2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第5章 第4課時(shí) 功能關(guān)系、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律課時(shí)作業(yè)（含解析）.doc

《2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第5章 第4課時(shí) 功能關(guān)系、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律課時(shí)作業(yè)（含解析）.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第5章 第4課時(shí) 功能關(guān)系、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律課時(shí)作業(yè)（含解析）.doc（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第5章 第4課時(shí) 功能關(guān)系、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律課時(shí)作業(yè)（含解析） 一、單項(xiàng)選擇題 1．(xx本溪聯(lián)考)蹦床是青少年喜歡的一種體育活動(dòng)，蹦床邊框用彈簧固定有彈性網(wǎng)角，運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)落下直至最低點(diǎn)的過(guò)程中，空氣阻力大小恒定，則運(yùn)動(dòng)員(　　) 圖1 A．剛接觸網(wǎng)面時(shí)，動(dòng)能最大 B．機(jī)械能一直減少 C．重力勢(shì)能的減少量等于彈性勢(shì)能的增加量 D．重力做功等于克服空氣阻力做功 【答案】B 【解析】當(dāng)運(yùn)動(dòng)員受到的彈力、阻力、重力三力的合力為零時(shí)加速度為零，動(dòng)能最大，A錯(cuò)誤；在此過(guò)程中除重力外，運(yùn)動(dòng)員受到的彈力和阻力一起做負(fù)功，所以運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減小，B正確；全過(guò)程由功能關(guān)系知mgh＝W阻＋Ep彈，所以C、D錯(cuò)誤． 2．如圖2所示，在光滑斜面上的A點(diǎn)先后水平拋出和靜止釋放兩個(gè)質(zhì)量相等的小球1和2，不計(jì)空氣阻力，最終兩小球在斜面上的B點(diǎn)相遇，在這個(gè)過(guò)程中(　　) 圖2 A．小球1重力做的功大于小球2重力做的功 B．小球1機(jī)械能的變化大于小球2機(jī)械能的變化 C．小球1到達(dá)B點(diǎn)的動(dòng)能大于小球2的動(dòng)能 D．兩小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，在豎直方向的分速度相等 【答案】C 【解析】重力做功只與初、末位置的高度差有關(guān)，與物體經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)，所以重力對(duì)1、2兩小球所做的功相等，A錯(cuò)誤；1、2兩小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，只有重力對(duì)其做功，所以它們的機(jī)械能均守恒，B錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理可得，對(duì)小球1有：mgh＝Ek1－Ek0，對(duì)小球2有：mgh＝Ek2－0，顯然Ek1>Ek2，C正確；由上面的分析可知，兩小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，小球1的速度大于小球2的速度，且小球1的速度方向與豎直方向的夾角小于小球2速度方向與豎直方向的夾角，因此，小球1在豎直方向上的速度大于小球2在豎直方向上的速度，D錯(cuò)誤． 3.如圖3所示，輕彈簧下端固定在地面上，壓縮彈簧后用細(xì)線綁定拴牢．將一個(gè)金屬球放置在彈簧頂端(球與彈簧不粘連，放上金屬球后細(xì)線仍是繃緊的)，某時(shí)刻燒斷細(xì)線，球?qū)⒈粡椘?，脫離彈簧后能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，那么該球從細(xì)線被燒斷到金屬球剛脫離彈簧的這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(　　) 圖3 A．球所受的合力先增大后減小 B．球的動(dòng)能減小而它的機(jī)械能增加 C．球剛脫離彈簧時(shí)的動(dòng)能最大 D．球剛脫離彈簧時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最小 【答案】D 【解析】因?yàn)闊龜嗑€后小球向上運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明燒斷線瞬間彈力大于重力，小球受到的合力向上，隨著小球向上運(yùn)動(dòng)，彈簧形變減小，彈力減小，小球受的合力減小，A錯(cuò)；當(dāng)彈簧形變產(chǎn)生的彈力與小球重力大小相等時(shí)，小球受的合力為零，小球速度達(dá)到最大，動(dòng)能最大，B、C錯(cuò)；此后小球繼續(xù)上升，小球受到的合力變?yōu)樨Q直向下，小球減速，這個(gè)過(guò)程中，除重力做功外，還有彈力做功，彈力做正功，所以小球的機(jī)械能增加，球剛脫離彈簧時(shí)彈簧的彈性形變消失，彈性勢(shì)能最小，故D正確． 4．(xx陜西師大附中檢測(cè))已知貨物的質(zhì)量為m，在某段時(shí)間內(nèi)起重機(jī)將貨物以a的加速度加速升高h(yuǎn)，則在這段時(shí)間內(nèi)，下列敘述正確的是(重力加速度為g)(　　) A．貨物的動(dòng)能一定增加mah－mgh B．貨物的機(jī)械能一定增加mah C．貨物的重力勢(shì)能一定增加mah D．貨物的機(jī)械能一定增加mah＋mgh 【答案】D 【解析】根據(jù)動(dòng)能定理可知，貨物動(dòng)能的增加量等于貨物合外力做的功mah，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)功能關(guān)系，貨物機(jī)械能的增量等于除重力以外的力做的功而不等于合外力做的功，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由功能關(guān)系知，重力勢(shì)能的增量對(duì)應(yīng)貨物重力做的負(fù)功的大小mgh，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由功能關(guān)系，貨物機(jī)械能的增量為起重機(jī)拉力做的功m(g＋a)h，D項(xiàng)正確． 5．(xx江門調(diào)研)冬奧會(huì)自由式滑雪比賽中，運(yùn)動(dòng)員沿著山坡上的雪道從高處滑下，如圖4所示．下列描述正確的是(　　) 圖4 A．雪地對(duì)雪橇的摩擦力做正功 B．運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能增大 C．運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增大 D．運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能增大 【答案】D 【解析】本題以自由式滑雪比賽為載體考查受力分析、摩擦力做功、機(jī)械能守恒條件、動(dòng)能定理和重力勢(shì)能等知識(shí)點(diǎn)．運(yùn)動(dòng)員從高處滑下，摩擦力與運(yùn)動(dòng)方向相反，做負(fù)功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；重力做正功，重力勢(shì)能減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；摩擦力做負(fù)功，故其機(jī)械能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D正確． 二、雙項(xiàng)選擇題 6．若禮花彈在由炮筒底部擊發(fā)至炮筒口的過(guò)程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空氣阻力做功W2，高壓燃?xì)鈱?duì)禮花彈做功W3，則禮花彈在炮筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中(設(shè)禮花彈發(fā)射過(guò)程中質(zhì)量不變)(　　) A．禮花彈的動(dòng)能變化量為W3＋W2＋W1 B．禮花彈的動(dòng)能變化量為W3－W2－W1 C．禮花彈的機(jī)械能變化量為W3－W2 D．禮花彈的機(jī)械能變化量為W3－W2－W1 【答案】BC 【解析】動(dòng)能變化量等于各力做功的代數(shù)和，阻力、重力都做負(fù)功，故W3－W1－W2＝ΔEk，所以B對(duì)，A錯(cuò)．重力以外其他力做功的和為W3－W2即等于機(jī)械能增加量，所以C對(duì)，D錯(cuò)． 7.為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設(shè)計(jì)了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動(dòng)調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖5所示，當(dāng)此車減速上坡時(shí)，乘客(　　) 圖5 A．處于失重狀態(tài) B．重力勢(shì)能增加 C．受到向前的摩擦力作用 D．所受力的合力沿斜面向上 【答案】AB 【解析】當(dāng)車減速上坡時(shí)，因加速度有向下的分量，所以乘客處于失重狀態(tài)，A正確；乘客的高度增加，重力勢(shì)能增加，B正確；因?yàn)槌丝偷募铀俣妊匦逼孪蛳?，故所受合力沿斜坡向下，D錯(cuò)誤；乘客受到水平向左的摩擦力作用，C錯(cuò)誤． 8．(xx廣東六校聯(lián)考)升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為100 kg的物體，物體隨升降機(jī)由靜止開始豎直向上移動(dòng)5 m時(shí)速度達(dá)到4 m/s，則此過(guò)程中(取g＝10 m/s2)(　　) A．升降機(jī)對(duì)物體做功5 800 J B．合外力對(duì)物體做功5 800 J C．物體的重力勢(shì)能增加了5 000 J D．物體的機(jī)械能增加了5 000 J 【答案】AC 【解析】升降機(jī)對(duì)物體所做的功W＝mgh＋mv2＝5800 J，A正確；合外力做功W合＝mv2＝800 J，B錯(cuò)；重力勢(shì)能增加Ep＝mgh＝5 000 J，C正確；物體機(jī)械能增加E＝mgh＋mv2＝5 800 J，D錯(cuò)． 9.(xx全國(guó)大綱)如圖6所示，一固定斜面傾角為30，一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度，沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小等于重力加速度的大小g.若物塊上升的最大高度為H，則此過(guò)程中，物塊的(　　) 圖6 A．動(dòng)能損失了2mgH B．動(dòng)能損失了mgH C．機(jī)械能損失了mgH D．機(jī)械能損失了mgH 【答案】AC 【解析】 本題綜合考查了動(dòng)能定理、功能關(guān)系等知識(shí)．難度中等．根據(jù)幾何關(guān)系，小物塊的位移為2H，動(dòng)能的損失等于合外力做功的絕對(duì)值，小物塊受到的合外力大小為mg，合外力做功的絕對(duì)值等于2mgH，所以選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律有mgsin 30＋f＝mg，解得f＝ mg，機(jī)械能損失了2fH＝mgH，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 合外力做的功等于動(dòng)能的變化，除重力以外的力做的功等于機(jī)械能的變化，對(duì)于功能關(guān)系問(wèn)題，要弄清什么力做的功對(duì)應(yīng)著什么能量的變化． 10．(xx全國(guó)新課標(biāo))目前，在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它運(yùn)轉(zhuǎn)，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小．若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過(guò)程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列判斷正確的是(　　) A．衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小 B．由于地球引力做正功，引力勢(shì)能一定減小 C．由于氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變 D．衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小 【答案】BD 【解析】本題考查萬(wàn)有引力定律、圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)和動(dòng)能定理．難度中等．由于有空氣阻力做功，衛(wèi)星機(jī)械能不守恒，由G ＝m可知，v＝，因此隨著軌道半徑的變小，衛(wèi)星速率增大，動(dòng)能增大，衛(wèi)星動(dòng)能增大，說(shuō)明引力與阻力的總功大于零，因此，引力做的正功大于空氣阻力做的負(fù)功，即衛(wèi)星減少的引力勢(shì)能大于克服阻力做的功，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤，BD正確． 三、非選擇題 11．(xx師大附中檢測(cè))如圖7所示，傳送帶與水平面之間的夾角θ＝30，其上A、B兩點(diǎn)間的距離L＝5 m，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以v＝1 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)將一質(zhì)量m＝10 kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶的A點(diǎn)，已知小物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，在傳送帶將小物體從A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)的過(guò)程中，求：(取g＝10m/s2) 圖7 (1)傳送帶對(duì)小物體做的功． (2)電動(dòng)機(jī)做的功． 【答案】(1)255 J　(2)270 J 【解析】(1)小物塊加速過(guò)程根據(jù)牛頓第二定律有： μmgcos θ－mgsin θ＝ma 物塊上升的加速度a＝g＝2.5 m/s2 當(dāng)物塊的速度v＝1 m/s時(shí)，位移是：x＝＝0.2 m 即物塊將以v＝1 m/s的速度完成4.8 m的路程， 由功能關(guān)系得：W＝ΔEp＋ΔEk＝mgLsin θ＋mv2＝255 J. (2)電動(dòng)機(jī)做功使小物體機(jī)械能增加，同時(shí)小物體與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生熱量Q，由v＝at得t＝＝0.4 s 相對(duì)位移x′＝vt－vt＝0.2 m 摩擦生熱Q＝μmgx′cos θ＝15 J 故電動(dòng)機(jī)做的功W電 ＝W＋Q＝270 J. 12．如圖8所示，水平軌道上輕彈簧左端固定，彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)，其右端位于P點(diǎn)．現(xiàn)用一質(zhì)量m＝0.1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮后釋放，物塊經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度v0＝18 m/s，經(jīng)過(guò)水平軌道右端Q點(diǎn)后恰好沿半圓軌道的切線進(jìn)入豎直固定的圓軌道，最后物塊經(jīng)軌道最低點(diǎn)A拋出后落到B點(diǎn)，若物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.15，R＝1 m，P到Q的長(zhǎng)度l＝1 m，A到B的豎直高度h＝1.25 m，取g＝10 m/s2. 圖8 (1)求物塊到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小(保留根號(hào))； (2)判斷物塊經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)后能否沿圓周軌道運(yùn)動(dòng)； (3)求物塊水平拋出的位移大小． 【答案】(1) m/s　(2)能　(3)9.5 m 【解析】(1)設(shè)物塊到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理得 －μmgl＝mv2－mv 代入數(shù)據(jù)解得v＝ m/s. (2)設(shè)物塊剛離開Q點(diǎn)時(shí)，圓軌道對(duì)物塊的壓力為FN 根據(jù)牛頓定律有 FN＋mg＝m 則FN＝m－mg＝31.1 N>0，故物塊能沿圓周軌道運(yùn)動(dòng)． (3)設(shè)物塊到達(dá)半圓軌道最低點(diǎn)A時(shí)的速度為v1，由機(jī)械能守恒得 mv2＋mg2R＝mv 解得v1＝19 m/s 由滑塊從A點(diǎn)下落，h＝gt2 做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x＝v1t 得x＝v1 代入數(shù)據(jù)，得x＝9.5 m.