江苏专版2019高考物理一轮复习课时跟踪检测十九功能关系能量守恒定律201805233106.doc
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1、课时跟踪检测(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(2016四川高考)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1 900 J,他克服阻力做功100 J。韩晓鹏在此过程中()A动能增加了1 900 JB动能增加了2 000 JC重力势能减小了1 900 J D重力势能减小了2 000 J解析:选C根据动能定理得韩晓鹏动能的变化EWGWf1 900 J100 J1 800 J0,故其动能增加了1 800 J,选项A、B错误;根据重力做功与重力势能变化的关系WGEp,所以EpWG1 9
2、00 J0,故韩晓鹏的重力势能减小了1 900 J,选项C正确,选项D错误。2.多选(2018南京模拟)一质量为m的物体在竖直向上的拉力F作用下沿竖直方向向上运动,运动过程中物体的动能与位移的关系如图所示,其中0x1为一曲线,x1x2为一与横轴平行的直线,x2x3为一倾斜直线,不计空气阻力,关于物体在这段位移内的运动,下列说法正确的是()A0x1过程中拉力F逐渐增大Bx1x2过程中物体的重力势能可能不变Cx2x3过程中拉力F为恒力D0x3过程中物体的机械能增加解析:选CD由动能定理EkEk0F合x得,F合,即图像的斜率(曲线切线)表示物体所受合力F合,在0x1过程中曲线的斜率越来越小,F合越来
3、越小,mg不变,则拉力F越来越小,A错误;在x1x2过程中物体匀速上升,其重力势能一直增加,B错误;在x2x3过程中斜率是一定值,F合是一定值,所以拉力F是恒力,C正确;在0x3过程中拉力F一直做正功,物体机械能一直增加,D正确。3.多选(2018青岛模拟)如图所示,一根原长为L的轻弹簧,下端固定在水平地面上,一个质量为m的小球,在弹簧的正上方从距地面高度为H处由静止下落压缩弹簧。若弹簧的最大压缩量为x,小球下落过程受到的空气阻力恒为Ff,则小球从开始下落至最低点的过程()A小球动能的增量为零B小球重力势能的增量为mg(HxL)C弹簧弹性势能的增量为(mgFf)(HxL)D系统机械能减小FfH
4、解析:选AC小球下落的整个过程中,开始时速度为零,结束时速度也为零,所以小球动能的增量为0,故A正确;小球下落的整个过程中,重力做功WGmghmg(HxL),根据重力做功量度重力势能的变化WGEp得:小球重力势能的增量为mg(HxL),故B错误;根据动能定理得:WGWfW弹000,所以W弹(mgFf)(HxL),根据弹簧弹力做功量度弹性势能的变化W弹Ep得:弹簧弹性势能的增量为(mgFf)(HxL),故C正确;系统机械能的减少等于重力、弹力以外的力做的功,所以小球从开始下落至最低点的过程,克服阻力做的功为:Ff(HxL),所以系统机械能的减小量为:Ff(HxL),故D错误。对点训练:摩擦力做功
5、与能量的关系4.(2018南通二模)如图所示,木块A放在木板B的左端上方,用水平恒力F将A拉到B的右端,第一次将B固定在地面上,F做功W1,生热Q1;第二次让B在光滑水平面可自由滑动,F做功W2,生热Q2,则下列关系中正确的是()AW1W2,Q1Q2BW1W2,Q1Q2CW1W2,Q1Q2 DW1W2,Q1Q2解析:选A木块A从木板B左端滑到右端克服摩擦力所做的功WFfx,因为木板B不固定时木块A的位移要比木板B固定时长,所以W1W2;摩擦产生的热量QFfl相对,两次都从木板B左端滑到右端,相对位移相等,所以Q1Q2,故选项A正确。5.如图,位于水平面的圆盘绕过圆心O的竖直转轴做圆周运动,在圆
6、盘上有一质量为m的小木块,距圆心的距离为r,木块与圆盘间的最大静摩擦力为压力的k倍,在圆盘转速缓慢增大的过程中,下列说法正确的是()A摩擦力对小木块做正功,其机械能增加B小木块获得的最大动能为kmgrC小木块所受摩擦力提供向心力,始终指向圆心,故不对其做功D小木块受重力、支持力和向心力解析:选A木块随圆盘一起做加速转动,线速度越来越大,是摩擦力沿速度方向的分力对小木块做正功,其机械能增加,故A正确,C错误;在木块的摩擦力没有达到最大前,静摩擦力的一部分提供向心力,由牛顿第二定律得:木块所受的静摩擦力沿圆心方向的分力:Fnm2r,又Ffmkmg,所以m2rkmg,即 。小球的最大动能为m(r)2
7、kmgr,故B错误;小木块在运动的过程中受到重力、支持力和摩擦力的作用,向心力是效果力,不能说小球受到向心力,故D错误。6.多选(2018南昌模拟)如图所示,小球从A点以初速度v0沿粗糙斜面向上运动,到达最高点B后返回A点,C为AB的中点。下列说法中正确的是()A小球从A出发到返回A的过程中,位移为零,外力做功为零B小球从A到C与从C到B的过程,减少的动能相等C小球从A到C与从C到B的过程,速度的变化率相等D小球从A到C与从C到B的过程,损失的机械能相等解析:选BCD位移是从初位置指向末位置的有向线段,故小球从A出发到返回A,位移为0,但整个过程中摩擦力的方向与小球运动的方向始终相反,故整个过
8、程中摩擦力对小球做负功,故A错误;设从A到C的高度和从C到B的高度为h,AC的距离为s,斜面的倾角为,则有ssin h,根据动能定量:mghmgscos Ek ,可知小球从A到C过程中与从C到B过程合外力对小球做的功相同,故小球减少的动能相等,故B正确;由于小球从A到C再到B整个过程做匀减速运动,即两个过程加速度相等,即速度变化率相等,故C项正确;克服除重力之外其它力做多少功,小球的机械能就减少多少,根据mgscos E,可得小球从A到C过程与从C到B过程,损失的机械能相等,故D正确。对点训练:能量守恒定律的应用7.多选(2018湖南师大附中月考)如图所示,一足够长的木板在光滑的水平面上以速度
9、v向右匀速运动,现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端,已知物体m和木板之间的动摩擦因数为,为保持木板的速度不变,须对木板施一水平向右的作用力F。从物体m放到木板上到它相对木板静止的过程中,下列说法正确的是()A因摩擦产生的热量为mv2B因摩擦产生的热量为mv2C力F对木板做功的数值为mv2D力F对木板做功的数值为2mv2解析:选BC由能量转化和守恒定律可知,拉力F对木板所做的功W一部分转化为物体m的动能,一部分转化为系统内能,故Wmv2mgs相,s相vtvt,vgt,以上三式联立可得:Wmv2,因摩擦产生的热量Qmgs相mv2,故B、C正确。8.多选滑沙运动是人们喜爱的游乐活动,
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