高考物理教师备选题库 第4讲 功能关系 能量守恒定律

高考物理教师备选题库 第4讲 功能关系 能量守恒定律内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 教师备选题库1(2013广东调研考试)如图 1 所示，一质量为 m 的滑块以初速度 固定于地面的斜面底端 A 开始冲上斜面，到达某一高度后返回 A，斜面与滑块之间有摩擦。 图 2 中分别表示它在斜面上运动的速度 v、加速度 a、势能 机械能 E 随时间的变化图象，可能正确的是( )图 1图 2解析：选 C由牛顿第二定律可知，滑块上升阶段有： F f，下滑阶段有：F f 此 a1 选项错误；且 v0 和 v0 时，速度图象的斜率不同，故A 选项错误；由于摩擦力始终做负功，机械能一直减小，故选项 D 错误；重力势能先增大后减小，且上升阶段加速度大，势能变化快， 2、下滑阶段加速度小，势能变化慢，故选项 (2013广东汕头高三质检) 如图 3，小物块 P 位于光滑斜面上，斜面 Q 位于光滑水平地面上，小物块 P 从静止开始沿斜面下滑的过程中( )图 3A斜面 Q 静止不动B小物块 P 对斜面 Q 的弹力对斜面做正功C小物块 P 的机械能守恒D斜面 Q 对小物块 P 的弹力方向不垂直于接触面解析：选 B当小物块 P 从静止开始沿斜面 Q 下滑的过程中，由于小物块 P 对斜面Q 有向右下方的压力作用，故斜面 Q 将向右运动，A 错误；小物块 P 对斜面 Q 的弹力对斜光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，B 正确；小物块 P 受斜面 Q 的弹力对小物块 P 3、 做功，所以小物块 P 的机械能不守恒，C 错误；由弹力方向的特点可知，斜面 Q 对小物块 P 的弹力总是垂直于接触面，(2013太原模拟)某物理兴趣小组在野外探究风力对物体运动的影响，他们在空中某一位置，以大小为 4 m/s 的速度水平抛出一质量为 1 物体，由于风力的作用，经 2 m，其速度大小仍为 4 m/s。 则在此过程中(g 取 10 m/)A物体所受重力做功的平均功率为 10 体所受合外力做的功为零C物体克服风力做功 20 体的机械能减少了 30 体下落 3 m，则重力的平均功率为 G 1032W15 W，A 错误；由动能定理知，物体在下落 3 m 的过程中速度大小未变，所以合外力做 4、功为零，B 正确；由 f0 得 30 J，C 错误；由功能关系知，机械能减少了 30 J， D 正确。 4(2013聊城模拟)一质量为 M2 小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中，子弹从物块中穿过，如图 4 甲所示，地面观察者记录了小物块被击穿后的速度随时间的变化关系，如图乙所示(图中取向右运动的方向为正方向) ，已知传送带的速度保持不变，(1)指出传送带的速度 v 的方向及大小，说明理由。 (2)计算物块与传送带间的动摩擦因数。 (3)计算物块对传送带总共做了多少功。 系统有多少能量转化为内能。 图 4解析：(1)由图可知，物块被击穿后先向左做匀减速运动，速度为零后，又向右做 5、匀加速运动，当速度等于 2 m/s 以后随传送带一起匀速运动，所以传送带的速度方向向右，大小为 2 m/s。 (2)由图可知，a m/ m/s 22光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 其中 F N，g，所以物块与传送带的动摩擦系数 10(3)由图可知，传送带与物块存在摩擦力的时间只有 3 s，传送带在这段时间内的位移x23 m 6 F 46 J24 x t 3 m9 m，所以转化为内能v2 62 49 J36 J。 答案：(1)向右2 m/s 理由见解析(2)24 J36 2013泰安质检)如图 5 所示，竖直平面内的轨道 水平轨道 光滑的四分之一圆弧轨道 成，与圆弧 C 点相切，轨道固定在 6、水平面上。 一个质量为 m 的小物块(可视为质点)从轨道的 A 端以初动能 E 冲上水平轨道 着轨道运动，由 滑下后停在水平轨道 中点。 已知水平轨道 为 L。 求：图 5(1)小物块与水平轨道间的动摩擦因数。 (2)为了保证小物块不从轨道的 D 端离开轨道，圆弧轨道的半径 R 至少是多大。 (3)若圆弧轨道的半径 R 取第(2)问计算出的最小值，增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是 ，试求小物块的初动能并分析小物块能否停在水平轨道上。 如果能，将停在何处。 如果不能，将以多大速度离开水平轨道。 解析：(1)小物块最终停在 中点，在这个过程中，由动能定理得。 2)若小物块刚好到达 D 7、处，速度为零，由动能定理有。 )设小物块以初动能 E冲上轨道，可以达到的最大高度是 动能定理得E ，解得 E7 点时的动能为 ，由于 ，故小物块将停在轨 点的距离为 x，有 x )E x B 上，距 A 点 L 处。 14答案：(1) (2) (3)见解析232013山东枣庄市)如图 6 所示，半径 R1.0 m 的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点 B 和圆心 O 的连线与水平方向间的夹角 37，另一端点 C 为轨道的最低点。 C 点右侧的水平路面上紧挨 C 点放置一木板，木板质量 M1 表面与 C 点等高。 质量 m1 物块(可视为质点)从空中 A 点以 1.2 m/s 的速度水平抛出 8、，恰好从轨道的 B 端沿切线方向进入轨道。 已知物块与木板间的动摩擦因数 1板与路面间的动摩擦因数 27 0.6，7 g10 m/s 2。 试求：图 6(1)物块经过轨道上的 C 点时对轨道的压力；(2)设木板受到的最大静摩擦力跟滑动摩擦力相等，则木板至少多长才能使物块不从木板上滑下。 解析：(1)设物块经过 B 点时的速度为 7v 0光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，由机械能守恒得：R7) B 12 2 点时，设轨道对物块的支持力为 据牛顿第二定律得：F Cmg C46 块经过圆轨道上的 C 点时对轨道的压力为 46 N(2)物块在木板上滑动时，设物块和木板的加速度大小分别为 a1、a 2，得：1mg1 2(Mm )g设物块和木板经过时间 t 达到共同速度 v，其位移分别为 x1、x 2，则：对物块有：v 2a 1a 2ta 2，由题意得：Lx 1x 2联立解得：L6 m 才能使物块不从木板上滑下。 答案：(1)46 N (2)6 m。