2018年高考物理一輪復(fù)習(xí)第五章機(jī)械能第四講功能關(guān)系能量守恒定律課時(shí)作業(yè)

1、第四講功能關(guān)系能量守恒定律課后練*知能提升A 組基礎(chǔ)題一、單項(xiàng)選擇題1.（2014 高考廣東卷）如圖是安裝在列車(chē)車(chē)廂之間的摩 擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中和為楔塊，和為墊板，楔塊 與彈簧盒、墊板間均有摩擦，在車(chē)廂相互撞擊使彈簧壓縮的 過(guò)程中（）A. 緩沖器的機(jī)械能守恒B. 摩擦力做功消耗機(jī)械能C. 墊板的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D. 彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能解析：在彈簧壓縮過(guò)程中，由于摩擦力做功消耗機(jī)械能，因此機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯(cuò)，B 對(duì)；彈簧壓縮的過(guò)程中，墊板的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能和內(nèi)能，選項(xiàng)C、D 均錯(cuò)誤.答案：B2.如圖所示，BC是豎直面內(nèi)的四分之一圓弧形光滑軌道，下端C與水平直軌道相切.一個(gè)小物

2、塊從B點(diǎn)正上方R處的A-f點(diǎn)處由靜止釋放，從B點(diǎn)剛好進(jìn)入圓弧形光滑軌道下滑，已知圓弧形軌道半徑為 R= 0.2 m 小物塊的質(zhì)量為 m= 0.1 kg,小 物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩=0.5 ,g取 10 m/s .小物塊在水平面上滑動(dòng)的最大距離是（）A. 0.1 mB. 0.2 mC. 0.6 mD. 0.8 m解析：設(shè)小物塊在水平面上滑動(dòng)的最大距離為x,由動(dòng)能定理得mg2 R-卩mgx=0,x2R=0.8 m，選項(xiàng) D 正確.答案：D3.如圖所示，建筑工地上載人升降機(jī)用不計(jì)質(zhì)量的細(xì)鋼繩跨過(guò)定滑輪 與一電動(dòng)機(jī)相連，通電后電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)升降機(jī)沿豎直方向先勻加速上升后勻 速上升.摩擦及空氣阻力均不

3、計(jì).則（）A.升降機(jī)勻加速上升過(guò)程中，升降機(jī)底板對(duì)人做的功等于人增加的動(dòng)B.升降機(jī)勻加速上升過(guò)程中，升降機(jī)底板對(duì)人做的功小于人增加的機(jī)械能LC. 升降機(jī)勻速上升過(guò)程中，升降機(jī)底板對(duì)人做的功等于人增加的機(jī)械能D. 升降機(jī)上升的全過(guò)程中，升降機(jī)拉力做的功大于升降機(jī)和人增加的機(jī)械能解析：根據(jù)動(dòng)能定理可知， 合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化量，所以升降機(jī)勻加速上升過(guò)程中，升降機(jī)底板對(duì)人做的功和重力做功之和等于人增加的動(dòng)能，故 A、B 錯(cuò)誤;升降機(jī)勻速上升過(guò)程中，升降機(jī)底板對(duì)人做的功等于克服重力做的功（此過(guò)程中動(dòng)能不變），即增加的機(jī)械能，C 正確；升降機(jī)上升的全過(guò)程中，升降機(jī)拉力做的功等于升降機(jī)和人

4、增加 的機(jī)械能，D 錯(cuò)誤.答案：C4.（2017 江蘇聯(lián)考）如圖甲所示，小物體從豎直彈簧上方離 地高h(yuǎn)i處由靜止釋放，其動(dòng)能Ek與離地高度h的關(guān)系如圖乙所 示.其中高度從hi下降到h2，圖象為直線，其余部分為曲線，h3對(duì)應(yīng)圖象的最高點(diǎn)，輕彈簧的勁度系數(shù)為k,小物體的質(zhì)量為m重力加速度為g.以下說(shuō)法正確的是（）A.小物體下降至高度 h3時(shí)，彈簧形變量為 0B.小物體下落至高度h5時(shí)，加速度為 0C.小物體從高度h2下降到h4，彈簧的彈性勢(shì)能增加D.小物體從高度hi下降到h5,彈簧的最大彈性勢(shì)能為 2mghih5）解析：小物體的高度從hi下降到h2,圖象為直線，說(shuō)明該過(guò)程是自由落體運(yùn)動(dòng)，所以小物體

5、下降至高度h2時(shí)，彈簧形變量為 0,故 A 錯(cuò)誤；物體的動(dòng)能先增大，后減小，小物體F落至高度h4時(shí)，小物體的動(dòng)能與h2時(shí)的動(dòng)能相同，由彈簧振子運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，在h4時(shí)彈簧的彈力一定是重力的 2 倍，小物體下落至高度h5時(shí).動(dòng)能又回到0,說(shuō)明h5是最低點(diǎn)， 彈簧的彈力到達(dá)最大值， 一定大于重力的 2 倍，所以此時(shí)物體的加速度最大，故 B 錯(cuò)誤；小 物體下落至高度h4時(shí)，物體的動(dòng)能與h2時(shí)的動(dòng)能相同，由彈簧振子運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，在彈性勢(shì)能增加了 警，故 C 正確；小物體從高度hi下降到h5,重力做功等于彈簧彈性勢(shì)能k的增加量，所以彈簧的最大彈性勢(shì)能為mg hih5），故 D 錯(cuò)誤.答案：C5.（

6、20i7 陜西西安鐵一中模擬）如圖所示，光滑水平面OB與 足h4時(shí)彈簧的彈力- -定是 重力的2 倍，此時(shí)彈簧的壓縮量x=2mg小物體從高度h2下降到h4,重力做功Wmg x=mg-2 22mg2mg V=k，重力做功等于彈簧的彈性勢(shì)能增加，所以彈簧的夠長(zhǎng)粗糙斜面BC交于B點(diǎn)輕彈簧左端固定于豎直墻面，現(xiàn)用質(zhì)量為m的滑塊壓縮彈簧至D點(diǎn)，然后由靜止釋放，滑塊脫離彈簧 -門(mén)后經(jīng)B點(diǎn)滑上斜面，上升到最大高度，并靜止在斜面上. 不計(jì)滑塊在B點(diǎn)的機(jī)械能損失，換 用材料相同，質(zhì)量為m的滑塊（mm）壓縮彈簧至同一點(diǎn)D后，重復(fù)上述過(guò)程，下列說(shuō)法正 確的是（ ）A. 兩滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度相同B. 兩滑塊沿斜面上升

7、的最大高度相同C. 兩滑塊上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中克服重力做的功不相同D. 兩滑塊上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能損失相同解析：兩滑塊到達(dá)B點(diǎn)的動(dòng)能相同，但速度不同，故 A 錯(cuò)誤;速度相同，由于初速度不同，故上升的最大高度不同，故B 錯(cuò)誤;齊島，故兩滑塊上升到最高點(diǎn)過(guò)程克服重力做的功相同，故hcot律得損=mgos仆-r mglcot e=ITTTotB答案：D二、多項(xiàng)選擇題6.（2017 四川成都七中診測(cè)）如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端固定在粗 糙斜面的擋板 0 點(diǎn)，另一端固定一個(gè)小物塊小物塊從R 位置（此位置彈簧伸長(zhǎng)量為零）由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)P2位置，然后在彈力作用下上升，運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn) R 位置

8、（圖中未標(biāo)出）.在此兩個(gè)過(guò)程中，下列判斷正確的是（）A. 下滑和上滑過(guò)程中彈簧和小物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B. 下滑過(guò)程物塊速度最大位置比上滑過(guò)程速度最大位置高C. 下滑過(guò)程彈簧和小物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能減小量比上升過(guò)程小D. 下滑過(guò)程重力、彈簧彈力和摩擦力對(duì)物塊做功總值等于上滑過(guò)程重力、彈簧彈力和摩擦力做功總值解析：對(duì)物塊受力分析，受重力、彈簧的彈力、斜面對(duì)物塊的支持力和摩擦力，摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能減少，A 錯(cuò)誤；全程分析可知P3一定在P1的下方，P到P2和R到P3過(guò)程對(duì)比分析，P到F2過(guò)程摩擦力沿斜面向上，F(xiàn)2到R過(guò)程摩擦力沿斜面向下，下滑過(guò)程物塊速度最大位置比上滑過(guò)程速度最大位置高，B 正

9、確；Pi、F2的距離大于F2、P的距離，摩擦力大小相等，則下滑過(guò)程機(jī)械能損失多，C 錯(cuò)誤；下滑與上滑過(guò)程的動(dòng)能變化量均為零，根據(jù)動(dòng)能定理知，兩個(gè)過(guò)程總功為零，所以下滑過(guò)程重力、彈簧彈力和摩擦力做功總值等于上滑 過(guò)程重力、彈簧彈力和摩擦力做功總值，D 正確.答案：BD兩滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)加兩滑塊上升到最高點(diǎn)過(guò)程克服重力做功hx -sin孑，所以mgh=C 錯(cuò)誤；由能量守恒定&，故 D 正確.7.如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面be與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪質(zhì)量分別為M m（Mn）的滑塊,通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪連接，輕繩與斜面平行.兩滑塊由

10、靜止釋放后， 沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（）A. 兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B. 重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加C. 輕繩對(duì)n做的功等于n機(jī)械能的增加D.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M 克服摩擦力做的功解析：對(duì)于M和n組成的系統(tǒng)，除了重力、輕繩彈力做功外，摩擦力對(duì)M做了功，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，A 錯(cuò)誤；對(duì)于M合力做的功等于其重力、輕繩拉力及摩擦力做功的代數(shù)和， 根據(jù)動(dòng)能定理可知，M動(dòng)能的增加量等于其所受合力做的功，B 錯(cuò)誤；對(duì)于m只有其重力和輕繩拉力做了功，根據(jù)功能關(guān)系可知，除重力之外的其他力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能 的增加量，C正確；對(duì)于M和n組成

11、的系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)輕繩上彈力做功的代數(shù)和等于零，只有 兩物體的重力和M受到的摩擦力對(duì)系統(tǒng)做了功，根據(jù)功能關(guān)系，M受到的摩擦力對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的損失量，D 正確.答案：CD8.（2017 山東師大附中模擬）如圖所示，小球從A點(diǎn)以初速度vo沿粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)B后返回A,C為AB的中點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是（ ）A.小球從A出發(fā)到返回A的過(guò)程中，位移為零，外力做功為零B.小球從A到C與從C到B的過(guò)程，減少的動(dòng)能相等C.小球從A到C與從C到B的過(guò)程，速度的變化率相等D.小球從A到C與從C到B的過(guò)程，損失的機(jī)械能相等解析：小球從A出發(fā)到返回代位移為 0，但整個(gè)過(guò)程中摩擦力的方向與小球運(yùn)動(dòng)的

12、方 向始終相反，故整個(gè)過(guò)程中摩擦力對(duì)物體做負(fù)功，故A 錯(cuò)誤；設(shè)A到C的高度和從C到B的高度為h,AC的距離為s，斜面的傾角為0，則有ssin0=h,根據(jù)一ngh-卩ngseos0=丘，可知小球從A到C過(guò)程與從C到B過(guò)程合外力對(duì)物體做的功相同，故小球減少的動(dòng) 能相等，故 B正確；小球從A到C與從C到B的過(guò)程，受力情況不變，加速度相同，所以速 度的變化率相等，故 C 正確；克服除重力之外其他力做多少功物體的機(jī)械能就減少多少，根據(jù)卩ngseos0=- E可得小球從A到C過(guò)程與從C到B過(guò)程，損失的機(jī)械能相等，故 D 正確.答案：BCDB 組能力題一、選擇題9.（多選）（2017 江蘇連云港外國(guó)語(yǔ)學(xué)院月

13、考）如圖所示為水平拋出的小球與地面碰撞前后的頻閃照片，其先后經(jīng)過(guò)的位置分別用18 標(biāo)記已知小球的質(zhì)量為 0.1 kg,照片中對(duì)應(yīng)每格的實(shí)際長(zhǎng)度為 0.05 m，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取 10 m/s2，則以下判斷正確 的是（）為零，則V6=T=005m/s = 0.5 m/s，故 C 正確.在下落過(guò)程和上升過(guò)程中機(jī)械能守恒，位_ 1 1置 3 的速度V3= ,4+ 1 m/s = 5 m/s，位置 3 動(dòng)能比位置 6 動(dòng)能多 Ein 30 mg-口mg亦孔4m m120g,從D點(diǎn)開(kāi)始與彈簧接觸，壓縮彈簧，彈簧被壓縮到E點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈力是變力，則加速度是變化的，所以A在從C至E的過(guò)程中

14、,先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做變加速運(yùn)動(dòng)，最后做變減速運(yùn)動(dòng)， 直到速度為零，故 A 錯(cuò)誤，B 正確;當(dāng)A的速度為零時(shí)，彈簧被壓縮到最短，此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大，整個(gè)過(guò)程中對(duì)A B整體應(yīng)用動(dòng)能定理得 4mgL+ 2)sin 30 mL+2)卩(4mgcos 30(L+2)Wf= 0,解得W彈=3mgL則彈簧具有的最大彈性勢(shì)能吐Wf=魯mgL故 C 錯(cuò)誤,D 正確.答案：BD二、非選擇題11.(2017 福建質(zhì)檢)如圖所示,光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn)，BC右端連接內(nèi)壁光滑、管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，輕彈簧一端固定，另一端恰好與管口D端平齊.質(zhì)量為m的滑塊在曲面上距BC1的高度為

15、 2r處從靜止開(kāi)始下滑，滑塊與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù) 卩=-,進(jìn)入管口C端時(shí)與圓管恰好無(wú)作用力，通過(guò)CD后壓縮彈簧，在壓縮彈簧過(guò)程中滑塊速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EP.求：(1) 滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小VB;(2) 水平面BC的長(zhǎng)度x;(3) 在壓縮彈簧過(guò)程中滑塊的最大速度Vm.解析：(1)滑塊在曲面上下滑過(guò)程，由動(dòng)能定理得12mg-2r=尹“解得VB=2 . gr半徑為r的 4 細(xì)圓管CD2在C點(diǎn)，由mg= ny得vc=gr滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程，由動(dòng)能定理得012mg-2 r 卩mg片 qmvc解得x= 3r(3)設(shè)在壓縮彈簧過(guò)程中速度最大時(shí)，滑塊離D端的距離為xo,則有kxo=mg得xo

16、=k1212由能量守恒定律得mgr+xo) +mvc=mm+巳2 2得Vm=答案：(1)2 佰 (2)3r(3) j3gr+ 攀一罟12. (2017 濟(jì)南模擬)如圖，在高h(yuǎn)1= 30 m 的光滑水平平臺(tái)上，質(zhì)量mp 1 kg 的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲(chǔ)存了一定量的彈性勢(shì)能6.若打開(kāi)鎖扣K,物塊將以一定的水平速度V1向右滑下平臺(tái)，做平拋運(yùn)動(dòng)，并恰好能從光滑圓弧形軌道BC的B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧形軌道.B點(diǎn)的高度h2= 15 m 圓弧軌道的圓心O與平臺(tái)等高，軌道最低點(diǎn)C的切線水平，并與地面上長(zhǎng)為L(zhǎng)= 70 m 的水平粗糙軌道CD平滑連接；小物塊沿軌道BC血?jiǎng)优c 右邊墻壁發(fā)生碰撞，g取 10 m/s2.求：(1) 小物塊由A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；(2) 小物塊原來(lái)壓縮彈簧時(shí)