專(zhuān)題練習(xí)17 功能關(guān)系 能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律

1、專(zhuān)題練習(xí)(十七)功能關(guān)系能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律1.(2012.”“)下列關(guān)于功和機(jī)械能的說(shuō)法，正確的是()A.在有阻力作用的情況下，物體重力勢(shì)能的減少不等于重力對(duì)物體所做的功B.合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變量C.物體的重力勢(shì)能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)D.運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的減少量一定等于其重力勢(shì)能的增加量解析：在任何情況下，物體重力勢(shì)能的臧少都等于重力對(duì)物體所做的功，選由A錯(cuò)誤衛(wèi)根據(jù)動(dòng)能定理，合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變量，選項(xiàng)B正確；物體的重力勢(shì)能是物體苜地球之間的相互作用能，其大小苜勢(shì)能霎點(diǎn)的選取有關(guān)，選項(xiàng)C正確；當(dāng)只有重力做功的情況下，運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能

2、的臧少量才等于其重力勢(shì)能的增加量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：BC2.如圖所示，質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板置于光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端，滑塊與木板間滑動(dòng)摩擦力大小為力用水平的恒定拉力F作用于滑塊，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到木板右端時(shí)，木板在地面上移動(dòng)的距離為S，滑塊速度為V1，木板速度為v2,下列結(jié)論中正確的是()AM（功大小為2mv2+1mv212B.其他條件不變的情況下，M越大，s越小C.其他條件不變的情況下，F(xiàn)越大，滑塊到達(dá)右端所用時(shí)間越長(zhǎng)D.其他條件不變的情況下，f越大，滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多解析：由功能關(guān)系可治.，上述過(guò)程中，E做功的大小等于二者增加的動(dòng)能苜系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量之和，選項(xiàng)A借

3、；其他條件不變的情況不，M越大,木板的加速度越小，5越小，選項(xiàng)B對(duì)f其他條件不變的情況下，F(xiàn)越大，滑塊的加速度越大，滑塊到達(dá)右端所用時(shí)間越短，進(jìn)項(xiàng)C錯(cuò)；滑塊有木板間產(chǎn)生的熱量0=、/3=*，選項(xiàng)口對(duì).答案：BD3.某電視臺(tái)沖關(guān)欄目，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)，如圖所示如果某選手剛剛勻速攀爬到接近繩子頂端時(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)

4、能的增加，機(jī)械能的減少量等于克服用解析：人勻速上行時(shí)，繩子對(duì)人的摩擦力等于人的重力，A錯(cuò)誤；人上行過(guò);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mg-Ff=ma可知C正確；人下滑時(shí)，重力勢(shì)能的減少量有一部分用于克服摩擦力做功，對(duì)應(yīng)人的機(jī)械能損失，故其重力勢(shì)能的減小一定大于動(dòng)能的增加，D正確.答案：CDB.游戲者減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能4如圖甲所示情境是一種游戲，叫做蹦極游戲者將一根有彈性的繩子一端系在身上，另一端固定在高處，從高處跳下.圖乙中a點(diǎn)是彈性繩自然下垂時(shí)繩下端的位置，c點(diǎn)是游戲者所到達(dá)的最低點(diǎn)對(duì)于游戲者離開(kāi)跳臺(tái)至最低點(diǎn)的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()B.游戲者減少的重力勢(shì)能全

5、部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C.游戲者通過(guò)a點(diǎn)之后，鼻子具有彈性勢(shì)能D.游戲者到c點(diǎn)時(shí)，他的動(dòng)能為零解析：從題圖中可知，人在高處具有的重力勢(shì)能最大，跳下后重力勢(shì)能逐漸變小，到達(dá)a點(diǎn)之前繩子沒(méi)有發(fā)生彈性形變，因此繩子沒(méi)有彈性勢(shì)能，由于c點(diǎn)是游戲者所到達(dá)的最低點(diǎn)，所以c點(diǎn)處游戲者的動(dòng)能為零；游戲者由a向c運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，繩子發(fā)生彈性形變，因此繩子有彈性勢(shì)能.選項(xiàng)C、D正確.答案：CD5救災(zāi)人員從懸停在空中的直升機(jī)上跳傘進(jìn)入災(zāi)區(qū)救災(zāi)，傘打開(kāi)前可看做是自由落體運(yùn)動(dòng)，開(kāi)傘后減速下降，最后勻速下落在整個(gè)過(guò)程中，圖中的四個(gè)圖象中可能符合事實(shí)的是（其中看表示下落的時(shí)間、。表示人下落的速度、F表示人受到的合外力、h表示離地面的高

6、度、E表示人的機(jī)械能）（）AE解析：救災(zāi)人員打開(kāi)降落傘之前做自由落體運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中速度V=/，合外力F=mg,hdgt2,且機(jī)械能守恒，由此可判斷圖象C、D均錯(cuò)誤；打開(kāi)降落傘后，救災(zāi)人員開(kāi)始減速，阻力減小，因此人減速的加速度減小，合外力逐漸減小，當(dāng)最終勻速下落時(shí)，合外力為零，故B正確，A錯(cuò)誤.答案：B（2013.江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考）如圖所示，在粗糙的水平面上，質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A、B間用一輕質(zhì)彈簧相連組成系統(tǒng).且該系統(tǒng)在水平拉力F作用下以相同加速度保持間距不變一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的總動(dòng)能為2Ekk時(shí)撤去水平力F,最后系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng).不計(jì)空氣阻力，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，從撤去拉力F

7、到系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（）a如外力對(duì)物體A所做總功的絕對(duì)值等于EkB.物體A克服摩擦阻力做的功等于E”kC.系統(tǒng)克服摩擦阻力做的功可能等于系統(tǒng)的總動(dòng)能2E”kD.系統(tǒng)克服摩擦阻力做的功一定等于系統(tǒng)機(jī)械能的減小量解析：當(dāng)它們的總動(dòng)能為2Ek時(shí)，物體A動(dòng)能為Ek,撤去水平力F，最后系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)，外力對(duì)物體A所做總功的絕對(duì)值等于Ek，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由于二者之間有彈簧，彈簧具有彈性勢(shì)能，根據(jù)功能關(guān)系，系統(tǒng)克服摩擦阻力做的功一定等于系統(tǒng)機(jī)械能的減小量，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤.答案：AD（2013太原期末）如圖甲所示，質(zhì)量m=0.5kg,初速度v0=10m/s的物體，受到一個(gè)與初速方向相反的外力F的作用

8、，沿粗糙的水平面滑動(dòng)，經(jīng)3s撤去外力，直到物體停止，整個(gè)過(guò)程物體的v-1圖象如圖乙所示，g取10向$2,則（）07s內(nèi)物體由于摩擦產(chǎn)生的熱量為25J07s內(nèi)物體滑行的總位移為29m解析：撤去外力后加速度為L(zhǎng)物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0一1，選里A正確m當(dāng)內(nèi)加速度為2m/s2,位移kl毋m,舍外力為摩擦力正=沖喏=0一5W，尸=0、N,F做的功為W=Fj（F=0.5X16m=8J,選項(xiàng)E正確二0-7營(yíng)內(nèi)物體位移為21m+Sm=2SHnJ由于摩擦產(chǎn)生的熱量為可t=S5M293=1立51選項(xiàng)錯(cuò)談，D正確.答案：ABD（2013南昌一模）一質(zhì)量為m的帶電小球，在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中以水平速度拋出，小2球

9、的加速度大小為3g,阻力不計(jì)，關(guān)于小球在下落h的過(guò)程中能量的變化，下列說(shuō)法正確的是（）A.動(dòng)能增加了1mghB.電勢(shì)能增加了1mgh12C.機(jī)械能減少Y3mghD.重力勢(shì)能減少了3mgh2解析：由小球的加速度大小為g可知，帶電小球所受電場(chǎng)力向上，且電場(chǎng)力與重力合力方向向下，大小為3mg，電場(chǎng)力大小等于3mg.小球在下落h的過(guò)程中，動(dòng)能增加了2mgh，電勢(shì)能增加了3mgh，重力勢(shì)能減少了mgh，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)小球在下落h的過(guò)程中電勢(shì)能與機(jī)械能之和保持不變，機(jī)械能減少了3mgh，選項(xiàng)C正確.答案：BC.如圖所示為運(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

10、，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)員的速度分別是肛、vB、vc，機(jī)械能分別是Ea、Eb、EC，則它們的大小關(guān)系是（）B-vAB-vAvB，vBEb，Eb=Ec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，vA的速度也為零，vv，故A對(duì)，B錯(cuò)；以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，B-A機(jī)械能守恒，E=E,BCABB一C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：AC.如圖所示，在光滑四分之一圓弧軌道的頂端。點(diǎn)，質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)圓弧最

11、低點(diǎn)b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點(diǎn)與水平軌道平滑相接，物塊最終滑至c點(diǎn)停止.若圓弧軌道半徑為私物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，下列說(shuō)法正確的是（）a.物塊滑到b點(diǎn)時(shí)的速度為gRB.物塊滑到b點(diǎn)時(shí)對(duì)b點(diǎn)的壓力是3mgC.c點(diǎn)與b點(diǎn)的距離為RD.整個(gè)過(guò)程中物塊機(jī)械能損失了mgR1CK-A-I1-v2v2vvvv2解析：物塊滑到b點(diǎn)時(shí)，mgR=mv2-0，v二2ggR，A不正確在b點(diǎn)，F(xiàn)N-mg二mR，F(xiàn)n=3mg,B正確.從。點(diǎn)到c點(diǎn)，機(jī)械能損失了mgR,D正確.mgR-mgs=0-0,s二R,C正確.答案：BCD.(2012重慶高考)如圖所示為一種擺式摩擦因數(shù)測(cè)量?jī)x，可測(cè)量輪胎與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)

12、，其主要部件有：底部固定有輪胎橡膠片的擺錘和連接擺錘的輕質(zhì)細(xì)桿.擺錘的質(zhì)量為m,細(xì)桿可繞軸0在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，擺錘重心到0點(diǎn)距離為L(zhǎng).測(cè)量時(shí)，測(cè)量?jī)x固定于水平地面，將擺錘從與0等高的位置處?kù)o止釋放.擺錘到最低點(diǎn)附近時(shí)，橡膠片緊壓地面擦過(guò)一小段距離s(sL)，之后繼續(xù)擺至與豎直方向成角的最高位置.若擺錘對(duì)地面的壓力可視為大小為F的恒力，重力加速度為g，求:解析：(D選從右側(cè)謖高點(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn)的過(guò)程研究.因?yàn)槌酢⒛顟B(tài)動(dòng)能為霧，所以全程損失的機(jī)械能等于溜少的重力勢(shì)能，即動(dòng)能a對(duì)全程應(yīng)用動(dòng)能定理：幅+叼=0JP(；=inLcos3)由、得匹=一%;=一1?的08比3)(3)由滑動(dòng)摩擦力公式得尸摩擦力做的動(dòng)匹=一、再一、式代入式得：(1=些等2答案：口戲失的機(jī)械能皿=嚏kos8摩擦力做功”產(chǎn)一那刎00日(3時(shí)摩擦因數(shù)產(chǎn)黨”.如圖所示，用輕彈簧將質(zhì)量均為m=1kg的物塊A和B連接起來(lái)，將它們沿豎直方向固定在空中，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，A距地面的高度h1=0.90m.同時(shí)釋放兩物塊，A與地面碰撞后速度立即變?yōu)榱悖捎贐壓縮彈簧后被反彈，使A剛好能離開(kāi)地面（但不繼續(xù)上升）.若將B物塊換為質(zhì)量為2m的物塊。（圖中未畫(huà)出），仍將它與A固定在空中且彈簧處于原長(zhǎng)，從A距地面的高度為h2處同時(shí)釋放，C壓縮彈簧被反彈后，A也剛好能離開(kāi)地面.已知彈簧的勁度系數(shù)k=100