（新課標(biāo)）河南省高考物理總復(fù)習(xí) 第5章 第4講 功能關(guān)系 能量守恒定律課時(shí)限時(shí)檢測(cè).doc

功能關(guān)系能量守恒定律(時(shí)間：45分鐘滿分：100分)知識(shí)點(diǎn)題號(hào)易中難功解關(guān)系理解1、27、8能量守恒定律應(yīng)用3、46、9傳送帶模型11綜合問(wèn)題510、12一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，16題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，710題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得7分，選對(duì)但不全的得4分，有選錯(cuò)或不選的得0分)1(2012上海高考)質(zhì)量相等的均質(zhì)柔軟細(xì)繩a、b平放于水平地面，繩a較長(zhǎng)分別捏住兩繩中點(diǎn)緩慢提起，直至全部離開地面，兩繩中點(diǎn)被提升的高度分別為ha、hb，上述過(guò)程中克服重力做功分別為wa、wb.若()ahahb，則一定有wawbbhahb，則可能有wawbchahb，則可能有wawbdhahb，則一定有wawb【解析】由題易知，離開地面后，細(xì)繩a的重心距離細(xì)繩a的最高點(diǎn)的距離較大，分析各選項(xiàng)易知b正確【答案】b2.圖5412(2014東北師大附中檢測(cè))如圖5412所示，一輕彈簧的左端固定，右端與一小球相連，小球處于光滑水平面上現(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)方向水平向右的恒力f，使小球從靜止開始運(yùn)動(dòng)，則小球在向右運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中()a小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒b小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能逐漸減小c小球的動(dòng)能逐漸增大d小球的動(dòng)能先增大然后減小【解析】小球在向右運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，力f做正功，由功能關(guān)系知小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能逐漸增大，a項(xiàng)錯(cuò)誤，b項(xiàng)錯(cuò)誤；彈力一直增大，當(dāng)彈力等于f時(shí)，小球的速度最大，動(dòng)能最大，當(dāng)彈力大于f時(shí)，小球開始做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，動(dòng)能減小，c項(xiàng)錯(cuò)誤，d項(xiàng)正確【答案】d3(2014南昌一中檢測(cè))如圖5413所示，甲、乙兩車用輕彈簧相連靜止在光滑的水平面上，現(xiàn)在同時(shí)對(duì)甲、乙兩車施加等大反向的水平恒力f1、f2，使甲、乙同時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)過(guò)程中，對(duì)甲、乙兩車及彈簧組成的系統(tǒng)(假定整個(gè)過(guò)程中彈簧均在彈性限度內(nèi))，說(shuō)法正確的是()圖5413a系統(tǒng)受到外力作用，動(dòng)能不斷增大b彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能最大c恒力對(duì)系統(tǒng)一直做正功，系統(tǒng)的機(jī)械能不斷增大d兩車的速度減小到零時(shí)，彈簧的彈力大小大于外力f1、f2的大小【解析】對(duì)甲、乙單獨(dú)受力分析，兩車都先加速后減速，故系統(tǒng)動(dòng)能先增大后減少，a錯(cuò)誤；彈簧最長(zhǎng)時(shí)，外力對(duì)系統(tǒng)做正功最多，系統(tǒng)的機(jī)械能最大，b正確；彈簧達(dá)到最長(zhǎng)后，甲、乙兩車開始反向加速運(yùn)動(dòng)，f1、f2對(duì)系統(tǒng)做負(fù)功，系統(tǒng)機(jī)械能開始減少，c錯(cuò)；當(dāng)兩車第一次速度減小到零時(shí)，彈簧彈力大小大于f1、f2的大小，當(dāng)返回速度再次為零時(shí)，彈簧的彈力大小小于外力f1、f2的大小，d錯(cuò)【答案】b4(2013濰坊模擬)如圖5414所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，由斜面底端的a點(diǎn)以某一初速度沖上傾角為30的固定斜面做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，減速的加速度大小為g，物體沿斜面上圖5414升的最大高度為h，在此過(guò)程中()a重力勢(shì)能增加了2mghb機(jī)械能損失了mghc動(dòng)能損失了mghd系統(tǒng)生熱mgh【解析】設(shè)阻力大小為ff，由牛頓第二定律得：mgsin 30ffma，可得：ffmg，故此過(guò)程阻力ff做功為ffmgh，系統(tǒng)生熱mgh，機(jī)械能損失了mgh，b正確，d錯(cuò)誤；合外力做負(fù)功mg2mgh，故動(dòng)能損失了2mgh，c錯(cuò)誤；重力做負(fù)功mgh，重力勢(shì)能增加了mgh，a錯(cuò)誤【答案】b5.圖5415(2014石家莊一中檢測(cè))將三個(gè)木板1、2、3固定在墻角，木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個(gè)不同的三角形，如圖5415所示，其中1與2底邊相同，2和3高度相同現(xiàn)將一個(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從三個(gè)木板的頂端由靜止釋放，并沿斜面下滑到底端，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同在這三個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是()a沿著1和2下滑到底端時(shí)，物塊的速度不同；沿著2和3下滑到底端時(shí)，物塊的速度相同b沿著1下滑到底端時(shí)，物塊的速度最大c沿著3下滑到底端的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量是最多的d沿著1和2下滑到底端的過(guò)程中，產(chǎn)生的熱量是一樣多的【解析】由于速度是矢量，所以沿著1、2、3下滑到底端時(shí)，物塊的速度都不同，a錯(cuò)；令斜面底邊長(zhǎng)為l，與水平地面的夾角為，根據(jù)動(dòng)能定理和能量轉(zhuǎn)化有mgltan mgcos mv2，產(chǎn)生的熱量qmgcos mgl，所以，b、c、d說(shuō)法都正確【答案】a6.圖5416(2014揚(yáng)州模擬)如圖5416所示，質(zhì)量m10 kg和m20 kg的兩物塊，疊放在光滑水平面上，其中物塊m通過(guò)處于水平方向的輕彈簧與豎直墻壁相連，初始時(shí)刻，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，彈簧的勁度系數(shù)k250 n/m.現(xiàn)用水平力f作用在物塊m上，使其緩慢地向墻壁移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)40 cm時(shí)，兩物塊間開始相對(duì)滑動(dòng)，在相對(duì)滑動(dòng)前的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()am受到的摩擦力保持不變b物塊m受到的摩擦力對(duì)物塊m不做功c推力做的功等于彈簧增加的彈性勢(shì)能d開始相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，推力f的大小等于200 n【解析】取m和m為一整體，由平衡條件可得：fkx，隔離m，由平衡條件可得：ffkx，可見m緩慢左移過(guò)程中，m受的摩擦力在增大，開始滑動(dòng)時(shí)，ffkxm100 n，故此時(shí)推力f為100 n，a、d均錯(cuò)誤，m受的摩擦力對(duì)m做正功，b錯(cuò)誤；系統(tǒng)緩慢移動(dòng)，動(dòng)能不變，且又無(wú)內(nèi)能產(chǎn)生，由能量守恒定律可知，推力f做的功全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，c正確【答案】c7.圖5417來(lái)自福建省體操隊(duì)的運(yùn)動(dòng)員黃珊汕是第一位在奧運(yùn)會(huì)上獲得蹦床獎(jiǎng)牌的中國(guó)選手蹦床是一項(xiàng)好看又驚險(xiǎn)的運(yùn)動(dòng)，如圖5417所示為運(yùn)動(dòng)員在蹦床運(yùn)動(dòng)中完成某個(gè)動(dòng)作的示意圖，圖中虛線pq是彈性蹦床的原始位置，a為運(yùn)動(dòng)員抵達(dá)的最高點(diǎn)，b為運(yùn)動(dòng)員剛抵達(dá)蹦床時(shí)的位置，c為運(yùn)動(dòng)員抵達(dá)的最低點(diǎn)不考慮空氣阻力和運(yùn)動(dòng)員與蹦床作用時(shí)的機(jī)械能損失，在a、b、c三個(gè)位置上運(yùn)動(dòng)員的速度分別是va、vb、vc，機(jī)械能分別是ea、eb、ec，則它們的大小關(guān)系是()avavb，vbvcbvavb，vbvcceaeb，ebec deaeb，ebec【解析】運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)a的速度為零，剛抵達(dá)b位置時(shí)的速度不為零，vavb，在最低點(diǎn)c的速度也為零，vbvc，故a對(duì)，b錯(cuò)；以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，ba機(jī)械能守恒，eaeb，bc彈力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功，機(jī)械能減小，ebec，故c對(duì)，d錯(cuò)【答案】ac8.圖5418(2013臨沂模擬)山東電視臺(tái)“快樂(lè)向前沖”欄目最后一關(guān)，選手需要抓住固定在支架上的繩子向上攀登，才可沖上領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)，如圖5418所示如果某選手剛剛勻速攀爬到繩子頂端時(shí)，突然因抓不住繩子而加速滑下，對(duì)該過(guò)程進(jìn)行分析(不考慮腳蹬墻壁的作用)，下述說(shuō)法正確的是()a上行時(shí)，人受到繩子的拉力與重力和摩擦力平衡b上行時(shí)，繩子拉力對(duì)人做的功等于人重力勢(shì)能的增加c下滑時(shí)，人受到的重力大于摩擦力，加速度小于gd下滑時(shí)，重力勢(shì)能的減小大于動(dòng)能的增加，機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做的功【解析】人勻速上升時(shí)，繩子對(duì)人的摩擦力等于人的重力，a錯(cuò)誤；人上升過(guò)程中，人拉繩子，對(duì)自身做功，繩子并不對(duì)人做功，b錯(cuò)誤；人下滑時(shí)，由mgffma，可知，ffmg，ag，c正確；人下滑時(shí)，重力勢(shì)能的減小量有一部分用于克服摩擦力做功，故其動(dòng)能的增量一定小于重力勢(shì)能的減少量，d正確【答案】cd9.圖5419如圖5419所示，在升降機(jī)內(nèi)固定一光滑的斜面體，一輕彈簧的一端連在位于斜面體上方的固定木板b上，另一端與質(zhì)量為m的物塊a相連，彈簧與斜面平行整個(gè)系統(tǒng)由靜止開始加速上升高度h的過(guò)程中()a物塊a的重力勢(shì)能增加量一定等于mghb物塊a的動(dòng)能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對(duì)其做功的代數(shù)和c物塊a的機(jī)械能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對(duì)其做功的代數(shù)和d物塊a和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能增加量等于斜面對(duì)物塊的支持力和b對(duì)彈簧的拉力做功的代數(shù)和【解析】由于斜面光滑，物塊a靜止時(shí)彈簧彈力與斜面支持力的合力與重力平衡，當(dāng)整個(gè)裝置加速上升時(shí)，由牛頓第二定律可知物塊a受到的合力應(yīng)向上，故彈簧伸長(zhǎng)量增加，物塊a相對(duì)斜面下滑一段距離，故選項(xiàng)a錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理可知，物塊a動(dòng)能的增加量應(yīng)等于重力、支持力及彈簧彈力對(duì)其做功的代數(shù)和，故選項(xiàng)b錯(cuò)誤；物塊a機(jī)械能的增加量應(yīng)等于除重力以外的其他力對(duì)其做功的代數(shù)和，選項(xiàng)c正確；物塊a和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加量應(yīng)等于除重力和彈簧彈力以外的其他力做功的代數(shù)和，故選項(xiàng)d正確【答案】cd10.(2013福州一中檢測(cè))足夠長(zhǎng)的粗糙斜面上，用力推著一物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)撤去推力，06 s內(nèi)速度隨時(shí)間的變化情況如圖5420所示，由圖象可知()圖5420a01 s內(nèi)重力的平均功率大小與16 s內(nèi)重力平均功率大小之比為51b01 s內(nèi)摩擦力的平均功率與16 s內(nèi)摩擦力平均功率之比為11c01 s內(nèi)機(jī)械能變化量大小與16 s內(nèi)機(jī)械能變化量大小之比為15d16 s內(nèi)動(dòng)能變化量大小與機(jī)械能變化量大小之比為12【解析】由圖可知，物體上升加速度a110 m/s2，物體下滑加速度a22 m/s2.上升時(shí)mgsin fma1，下滑時(shí)mgsin fma2.由兩式可得f4m，對(duì)于a項(xiàng)01 s內(nèi)重力的平均功率大小為g1mg1sin mgsin 5，16 s內(nèi)重力的平均功率大小為g2mg2sin 5mgsin ，則g1g211，故a項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)于b項(xiàng)01 s內(nèi)摩擦力的平均功率f1f15f16 s內(nèi)摩擦力的平均功率f2f25f，則f1f211，故b項(xiàng)正確；對(duì)于c項(xiàng)機(jī)械能變化量大小應(yīng)等于摩擦力所做的功，則01 s內(nèi)wf1f55f16 s內(nèi)wf2f51025f，則wf1wf215，故c項(xiàng)正確；對(duì)于d項(xiàng)，16 s內(nèi)動(dòng)能變化量大小為ekm10250 m，機(jī)械能變化量大小為wf25f254 m100 m，其比值為12.故d項(xiàng)正確【答案】bcd二、非選擇題(本題共2小題，共30分計(jì)算題要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11.圖5421(14分)(2013西安一中模擬)如圖5421所示 ，傾角為30的光滑斜面的下端有一水平傳送帶，傳送帶正以6 m/s的速度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向如圖所示一個(gè)質(zhì)量為2 kg的物體(物體可以視為質(zhì)點(diǎn))，從h3.2 m高處由靜止沿斜面下滑，物體經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)，不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面，都不計(jì)其動(dòng)能損失物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，物體向左最多能滑到傳送帶左右兩端ab的中點(diǎn)處，重力加速度g取10 m/s2，則：(1)物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端需要多長(zhǎng)時(shí)間？(2)傳送帶左右兩端ab間的距離l至少為多少？(3)上述過(guò)程中物體與傳送帶組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱為多少？(4)物體隨傳送帶向右運(yùn)動(dòng)，最后沿斜面上滑的最大高度h為多少？【解析】(1)對(duì)物體：mgsin maat2可得t1.6 s.(2)由能的轉(zhuǎn)化和守恒得：mghmg解得：l12.8 m.(3)物體與傳送帶間的相對(duì)位移x相v帶t1而gt，摩擦熱qmgx相，以上三式聯(lián)立可得q160 j.(4)物體隨傳送帶向右勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)當(dāng)速度為v帶6 m/s時(shí)向右的位移為x，則mgxmv，得x3.6 m，即物體在到達(dá)a點(diǎn)前速度與傳送帶相等，最后以v帶6 m/s的速度沖上斜面，根據(jù)機(jī)械能守恒有mvmgh，得h1.8 m.【答案】(1)1.6 s(2)12.8 m(3)160 j(4)1.8 m12.圖5422(16分)如圖5422所示有一傾角為37的硬桿，其上套一底端固定且勁度系數(shù)為k120 n/m的輕彈簧，彈簧與桿間無(wú)摩擦一個(gè)質(zhì)量為m1 kg的小球套在此硬桿上，從p點(diǎn)由靜止開始滑下，已知小球與硬桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，p與彈簧自由端q間的距離為l1 m彈簧的彈性勢(shì)能與其形變量x的關(guān)系為epkx2.求：(1)小球從開始下滑到與彈簧自由端相碰所經(jīng)歷的時(shí)間t；(2)小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中達(dá)到的最大速度vm；(3)若使小球在p點(diǎn)以初速度v0下滑后又恰好回到p點(diǎn)，則v0需多大？【解析】(1)f合mgsin mgcos agsin gcos 2 m/s2lat2，所以t1 s.(2)小球從p點(diǎn)無(wú)初速度滑下，當(dāng)彈簧的壓縮量為x時(shí)小球有最大速度vm，