高三物理第一輪復習功能關系能量守恒定律名師備選題

教師備選題庫：功能關系能量守恒定律.自然現(xiàn)象中蘊藏著許多物理知識，如圖1所示為一個盛水袋，某人從側面緩慢推袋壁使它變形，則水的勢能（）A.增大 B.變小C.不變 D.不能確定 圖1.運動員跳傘將經(jīng)歷開傘前后的加速下降和減速下降兩個過程。將人和傘看成一個系統(tǒng)，在這兩個過程中，下列說法正確的是（）A.阻力對系統(tǒng)始終做負功B.系統(tǒng)受到的合外力始終向下C.重力做功使系統(tǒng)的重力勢能增加D.任意相等的時間內重力做的功相等圖2.構建和諧型、節(jié)約型社會深得民心，遍布于生活的方方面面。自動充電式電動自行車就是很好的一例，將電動自行車的前輪裝有發(fā)電機，發(fā)電機與蓄電池連接。當騎車者用力蹬車或電動自行車自動滑行時，自行車就可以通過發(fā)電機向蓄電池充電，將其他形式的能轉化成電能儲存起來?，F(xiàn)有某人騎車以600J的初總動能在粗糙的水平路面上滑行，第一次關閉自動充電裝置，讓車自由滑行，其動能隨位移變化關系如圖2中的線①所示;第二次啟動自動充電裝置，其動能隨位移變化關系如圖線②所示，則第二次向蓄電池所充的電能是（）圖2A.600J B.360JC.300J D.240J，到.如圖3所示，小球從A點以初速度v0沿粗糙斜面向上運動達最高點B后返回，C為AB的中點。下列說法中正確的是（），到A.小球從A出發(fā)到返回A的過程中，位移為零，外力做功為零 圖3B.小球從A到C與從C到B的過程，減少的動能相等C.小球從A到C與從C到B的過程，速度的變化率相等D.小球從A到C與從C到B的過程，損失的機械能相等.如圖4所示，某段滑雪雪道傾角為30°,總質量為m（包括雪具在內）的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度為1g,在他從上向下滑到底端的過程中，下列說3法正確的是（）A.運動員減少的重力勢能全部轉化為動能

B.運動員獲得的動能為|mghC.運動員克服摩擦力做功為|nghD.下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為5ghTOC\o"1-5"\h\z.如圖5所示，粗糙的斜面與光滑的水平面相連接，滑塊沿水平面以速度vo運動。設滑塊運動到A點的時刻為t=0,距A點的水平距離為X,二水平速度為vx。由于v°不同，從A點到B點的幾種可能的運動圖 —像如下列選項所示，其中表示摩擦力做功最大的是（） 圖5圖6.滑板是現(xiàn)在非常流行的一種運動，如圖7所示，一滑板運動員 ?以7m/s的初速度從曲面的A點下滑，運動到B點時速度仍為7m/s,若他以6m/s的初速度仍由A點下滑，則他運動到B點時的速度（）圖7A.大于6m/s B.等于6m/sC.小于6m/s D.條件不足，無法計算.如圖8所示，豎直平面內放一直角桿MON,桿的水平部分粗糙，動摩擦因數(shù)口=0.2,桿的豎直部分光滑。兩部分各套有質量均為1kg的小球A和B,A、B球間用細繩相連。初始A、B均處于靜止狀態(tài)，已知：OA=3m,OB=4m,若A球在水平拉力的作用下向右緩慢地移動1m（取g=10m/s。，那么該過程中拉力F做功為（） 圖8A.14J B.10JTOC\o"1-5"\h\zC.6J D.4J.如圖9所示，在水平地面上固定一傾角為0的光滑絕緣斜面， .■ .斜面處于電場強度大小為E、方向沿斜面向下的勻強電場中。一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質量為m、帶電荷量為q（q>0）的滑塊從距離彈簧上端為X。處 圖9靜止釋放，滑塊在運動過程中電荷量保持不變。設滑塊與彈簧接觸過程沒有機械能損失，彈簧始終處在彈性限度內，重力加速度大小為8，則（）A.當滑塊的速度最大時，彈簧的彈性勢能最大B.當滑塊的速度最大時，系統(tǒng)的機械能最大C.當滑塊的加速度最大時，彈簧的彈性勢能最大D.當滑塊的加速度最大時，系統(tǒng)的機械能最大10.如圖10所示，水平傳送帶由電動機帶動，并始終保持以速度v勻速運動，現(xiàn)將質量為m的某物塊由靜止釋放在傳送帶上的左端，過一會兒物塊能保持與傳送帶相對靜止，設物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為口，對于這一過程，下列說法正確的是（）圖10A.摩擦力對物塊做的功為0.5mv2B.物塊對傳送帶做功為0.5mv2C.系統(tǒng)摩擦生熱為0.5mv2D.電動機多做的功為mv2.如圖11所示，將質量均為m,厚度不計的兩物塊A、B用輕質彈—簧相連接。第一次只用手托著B物塊于H高處，A在彈簧的作用下處于靜 .：，____I I用止狀態(tài)，現(xiàn)將彈簧鎖定，此時彈簧的彈性勢能為，現(xiàn)由靜止釋放A、B,同B物塊著地后速度立即變?yōu)榱悖瑫r彈簧解除鎖定，在隨后的過程中B物塊恰能離開地面但不繼續(xù)上升。第二次用手拿著A、B兩物塊，使彈 圖11簧豎直并處于原長狀態(tài)，此時物塊B離地面的距離也為H,然后由靜止同時釋放A、B，B物塊著地后速度同樣立即變?yōu)榱?，試求?1)第二次釋放A、B后，A上升至彈簧恢復原長時的速度大小匕；(2)第二次釋放A、B后，B剛要離開地面時A的速度大小v2。.如圖12所示，豎直平面內的軌道ABCD由水平軌道AB與光滑的四分之一圓弧軌道CD組成，AB恰與圓弧CD在C點相切，軌道固定在水平面上。一個質量為m的小物塊(可視為質點)從軌道的A端以初動能E沖上水平軌道AB,沿著軌道運動，由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點。已知水平軌道AB長為L。求：圖12(1)小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)口？(2)為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道，圓弧軌道的半徑R至少是多大？(3)若圓弧軌道的半徑R取第(2)問計算出的最小值，增大小物塊的初動能，使得小物塊沖上軌道后可以達到最大高度是1.5R處，試求小物塊的初動能并分析小物塊能否停在水平軌道上。如果能，將停在何處？如果不能，將以多大速度離開水平軌道？詳解答案.解析：人推袋壁使它變形，對它做了功，由功能關系可得，水的重力勢能增加，A正確。答案：A.解析：阻力的方向總與運動方向相反，故阻力總做負功，A正確；運動員加速下降時合外力向下，減速下降時合外力向上，B錯誤；重力做功使系統(tǒng)重力勢能減少，C錯誤；由于做變速運動，任意相等時間內的下落高度h不相等，所以重力做功川=1^卜不相等，D錯誤。答案：A.解析：設自行車的總質量為m,第一次關閉自動充電裝置，由動能定理有一umg^=0—￡,第二次啟動自動充電裝置，由功能關系有￡=umg^+E電，代入數(shù)據(jù)解得E電=240J,D正確。答案：D.解析：小球從A出發(fā)到返回A的過程中，位移為零，重力做功為零，但有摩擦力做負功，選項A錯誤；因為C為AB的中點，小球從A到C與從C到B的過程合外力恒定，加速度恒定，速度的變化率相等，選項C正確；又因為重力做功相等，摩擦力做功相等，則合外力做功相等，故減少的動能相等，損失的機械能相等，選項B、D正確。答案：BCD.解析：運動員的加速度為3g,小于gsin300,所以必受摩擦力，且大小為|mg,克? 1 h1 服摩擦力做功為￡mgX.4=；mgh,故C錯;摩擦力做功，機械能不守恒，減少的重力勢sin303能沒有全部轉化為動能，而是^mgh轉化為內能，故A錯，D正確；由動能定理知，運動員3h 2獲得的動能為mgX. =莖gh,故B錯。sin30°3答案：D.解析：從A選項的水平位移與時間成正比關系可知，滑塊做平拋運動，摩擦力必定為零；B選項說明滑塊先做平拋運動后在水平地面上運動，水平速度突然增大，摩擦力依然為零；對C選項，水平速度不變，為平拋運動，摩擦力為零；碰選項水平速度與時間成正比，說明滑塊在斜面上做勻加速直線運動，有摩擦力，故摩擦力做功最大的是D圖像所顯示

的情境，D正確。答案：D.解析：當初速度為7m/s時，由功能關系知，運動員克服摩擦力做的功等于減少的重力勢能。運動員做的曲線運動可看成圓周運動，當初速度變?yōu)?m/s時，所需的向心力變小，因而運動員對軌道的壓力變小，由*="％知運動員所受的摩擦力減小，故從A到B過程中克服摩擦力做的功減少，而重力勢能變化量不變，故運動員在B點的動能大于他在A點的動能，A正確。答案：A.解析：由題意可知，繩長AB=，OA2+OB2=5m,若A球向右移動1m,OA，=4m,則OB'=\：'AB2—OA/2=3m,即B球升高h=1m；對整體(A+B)進行受力分析，在豎直方B向，桿對A球的支持力FN=(mA+mB)g,球A受到的摩擦力FfA=uFN=4N,由功能關系可知，拉力F做的功WF=mBg-hB+FfA-xA=14J,選項A正確。答案：A.解析：滑塊接觸彈簧后，彈力逐漸增大，滑塊先做加速度逐漸減小的加速運動，再做加速度逐漸增大的加速運動，當加速度為零時，速度最大，此時彈簧還沒壓縮到最短，故彈性勢能不是最大，A項錯誤；根據(jù)重力以外的力做功量度了機械能的變化，在向下運動過程中，電場力做正功，機械能在增大，運動到速度為零時，電場力做功最多，機械能最大，B項錯誤；當速度為零時，加速度最大，此時彈簧壓縮到最短，故彈性勢能最大，電場力做功最多，故機械能最大，CD正確。答案：CD.解析：對物塊運用動能定理，摩擦力做的功等于物塊動能的增加，即0.5mv2,故A正確;傳送帶的位移是物塊位移的兩倍，所以物塊對傳送帶做功是摩擦力對物塊做功的兩倍，物塊對傳送帶做負功，即一mv2,故B錯；電動機多做的功就是克服傳送帶的摩擦力做的功，也為mv2,故D正確；系統(tǒng)摩擦生熱等于摩擦力與相對位移的乘積，故C正確。答案：ACD.解析：(1)第二次釋放A、B后，A上升至彈簧恢復原長時的速度大小等于B剛接觸地面時A的速度大小，所以mgH=|mvj,V1="72gHo⑵第一次彈簧解除鎖定時與兩次B剛要離開地面時的彈性勢能均為Ep,設第一次彈簧解除鎖定后A上升的最大高度為h,則jmv2=mgh,1mv2=mgh+1mv2+E2 1 2 1 2 2 2P所以：v=2

所以：v=2答案：⑴\；2gH⑵\何一小.解析：(1)小物塊最終停在AB的中點，在這個過程中，由動能定理得一umg(L+0.5L)=—E— 2E解得“=而0(2)若小物塊剛好到達D處，速度為零，由動能定理有一umg?L—m