步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第五章 机械能守恒定律》第4讲 功能关系 能量转化和守恒定律

步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第五章 机械能守恒定律》第4讲 功能关系 能量转化和守恒定律内容摘要：

1、第 4 讲功能关系能量转化和守恒定律1如图 1 所示，物体 A 的质量为 m，置于水平地面上，A 的上端连一轻弹簧，原长为 L，劲度系数为 缓慢地竖直向上提起，使 B 点上移距离为 L，此时物体 A 也已经离开地面，则下列说法中正确的是()图 1A提弹簧的力对系统做功为 体 A 的重力势能增加 统增加的机械能小于 上说法都不正确解析由于将弹簧上端 B 缓慢地竖直向上提起，可知提弹簧的力是不断增大的，最后大小等于 A 物体的重力，因此提弹簧的力对系统做功应小于 选项错误系统增加的机械能等于提弹簧的力对系统做的功，C 选项正确由于弹簧的伸长，物体升高的高度小于 L，所以 B 选项错误答案图 2 所 2、示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端 a 点，质量为 m 的物块(可视为质点) 由静止开始下滑，经圆弧最低点 b 滑上粗糙水平面，圆弧轨道在 块最终滑至 c 点停止若圆弧轨道半径为 R，物块与水平面间的动摩擦因数为 ，下列说法正确的是()图 2A物块滑到 b 点时的速度为 块滑到 b 点时对 b 点的压力是 3c 点与 b 点的距离为个过程中物块机械能损失了 块从 a 到 b，由机械能守恒定律得：以 ，故 A 错在 b 点，由 FNmgm 得 12 2b 2gR 对 从 b 到 c 由动能定理得： 得 s ，故 C 对，对整个12 2b 正确答案知货物的质量为 m，在某段时间内起重机将货物以加速度 3、 a 加速升高 h，则在这段时间内，下列叙述正确的是(重力加速度为 g)()A货物的动能一定增加 物的机械能一定增加 物的重力势能一定增加 物的机械能一定增加 牛顿第二定律，物体所受的合外力 F动能的增加量为 项 A 错误；重力势能的增加量等于克服重力做的功 项 C 错误；机械能的增量为除重力之外的力做的功(mamg)h，选项 B 错误、D 正确答案 图 3 所示，斜面 B 的动摩擦因数相同可视为质点的物体分别沿B 从斜面顶端由静止下滑到底端，下列说法正确的是()图 3A物体沿斜面 动到底端时动能较大B物体沿斜面 动到底端时动能较大C物体沿斜面 动过程中克服摩擦力做的功较多D物体沿斜面 动过程 4、中克服摩擦力做的功较多解析已知斜面 B 的动摩擦因数相同，设斜面倾角为 ，底边为 x，则斜面高度为 hx ，斜面长度 L ，物体分别沿 B 从斜面顶端由静止下滑到底端，由动能定理有 知物体沿斜面12动到底端时动能较大，故 A 错误、 B 正确；物体沿斜面滑动过程中克服摩擦力做的功 同，故 C、D 错误答案010 年广州亚运会上，刘翔重归赛场，以打破亚运会记录的方式夺得 110米跨栏的冠军他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心如图 4 所示，假设质量为 m 的运动员，在起跑时前进的距离 x 内，重心上升高度为 h，获得的速度为 v，阻力做功为 W 阻 、 5、重力对人做功 W 重 、地面对人做功 W 地 、运动员自身做功 W 人 ，则在此过程中，下列说法中不正确的是()图 4A地面对人做功 W 地 动员机械能增加了 动员的重力做功为 W 重 动员自身做功 W 人 阻12解析 由动能定理可知 W 地 W 阻 W 重 W 人 中 W 重 12所以 W 地 阻 W 人 ，A 错误；运动员机械能的增加量12E W 地 W 阻 W 人 正确；重力做功 W 重 C 正确；12运动员自身做功 W 人 阻 W 地 ，D 错误12答案 机场和火车站可以看到对行李进行安全检查用的水平传送带如图 5 所示，当旅客把行李放在正在匀速运动的传送带上后，传送带和行李之间的滑动 6、摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止，行李随传送带一起匀速通过检测仪器接受检查，设某机场的传送带匀速前进的速度为 0.4 m/s，某行李箱的质量为 5 李箱与传送带之间的动摩擦因数为 旅客把这个行李箱小心地放在传送带上，通过安全检查的过程中，g 取 10 m/()图 5A开始时行李的加速度为 2 m/李到达 B 点时间为 2 送带对行李做的功为 D传送带上将留下一段摩擦痕迹，该痕迹的长度是 李开始运动时由牛顿第二定律有：mg所以 a2 m/选A；由于传送带的长度未知，故时间不可求，故不 选 B；行李最后和传送带一起匀速运动，所以传送带对行李做的功为 W 2J，选 C；在传送带上留下的痕迹 7、长度为 s m ，不选 图 5 甲所示，在倾角为 的光滑斜面上，有一个质量为 m 的物体在沿斜面方向的力 F 的作用下由静止开始运动，物体的机械能 E 随位移 x 的变化关系如图乙所示其中 0x 1 过程的图线是曲线，x 1x 2 过程的图线为平行于 x 轴的直线，则下列说法中正确的是 () 图 6A物体在沿斜面向下运动B在 0x 1 过程中，物体的加速度一直减小C在 0x 2 过程中，物体先减速再匀速D在 x1x 2 过程中，物体的加速度为 解析由图乙可知，在 0x 1过程中，物体机械能减少，故力 F 在此过程中做负功，因此，物体沿斜面向下运动，因在 线中的 0x 1阶段，图线的斜率变小，故 8、力 F 在此过程中逐 渐减小，由 F知，物体的加速度逐渐增大，A 正确， B、C 错误；x 1x 2过程中，物体机械能保持不变，F 0，故此过程中物体的加速度 a，D 正确答案图 7 所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上 P 点，已知物体的质量为 m 2.0 体与水平面间的动摩擦因数 簧的劲度系数 k200 N/ 拉物体，使弹簧从处于自然状态的 O 点由静止开始向左移动 10 时弹簧具有弹性势能 ，物体处于静止状态，若取 g10 m/s 2，则撤去外力 F 后()图 7A物体向右滑动的距离可以达到 12.5 体向右滑动的距离一定小于 12.5 体回到 O 点时速度最大D物体到 9、达最右端时动能为 0，系统机械能不为 0解析物体向右滑动时，mg a0 时速度达到最大，而此时弹簧的伸长量 x ，物体没有回到 O 点，故 C 错误；因弹簧处于原长时，故物体到 O 点后继续向右运动， 弹簧被压缩，因有mE p，得 12.5 A 错误、B 正确；因能为零， 弹性势能不为零，故系统的机械能不为零，案雪是一项危险性高而技巧性强的运动，某次滑雪过程可近似模拟为两个圆形轨道的对接，如图 8 所示质量为 m 的运动员在轨道最低点 A 的速度为v，且刚好到达最高点 B，两圆形轨道的半径相等，均为 R，滑雪板与雪面间的摩擦不可忽略，下列说法正确的是()图 8A运动员在最高点 B 时，对轨道的 10、压力为零B由 A 到 B 过程中增加的重力势能为 2 A 到 B 过程中阻力做功为 2 A 到 B 过程中损失的机械能为 好到达最高点 B，即运动员到达 B 点的速度为零，所以在 B 点对轨道的压力大小等于自身的重力，选项 A 错误；由 A 到 B 过程中重力所做的功2 W G2项 B 错误 ；对运动员在由 A 到 B 的过程由动能定理得：RW f0 项 C 正12 12确；由功能关系知，机械能的变化量等于除重力外其他力所做的功，即损失的机械能为 选项 D 错误12答案图 9 所示，质量为 m 的长木块 A 静止于光滑水平面上，在其水平的 上表面左端放一质量为 m 的滑块 B，已知木 块长为 11、L，它与滑块之间的动摩擦因数为 拉滑块 (1)当长木块 A 的位移为多少时， B 从 A 的右端滑出。 (2)求上述过程中滑块与木块之间产生的内能解析：(1)设 B 从 A 的右端滑出 时， A 的位移为 l，A、B 的速度分别为 vA、动能定理得A(F(l L) 中 g，F 可解得 l 2)由功能关系知，拉力做的功等于 A、B 动能的增加量和 A、B 间产生的内能，即有F(lL) A 12 21) (2)2图 10 所示，一质量 m0.4 滑块(可视为质点 )静止于动摩擦因数水平轨道上的 A 点现对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为 P经过一段时间后撤去外力，滑块继续滑行至 好在 12、 C 点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点 D 处装有压力传感器，当滑块到达传感器上方时，传感器的示数为 已知轨道 长度 L 2.0 m，半径 竖直方向的夹角 37，圆形轨道的半径 R0.5 m(空气阻力可忽略，重力加速度 g10 m/s 2，3737求：图 10(1)滑块运动到 C 点时速度 2)B、C 两点的高度差 h 及水平距离 x；(3)水平外力作用在滑块上的时间 1)滑块 运动到 D 点 时，由牛顿第二定律得FN 点运动到 D 点的过程，由机械能守恒定律得) C 12 2 m/s(2)滑块在 C 点时，速度的竖直分量为3 m/ 两点的高度差为 h 运动到 C 所用的时间为 0.3 点时的速度为 vBv 4 m/ 间的水平距离为 xv .2 m(3)滑块由 A 点运动到 B 点的 过程，由 动能定理得t0.4 1)5 m/s(2)m1.2 m(3)0.4 图 11 所示， 倾角为 的粗糙直轨道。