高三物理一轮复习功能关系能量守恒定律同步练习24.pdf
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1、功能关系能量守恒定律 一、选择题 ( 本大题共9 个小题,共63 分,每小题至少有一个选项正确,全部选对的 得 7 分,选对但不全的得4 分,有选错的得0 分) 1. 轻质弹簧吊着小球静止在如图1 所示的A位置,现用水平外 力F将小球缓慢拉到B位置,此时弹簧与竖直方向的夹角为 , 在这一过程中, 对于整个系统, 下列说法正确的是( ) A系统的弹性势能不变 B系统的弹性势能增加 C系统的机械能不变 D系统的机械能增加 解析: 根据力的平衡条件可得Fmgtan ,弹簧弹力大小为F弹 mg cos ,B位置比A 位置弹力大,弹簧伸长量大,所以由A位置到B位置的过程中,系统的弹性势能增 加, 又由于
2、重力势能增加,动能不变,所以系统的机械能增加 答案: BD 2. (2010海淀模拟) 滑板是现在非常流行的一种运动,如图 2 所示, 一 滑板运动员以7 m/s 的初速度从曲面的A点下滑,运动到B点速 度仍为 7 m/s,若他以6 m/s 的初速度仍由A点下滑,则他运动到 B点时的速度( ) A大于 6 m/s B等于 6 m/s C小于 6 m/s D条件不足,无法计算 解析:当初速度为7 m/s时,由功能关系,运动员克服摩擦力做功等于减少的重力 势 能而当初速度变为6 m/s时,运动员所受的摩擦力减小,故从A到B过程中克服 摩 擦力做的功减少,而重力势能变化量不变,故运动员在B点动能大于
3、他在A点的动 能 答案: A 3质量为m的物体,从距地面h高处由静止开始以加速度a 1 3g 竖直下落到地面,在 此过程中 ( ) A物体的重力势能减少 1 3mgh B物体的动能增加 1 3mgh C物体的机械能减少 1 3mgh D物体的机械能保持不变 解析:物体所受合力为F合ma 1 3mg 由动能定理得,动能的增加量 EkF合h1 3mgh . 答案: B 4(2008四川高考) 一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间t0滑至斜面底 端已 知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定若用F、v、x和E分别表示该物体所 受的合力、 物体的速度、 位移和机械能, 则如图 3 所示的图象中可
4、能正确的是( ) 图 3 解析:物体在沿斜面向下滑动的过程中,受到重力、支持力、摩擦力的作用,其合 力 为恒力, A正确;而物体在此合力作用下做匀加速运动,vat,x1 2at 2,所以 B、C 错;物体受摩擦力作用,总的机械能将减小,D正确 答案: AD 5. 如图 4 所示,一小球从光滑圆弧轨道顶端由静止开始下滑, 进入光滑水平面又压缩弹簧在此过程中,小球重力势能 和动能的最大值分别为Ep和Ek,弹簧弹性势能的最大值 为Ep,则它们之间的关系为 ( ) AEpEkEpBEpEkEp CEpEkEpDEpEkEp 解析:当小球处于最高点时,重力势能最大;当小球刚滚到水平面时重力势能全部 转
5、化为动能,此时动能最大;当小球压缩弹簧到最短时动能全部转化为弹性势能,弹 性 势能最大由机械能守恒定律可知EpEkEp,故答案选A. 答案: A 6(2009广东高考) 某缓冲装置可抽象成如图5 所示的简单 模 型图中K1、K2为原长相等,劲度系数不同的轻质弹簧下 列表述正确的是( ) A缓冲效果与弹簧的劲度系数无关 B垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等 C垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等 D垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变 解析:两弹簧中任一点处,相互作用力均相等都等于弹簧一端的力,与劲度系数无 关 ( 只是劲度系数不同,形变量不同) ,B对, C错两弹簧均发生形变,其弹性
6、势能均 变化, D对 答案: BD 7如图 6 所示, 水平面上的轻弹簧一端与物体相连,另一端固 定在墙上的P点,已知物体的质量为m2.0 kg ,物体与水 平面间的动摩擦因数 0.4 ,弹簧的劲度系数k200 N/m. 现用力F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 cm,这时弹簧具有弹性势能Ep1.0 J ,物体处于静止状态若取g 10 m/s 2,则撤去外力 F后 ( ) A物体向右滑动的距离可以达到12.5 cm B物体向右滑动的距离一定小于12.5 cm C物体回到O点时速度最大 D物体到达最右端时动能为零,系统机械能也为零 解析:当物体向右运动至O点过程中,弹簧
7、的弹力向右由牛顿第二定律可知,kx mgma(x为弹簧的伸长量) ,当a0 时,物体速度最大,此时kxmg,弹簧 仍 处于伸长状态,故C错误当物体至O点时,由Epmg0.1 1 2mv 2 可知,物体至 O点的速度不为零,将继续向右压缩弹簧,由能量守恒可得,Ep mgxEp, 因Ep 0,所以x 12.5 cm ,A错误, B正确物体到达最右端时,动能为零, 但弹簧有弹性势能,故系统的机械能不为零,D错误 答案: B 8.(2010 郑州模拟) 如图 7 所示,倾角为 30的斜 面体 置于水平地面上一根不可伸长的轻绳两端分别 系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的 小滑轮O,A的质量为m,
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- 物理 一轮 复习 功能 关系 能量守恒定律 同步 练习 24
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