR1 2解析：物塊滑到b點(diǎn)時(shí)，mgR= mv2 0, v/2gR, A不正確.在b點(diǎn)，F(xiàn)n mg= m,2R位置，A為運(yùn)動(dòng)員抵達(dá)的最高點(diǎn)，B為運(yùn)動(dòng)員剛抵達(dá)蹦床時(shí)的位置,RFn = 3mg , B正確.從a點(diǎn)到c點(diǎn)，機(jī)械能損失了 mgR, D正確.mgR卩mgs 0 0, s=-,C正確.答案：BCD擺錘的質(zhì)量為m,細(xì)11. (2012重慶高考)如圖所示為一種擺式摩擦因數(shù)測(cè)量?jī)x，可測(cè)量輪胎與地面間動(dòng)摩擦因數(shù), 其主要部件有：底部固定有輪胎橡膠片的擺錘和連接擺錘的輕質(zhì)細(xì)桿.桿可繞軸0在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，擺錘重心到0點(diǎn)距離為L(zhǎng).測(cè)量時(shí)，測(cè)量?jī)x固定于水平地面，將擺錘從與 0等高的位置處?kù)o止釋

13、放擺錘到最低點(diǎn)附近時(shí)，橡膠片緊壓地面擦過(guò)一小段距離s(s? L)，之后繼續(xù)擺至與豎直方向成0角的最高位置若擺錘對(duì)地面的壓力可視為大小為F的恒力，重力加速度為 g，求:刻度盤(pán)_ J X一橡膠片 痢擺It擺錘在上述過(guò)程中損失的機(jī)械能;(2)在上述過(guò)程中摩擦力對(duì)擺錘所做的功;(3)橡膠片與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù).解斯；0)4從右側(cè)*高點(diǎn)到左側(cè)撮高點(diǎn)的過(guò)程研究.因?yàn)槌?，末狀態(tài)幼能為零，所嘆全程損失的機(jī)械能AZ等千減少的重力勢(shì)能，即動(dòng)能起S(2)對(duì)全程應(yīng)用動(dòng)能定理；+RO由.得%=心8砲由滑動(dòng)摩擦力公式得尸噸摩擦力做的功呼一拖、式代入式得：答案：的機(jī)械能摩擦力做功Wj-mgLcc&摩嚓因數(shù)尸整磐12如圖所示，用輕彈簧將質(zhì)量均為m= 1 kg的物塊A和B連接起來(lái)，將它們沿豎直方向固定在空中，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，A距地面的高度hi = 0.90 m.同時(shí)釋放兩物塊，A與地面碰撞后速度立即變?yōu)榱悖捎贐壓縮彈簧后被反彈，使A剛好能離開(kāi)地面（但不繼續(xù)上升）若 將B物塊換為質(zhì)量為2m的物塊C（圖中未畫(huà)出），仍將它與A固定在空中且彈簧處于原長(zhǎng), 從A距地面的高度為h2處同時(shí)釋放，C壓縮彈簧被