2018_2019高考物理二轮复习专题限时训练6机械能守恒定律功能关系.pdf
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1、专题限时训练 6 机械能守恒定律 功能关系专题限时训练 6 机械能守恒定律 功能关系 时间:45 分钟 一、单项选择题 1如图所示,具有一定初速度的物块沿倾角为 30的粗糙斜面向上运动的过程中受到 一个恒定的沿斜面向上的拉力F的作用, 这时物块产生沿斜面向下的大小为6 m/s2的加速度, 那么物块向上运动的过程中,下列说法正确的是( B ) A物块的机械能一定增加 B物块的机械能一定减少 C物块的机械能可能不变 D物块的机械能可能增加也可能减少 解析:设物块所受的摩擦力大小为Ff,物块的加速度为a6 m/s2,方向沿斜面向下, 根据牛顿第二定律得mgsin30FfFma,解得FfFmamgsi
2、n306m5mm0, 说明除重力以外的各力的合力方向沿斜面向下, 与物块运动方向相反, 所以除重力以外的各 力的合力对物体做负功,根据功能关系可知物块的机械能一定减少,故 B 正确,A、C、D 错 误 2 (2018长沙模拟)如图所示, 图甲为水平传送带, 图乙为倾斜传送带, 两者长度相同, 均沿顺时针方向转动,转动速度大小相等,将两个完全相同的物块分别轻放在图甲、乙传送 带上的A端,两物块均由静止开始做匀加速运动,到B端时均恰好与传送带速度相同,则下 列说法正确的是( D ) A图甲中物块运动时间小于图乙中物块运动时间 B图甲、乙中传送带和物块间因摩擦产生的热量相等 C图甲、乙中传送带对物块
3、做的功都等于物块动能的增加量 D图甲、乙传送带对物块做的功都等于物块机械能的增加量 解析 : 设传送带长度为L,速度为v,根据Lvt得t,L、v相等,所以时间t相 1 2 2L v 等, 故 A 错误 ; 物块与传送带间的相对位移 xvtLvt, 可知相对位移大小相等, 由a 1 2 知加速度大小相等, 根据牛顿第二定律得, 甲图中有Ff1ma, 乙图中有Ff2mgsinma, v t 可得Ff1Ff2,摩擦生热QFfx,所以乙中传送带和物块间因摩擦产生的热量较大,故 B 错误 ; 图甲中只有摩擦力对物块做功,由动能定理知,传送带对物块做的功等于物块动能的 增加量,乙中传送带、重力都对物块做功
4、,且重力做负功,由动能定理知,乙中传送带对物 块做的功大于物块动能的增加量,故 C 错误 ; 根据动能关系可知,图甲、乙传送带对物块做 的功都等于物块机械能的增加量,故 D 正确 3一轻绳系住一质量为m的小球悬挂在O点,在最低点先给小球一水平初速度,小球 恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动,若在水平半径OP的中点A处钉一枚光滑的钉子,仍 在最低点给小球同样的初速度, 则小球向上通过P点后将绕A点做圆周运动, 则到达最高点N 时,绳子的拉力大小为( C ) A0 B2mg C3mg D4mg 解析 : 恰能做圆周运动, 则在最高点有mg, 解得v.由机械能守恒定律可知mg2R mv2 R gR m
5、vmv2, 解得初速度v0, 根据机械能守恒, 在最高点N的速度为v, 则 :mgR 1 2 2 0 1 2 5gR 3 2 mvmv2.根据向心力公式:Tmg,联立得T3mg.故选项 C 正确 1 2 2 0 1 2 mv2 R 2 4将一小球从高处水平抛出,最初 2 s 内小球动能Ek随时间t变化的图象如图所示, 不计空气阻力,g取 10 m/s2.根据图象信息,不能确定的物理量是( D ) A小球的质量 B小球的初速度 C最初 2 s 内重力对小球做功的平均功率 D小球抛出时的高度 解析 : 由机械能守恒定律可得EkEk0mgh,又hgt2,所以EkEk0mg2t2.当t0 1 2 1
6、2 时,Ek0mv5 J, 当t2 s 时,EkEk02mg230 J, 联立方程解得m0.125 kg,v04 1 2 2 0 m/s.当t2 s 时,由动能定理得WGEk25 J,故 12.5 W根据图象信息,无5P WG 2 法确定小球抛出时离地面的高度综上所述,应选 D. 5 如图所示, 将质量为 2m的重物悬挂在轻绳的一端, 轻绳的另一端系一质量为m的环, 环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d,杆上的A点与定滑轮 等高, 杆上的B点在A点下方距离A为d处 现将环从A处由静止释放, 不计一切摩擦阻力, 下列说法正确的是( D ) A环到达B处时,重物上升的高度h
7、d 2 B环到达B处时,环与重物的速度大小之比为 2 2 C环从A到B,环减少的机械能大于重物增加的机械能 D环能下降的最大高度为d 4 3 解析:根据几何关系可知,环从A下滑至B点时,重物上升的高度hdd,故 A 错2 误 ; 对B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解,在沿绳子方向上的分速度等于重物的速 度,则vcos45v重物,所以,故 B 错误;环下滑过程中无摩擦力对系统做功, v v重物 2 故系统机械能守恒,即满足环减少的机械能等于重物增加的机械能,故 C 错误 ; 环下滑到最 大高度为h时,环和重物的速度均为 0,此时重物上升的最大高度为d,根据机械h2d2 能守恒定律得mgh2m
8、g(d),解得hd,故 D 正确h2d2 4 3 6(2018鹰潭模拟)如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,光滑弧形槽固定在光 滑的水平面上,弧形槽底端与水平面相切,一质量为m的小物块从槽高h处开始自由下滑, 下列说法正确的是( D ) A在下滑过程中,物块的机械能不守恒 B在整个过程中,物块的机械能守恒 C物块被弹簧反弹后,一直做匀速直线运动 D物块被弹簧反弹后,能回到槽高h处 解析:物块下滑过程中支持力不做功,只有重力做功,机械能守恒,故 A 错误;物块与 弹簧碰撞过程中,物块与弹簧组成的系统机械能守恒,由于弹簧的弹性势能是变化的,故物 块的机械能也是变化的,即物块的机械能不守恒,故 B
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