第五章 机械能课时跟踪检测(十九)功能关系 能量守恒定律

第五章 机械能课时跟踪检测(十九)功能关系 能量守恒定律内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 (十九) 功能关系能量守恒定律对点训练：功能关系的理解和应用1.(2015安庆模拟)2013 年 2 月 15 日中午 12 时 30 分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件。 根据俄紧急情况部的说法，坠落的是一颗陨石。 这颗陨石重量接近 1 万吨，进入地球大气层的速度约为 4 万英里每小时，随后与空气摩擦而发生剧烈燃烧，并在距离地面上空 12 至 15 英里处发生爆炸，产生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变，则() 图 1A该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量B该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加 2、量C该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量D该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量2(2015襄阳联考)用恒力 F 竖直向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度。 若该过程空气阻力不能忽略，则下列说法中正确的是( )A力 F 做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B重力所做的功等于物体重力势能的增量C力 F 做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量D力 F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量3(2015江西临川二中月考) 如图 2 所示，A、B 、C 三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动，A 由静止释放，B 的初速度方向沿斜面向下，大 3、小为 的初速度方向沿斜面水平，大小也为 列说法中正确的是( ) 图 2AA 和 C 将同时滑到斜面底端B滑到斜面底端时，B 的机械能减少最多C滑到斜面底端时，B 的动能最大D滑到斜面底端时，C 的重力势能减少最多4.(多选)(2013大纲卷)如图 3，一固定斜面倾角为 30，一质量为 m 的小物块自斜面底端以一定的初速度，沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小 g。 高中物理资源下载平台世昌的博客 ，则此过程中，物块的 () 图 3A动能损失了 2 B动能损失了 械能损失了 机械能损失了 擦力做功问题5(多选)(2015泰安质检)如图 4，质量为 M、长度为 L 的小车静止在光 4、滑水平面上，质量为 m 的小物块(可视为质点) 放在小车的最左端。 现用一水平恒力 F 作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。 小物块和小车之间的摩擦力为 物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为 x。 此过程中，以下结论正确的是()图 4A小物块到达小车最右端时具有的动能为 (FF f)(Lx)B小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 物块克服摩擦力所做的功为 x )D小物块和小车增加的机械能为 多选)(2015黄山模拟)如图 5 所示，质量为 M、长为 L 的木板置于光滑的水平面上，一质量为 m 的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为 f，用水平的恒定拉力 F 作用于 5、滑块。 当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为 s，滑块速度为板速度为 列结论中正确的是() 图 5A上述过程中，F 做功大小为 2B其他条件不变的情况下，M 越大，s 越小C其他条件不变的情况下，F 越大，滑块到达右端所用时间越长D其他条件不变的情况下， f 越大，滑块与木板间产生的热量越多7(多选)(2015潍坊模拟)如图 6 所示，足够长传送带与水平面的夹角为 ，物块 a 通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块 b 相连。 开始时，a、b 及传送带均静止且mbm。 现使传送带顺时针匀速转动，则物块在运动( 物块未与滑轮相碰)过程中( )高中物理资源下载平台世昌的博客 一段时间后 6、可能匀速运动B一段时间后，摩擦力对物块 a 可能做负功C开始的一段时间内，重力对 a 做功的功率大于重力对 b 做功的功率D摩擦力对 a、b 组成的系统做的功等于 a、b 机械能的增量对点训练：能量守恒定律的应用8.(多选)(2015临沂模拟)如图 7 所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于 O 点( 图中未标出 )。 物块的质量为 m，ABa，物块与桌面间的动摩擦因数为 ，现用水平向右的力将物块从 O 点拉至 A 点，拉力做的功为W。 撤去拉力后物块由静止向左运动，经 O 点到达 B 点时速度为零，重力加速度为 g。 则上述过程中() 图 7A物块在 A 7、 点时弹簧的弹性势能一定大于在 B 点时弹性势能B物块在 O 点时动能最大C物块在 B 点时，弹簧的弹性势能大于 W O 点时，物块的动能小于 W2015武汉部分学校调研) 某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的。 某次测试中，汽车以额定功率行驶 700 m 后关闭发动机，测出了汽车动能 位移 x 的关系图像如图 8 所示，其中是关闭储能装置时的关系图线，是开启储能装置时的关系图线。 已知汽车的质量为 1 000 汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计，求图 8(1)汽车的额定功率 P；(2)汽车加速运动 500 m 所用的时间 8、 t；(3)汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能 E?高中物理资源下载平台世昌的博客 ：功能关系的综合应用10如图 9 所示，一质量为 m 的物块以一定的初速度 斜面底端沿斜面向上运动，恰能滑行到斜面顶端。 设物块和斜面的动摩擦因数一定，斜面的高度 h 和底边长度 x 可独立调节( 斜边长随之改变)，下列说法错误的是() 图 9A若增大 m，物块仍能滑到斜面顶端B若增大 h，物块不能滑到斜面顶端，但上滑最大高度一定增大C若增大 x，物块不能滑到斜面顶端，但滑行水平距离一定增大D若再施加一个水平向右的恒力，物块一定从斜面顶端滑出11(多选)(2015湖北重点中学联考)在离水平地面 h 高处将一质量 9、为 m 的小球水平抛出，在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为 f，落地时小球距抛出点的水平距离为 x，速率为 v，那么，在小球运动的过程中()A重力做功为 服空气阻力做的功为 f 地时，重力的瞬时功率为 力势能和机械能都逐渐减少12如图 10 所示，斜面体斜面 为 L，倾角为 30，B 是斜面的中点，放一长为 的轻弹簧，下端固定在斜面底端 C，弹簧的劲度系数为 k，质量为 m 的物块固定在斜，物块与斜面体在 的动摩擦因数从 A 点到 B 点随长度的变化规律满足k 0x，在 动摩擦因数恒定不变，已知 ，现让物块从 A 点由静止释放。 12 33图 10(1)判断物块能否运动到 B 点，若能，求物 10、块在 B 点的加速度大小；若不能，请说明理由。 (2)求弹簧被压缩的最大长度。 高中物理资源下载平台世昌的博客 选 D由能量转化和守恒定律可知，该碎片在空气中下落过程中，重力和空气阻力做功之和等于动能的增加量，因空气阻力做负功，故重力做的功大于动能的增加量，A、B 均错误；该碎片陷入地下的过程中，因有阻力做负功，且克服阻力做的功等于其机械能的减少量，故 D 正确， C 错误。 2选 C在物体向上运动的过程中，恒力 F、重力、空气阻力做功，根据动能定理可知，三力做的功之和等于物体的动能增量，所以 A 错误；克服重力做的功等于物体重力势能的增量，所以 B 错误 ；除重力外的其它力做的功之和等于物体机械能 11、的增加量，所以C 正确、 D 错误。 3选 C将滑块 C 的运动沿水平方向和沿斜面向下方向正交分解， A、C 两个滑块所受的滑动摩擦力大小相等，A 所受滑动摩擦力沿斜面向上，C 沿斜面向上的力是滑动摩擦力的分力，根据牛顿第二定律知，沿斜面方向 C 的加速度大于 A 的加速度，又沿斜面向下A、C 都做初速度为零的加速运动，由运动规律知 C 先到达斜面底端，故 A 错误；三个滑块所受的滑动摩擦力大小相等，滑动摩擦力做功与路程有关，C 运动的路程最大，C 克服摩擦力做功最大，机械能减小量等于克服阻力做的功，故滑块 C 机械能减小的最多，故 重力做功相同，摩擦力对 A、B 做功相同，C 克服摩擦力做功最 12、多，而 B 有初速度，根据动能定理可知，滑到斜面底端时，B 滑块的动能最大，故 C 正确；三个滑块下降的高度相同，重力势能减小相同，故 D 错误。 4选 题考查力学的基本规律，意在考查考生对牛顿运动定律和能量守恒定律的综合应用能力。 由于上升过程中的加速度大小等于重力加速度，则由牛顿第二定律0f f 动能定理可知 Ek2 A 正确，B 错12误；机械能的减少量在数值上等于克服摩擦力做的功，W f C 正确，D 错误。 5选 动能定理可得小物块到达小车最右端时的动能 W 合 ( FF f)高中物理资源下载平台世昌的博客 (Lx)，A 正确；小车的动能 F 正确；小物块克服摩擦力所做的功 f(Lx )， 13、C 正确；小物块和小车增加的机械能为 F(Lx)F fL，D 错误。 6选 牛顿第二定律得：f，Ff ，又L s 越大，a 1越小，t 越小，s 越小，B 正确；F 越大，a 2越大，2 12越小，C 错误；由 Q知，f 越大，滑块与木板间产生的热量越多，D 正确；力 F 做的功还有一部分转化为系统热量 Q，故 A 错误。 7选 传送带向上匀速的开始阶段，因传送带对 a 的摩擦力沿带向上，且m ，故物块 a 向上加速，当物块 a、b 的速度大小与带速相等时，开始做匀速运动，此时因 m ，物块 a 受的摩擦力对 a 做负功，A、B 均正确；设 a、b 的速度大小均为 v，则 Pam ，P bm bgv，故 b，C 错误；由功能关系可知，摩擦力对 a、b 系统所做的功等于 a、b 系统机械能的增量，D 正确。 8选 物块由 A 到 B 的过程中有一部分弹性势能用于克服摩擦力做功，故 物块从 A 向 B 运动过程中加速度为零时速度最大，此时 0，弹簧仍处于伸长状态，故 B 错误；由动能定理可得： W k0，x ，可得物块在 O 点D 正确；由能量守恒定律可得，物块在 B 点时，弹簧的弹性势能Wmgx 错误。 329解析：(1)关闭发动机且关闭储能装置后，汽车在地面阻力 f 的作用下减速至静止，由动。