《課時(shí)跟蹤檢測(二十一)功能關(guān)系能量守恒定律(卷Ⅱ)(普通高中)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《課時(shí)跟蹤檢測(二十一)功能關(guān)系能量守恒定律(卷Ⅱ)(普通高中)（6頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第 6 頁 共 6 頁 課時(shí)跟蹤檢測（二十一） 功能關(guān)系 能量守恒定律 （卷Ⅱ） [B級(jí)——中檔題目練通抓牢] ★1．[多選](2018·濰北一模)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)在外力F作用下一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的總動(dòng)能為2Ek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到系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)的過程中(　　) A．外力對(duì)物體A所做總功的絕對(duì)值等于Ek B．物體A克服摩擦阻力做的功等于Ek C．系統(tǒng)克服摩擦阻力做的功可能等于系統(tǒng)的總動(dòng)能2Ek D．系統(tǒng)克服摩擦阻力

2、做的功一定等于系統(tǒng)機(jī)械能的減小量 解析：選AD　它們的總動(dòng)能為2Ek，則A的動(dòng)能為Ek，根據(jù)動(dòng)能定理知：外力對(duì)物體A所做總功的絕對(duì)值等于物體A動(dòng)能的變化量，即Ek，故A正確，B錯(cuò)誤；系統(tǒng)克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)的動(dòng)能和彈簧的彈性勢能的減小量，所以系統(tǒng)克服摩擦阻力做的功不可能等于系統(tǒng)的總動(dòng)能2Ek，故C錯(cuò)誤，D正確。 ★2．[多選]如圖所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，下端系一物體。物體在A處時(shí)，彈簧處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)用手托住物體使它從A處緩慢下降，到達(dá)B處時(shí)，手和物體自然分開。此過程中，物體克服手的支持力所做的功為W。不考慮空氣阻力。關(guān)于此過程，下列說法正確的有(　　) A．物體重力勢能減小量一定大

3、于W B．彈簧彈性勢能增加量一定小于W C．物體與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加量為W D．若將物體從A處由靜止釋放，則物體到達(dá)B處時(shí)的動(dòng)能為W 解析：選AD　根據(jù)能量守恒定律可知，在此過程中減少的重力勢能mgh＝ΔEp＋W，所以物體重力勢能減小量一定大于W，不能確定彈簧彈性勢能增加量與W的大小關(guān)系，故A正確，B錯(cuò)誤；支持力對(duì)物體做負(fù)功，所以物體與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少W，所以C錯(cuò)誤；若將物體從A處由靜止釋放，從A到B的過程，根據(jù)動(dòng)能定理：Ek＝mgh－ΔEp＝W，所以D正確。 ★3.(2018·江蘇聯(lián)考)如圖所示，一輕彈簧左端固定在長木板M的左端，右端與小木塊m連接，且m與M及M與地面

4、間接觸光滑，開始時(shí)，m和M均靜止，現(xiàn)同時(shí)對(duì)m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，從兩物體開始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧形變不超過其彈性限度。對(duì)于m、M和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法正確的是(　　) A．由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B．當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，m、M各自的動(dòng)能最大，此時(shí)系統(tǒng)機(jī)械能最大 C．在運(yùn)動(dòng)的過程中，m、M動(dòng)能的變化量加上彈簧彈性勢能的變化量等于F1、F2做功的代數(shù)和 D．在運(yùn)動(dòng)過程中m的最大速度一定大于M的最大速度 解析：選C　由于F1、F2對(duì)m、M都做正功，故系統(tǒng)機(jī)械能增加，則系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大

5、小相等時(shí)，M和m受力平衡，加速度減為零，此時(shí)速度達(dá)到最大值，故各自的動(dòng)能最大，F(xiàn)1和F2可繼續(xù)對(duì)系統(tǒng)做功，系統(tǒng)機(jī)械能還可以繼續(xù)增大，故此時(shí)系統(tǒng)機(jī)械能不是最大，故B錯(cuò)誤；在運(yùn)動(dòng)的過程中，根據(jù)除重力和彈簧彈力以外的力對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量可知，m、M動(dòng)能的變化量加上彈簧彈性勢能的變化量等于F1、F2做功的代數(shù)和，故C正確；由于不知道M和m質(zhì)量大小的關(guān)系，所以不能判斷最大速度的大小，故D錯(cuò)誤。 ★4．[多選](2018·江蘇淮陰中學(xué)模擬)如圖所示，傾角θ＝30°的固定斜面上固定著擋板，輕彈簧下端與擋板相連，彈簧處于原長時(shí)上端位于D點(diǎn)。用一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)光滑定滑輪連接物體A和B

6、，使滑輪左側(cè)輕繩始終與斜面平行，初始時(shí)A位于斜面的C點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)間的距離為L?，F(xiàn)由靜止同時(shí)釋放A、B，物體A沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，將彈簧壓縮到最短的位置E點(diǎn)，D、E兩點(diǎn)間的距離為。若A、B的質(zhì)量分別為4m和m，A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，整個(gè)過程中，輕繩始終處于伸直狀態(tài)，則(　　) A．A在從C至E的過程中，先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng) B．A在從C至D的過程中，加速度大小為g C．彈簧的最大彈性勢能為mgL D．彈簧的最大彈性勢能為mgL 解析：選BD　對(duì)A、B整體從C到D的過程受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得a＝＝g，從D點(diǎn)開始A與彈簧接觸，壓縮彈簧，彈簧

7、被壓縮到E點(diǎn)的過程中，彈簧的彈力是變力，則加速度是變化的，所以A在從C至E的過程中，先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做變加速運(yùn)動(dòng)，最后做變減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為零，故A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)A的速度為零時(shí)，彈簧被壓縮到最短，此時(shí)彈簧彈性勢能最大，整個(gè)過程中對(duì)A、B整體應(yīng)用動(dòng)能定理得4mgL＋sin 30°－mg－μ·4mgcos 30°－W彈＝0，解得W彈＝mgL，則彈簧具有的最大彈性勢能Ep＝W彈＝mgL，故C錯(cuò)誤，D正確。 5．[多選]水平地面上有兩個(gè)固定的、高度相同的粗糙斜面體甲和乙，乙的斜面傾角大，甲、乙斜面長分別為S、L1，如圖所示。兩個(gè)完全相同的小滑塊A、B可視為質(zhì)點(diǎn)，同時(shí)由靜止開始從甲、乙兩個(gè)斜面的

8、頂端釋放，小滑塊A一直沿斜面甲滑到底端C，而小滑塊B沿斜面乙滑到底端P后又沿水平面滑行到D(小滑塊B在P點(diǎn)從斜面滑到水平面的速度大小不變)，在水平面上滑行的距離PD＝L2，且S＝L1＋L2。小滑塊A、B與兩個(gè)斜面和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則(　　) A．滑塊A到達(dá)底端C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能一定比滑塊B到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小 B．兩個(gè)滑塊在斜面上加速下滑的過程中，到達(dá)同一高度時(shí)，動(dòng)能可能相同 C．A、B兩個(gè)滑塊從斜面頂端分別運(yùn)動(dòng)到C、D的過程中，滑塊A重力做功的平均功率小于滑塊B重力做功的平均功率 D．A、B兩個(gè)滑塊從斜面頂端分別運(yùn)動(dòng)到C、D的過程中，由于克服摩擦而產(chǎn)生的熱量一定相同 解析：選

9、AC　研究滑塊A到達(dá)底端C點(diǎn)的過程，根據(jù)動(dòng)能定理得，mgh－μmgcos α·S＝mvC2，研究滑塊B到達(dá)D點(diǎn)的過程，根據(jù)動(dòng)能定理得，mgh－μmgcos θ·L1－μmgL2＝mvD2，S＝L1＋L2，根據(jù)幾何關(guān)系得Scos α>L1cos θ＋L2，所以mvC2

10、船從其飛行軌道返回地面。飛船在離地面高度1.60×105 m處以7.50×103 m/s的速度進(jìn)入大氣層，逐漸減慢至速度為100 m/s時(shí)下落到地面。取地面為重力勢能零點(diǎn)，在飛船下落過程中，重力加速度可視為常量，大小取為9.8 m/s2。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字) (1)分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能； (2)求飛船從離地面高度600 m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%。 解析：(1)飛船著地前瞬間的機(jī)械能為 Ek0＝mv02 ① 式中，m和v0分別是飛船的質(zhì)量和著地前瞬間的速率。由①式和題給數(shù)

11、據(jù)得 Ek0＝4.0×108 J ② 設(shè)地面附近的重力加速度大小為g。飛船進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能為 Eh＝mvh2＋mgh ③ 式中，vh是飛船在高度1.60×105 m處的速度大小。 由③式和題給數(shù)據(jù)得 Eh＝2.4×1012 J。 ④ (2)飛船在高度h′＝600 m處的機(jī)械能為 Eh′＝m2＋mgh′ ⑤ 由功能關(guān)系得 W＝Eh′－Ek0 ⑥ 式中，W是飛船從高度600 m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功。 由②⑤⑥式和題給數(shù)據(jù)得 W＝9.7×108 J。 答案：(1)4.0×108 J　2.4×1012 J　(2)9.7×108 J [C級(jí)——難度題目

12、自主選做] ★7．(2018·臨沂模擬)某電視臺(tái)“快樂向前沖”節(jié)目中的場地設(shè)施如圖所示，AB為水平直軌道，上面安裝有電動(dòng)懸掛器，可以載人運(yùn)動(dòng)，水面上漂浮著一個(gè)半徑為R，角速度為ω，鋪有海綿墊的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤的軸心離平臺(tái)的水平距離為L，平臺(tái)邊緣與轉(zhuǎn)盤平面的高度差為H。選手抓住懸掛器，可以在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，從A點(diǎn)下方的平臺(tái)邊緣處沿水平方向做初速度為零、加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。選手必須在合適的位置放手，才能順利落在轉(zhuǎn)盤上。設(shè)人的質(zhì)量為m(不計(jì)身高大小)，人與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力為μmg，重力加速度為g。 (1)假設(shè)選手落到轉(zhuǎn)盤上瞬間相對(duì)轉(zhuǎn)盤速度立即變?yōu)榱悖瑸楸ＷC他落在任何位置都不會(huì)被甩下轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤

13、的角速度ω應(yīng)限制在什么范圍？ (2)若已知H＝5 m，L＝8 m，a＝2 m/s2，g＝10 m/s2，且選手從某處C點(diǎn)放手能恰好落到轉(zhuǎn)盤的圓心上，則他是從平臺(tái)出發(fā)后多長時(shí)間放手的？ (3)若電動(dòng)懸掛器開動(dòng)后，針對(duì)不同選手的動(dòng)力與該選手重力關(guān)系皆為F＝0.6mg，懸掛器在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)存在恒定的摩擦阻力，選手在運(yùn)動(dòng)到(2)中所述位置C點(diǎn)時(shí)，因恐懼沒有放手，但立即關(guān)閉了它的電動(dòng)機(jī)，則按照(2)中數(shù)據(jù)計(jì)算，懸掛器載著選手還能繼續(xù)向右滑行多遠(yuǎn)？ 解析：(1)設(shè)人落在轉(zhuǎn)盤邊緣也不至被甩下，由最大靜摩擦力提供向心力，則有μmg≥mω2R 即轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度應(yīng)滿足ω≤ 。 (2)設(shè)水平加速段位移為x

14、1，時(shí)間為t1；平拋時(shí)水平位移為x2，時(shí)間為t2，則加速時(shí)有x1＝at12 v＝at1 平拋運(yùn)動(dòng)階段：x2＝vt2 H＝gt22 全程水平方向：x1＋x2＝L 解得t1＝2 s。 (3)設(shè)阻力為Ff，能繼續(xù)向右滑動(dòng)的距離為x3，由動(dòng)能定理得 加速段：(F－Ff)x1＝mv2 減速段：－Ffx3＝0－mv2 解得x3＝2 m。 答案：(1)ω≤ 　(2)2 s　(3)2 m 8．(2018·漳州檢測)如圖所示，光滑圓弧AB在豎直平面內(nèi)，圓弧B處的切線水平。A、B兩端的高度差為0.2 m，B端高出水平地面0.8 m，O點(diǎn)在B點(diǎn)的正下方。將一滑塊從A端由靜止釋放，落在水平面上的

15、C點(diǎn)處。(取g＝10 m/s2) (1)求OC的長？ (2)在B端接一長為1.0 m的木板MN，滑塊從A端釋放后正好運(yùn)動(dòng)到N端停止，求木板與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)？ (3)若將木板右端截去長為ΔL的一段，滑塊從A端釋放后將滑離木板落在水平面上P點(diǎn)處，要使落地點(diǎn)距O點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)，ΔL應(yīng)為多少？ 解析：(1)滑塊從光滑圓弧AB下滑過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mgh1＝mvB2，得vB＝＝2 m/s 滑塊離開B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，則 豎直方向：h2＝gt2 水平方向：x＝vBt 聯(lián)立得到x＝vB 代入數(shù)據(jù)解得x＝0.8 m。 (2)滑塊從B端運(yùn)動(dòng)到N端停止的過程，根據(jù)動(dòng)能定理得 －μmgL＝0－mvB2 代入數(shù)據(jù)解得μ＝0.2。 (3)若將木板右端截去長為ΔL的一段后，設(shè)滑塊滑到木板最右端時(shí)速度為v，由動(dòng)能定理得 －μmg(L－ΔL)＝mv2－mvB2 滑塊離開木板后仍做平拋運(yùn)動(dòng)，高度不變，運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變，則落地點(diǎn)距O點(diǎn)的距離s＝L－ΔL＋vt 聯(lián)立整理得，s＝1＋0.8－ΔL 根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得知，當(dāng)＝0.4時(shí)，s最大，即ΔL＝0.16 m時(shí)，s最大。 答案：(1)0.8 m　(2)0.2　(3)0.16 m