功能关系-能量守恒定律习题训练

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1、功能关系能量守恒定律班级 姓名一、选择题1.两个质量不同的物体与水平面之间的动摩擦因数相似,它们以相似的初动能开始沿水平面滑动,如下说法中对的的是( )A质量小的物体滑行的距离较长质量大的物体滑行的距离较长C.在整个滑动过程中,质量大的物体克服摩擦阻力做功较多D.在整个滑动过程中,两物体的机械能都守恒2.如图所示,长为l的轻质细绳悬挂一种质量为m的小球,其下方有一种倾角为的光滑斜面体，放在光滑水平面上开始时小球刚好与斜面接触，目前用水平力F缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面平行为止,对该过程中有关量的描述,对的的是( )A.小球受到的各个力均不做功B重力对小球做负功，斜面弹力对小球做正功C.小

2、球在该过程中机械能守恒.推力F做的总功是mgl(-cos）.（东北三省六校联考)如图所示,轻质弹簧的一端固定在竖直板P上，另一端与质量为m1的物体A相连，物体A静止于光滑桌面上,A右边接一细线绕过光滑的定滑轮悬一质量为m2的物体B，设定滑轮的质量不计,开始时用手托住物体B,让细线正好拉直,然后由静止释放B,直到B获得最大速度，下列有关此过程的分析，其中对的的是( )物体B机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增长量B物体B重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增长量C.物体B动能的增长量等于细线拉力对物体做的功与物体B重力做功之和D.物体的机械能始终增长4.（日照模拟)如图-41所示，一种质量为m的物体

3、（可视为质点），由斜面底端的点以某一初速度冲上倾角为30的固定斜面做匀减速直线运动,减速的加速度大小为g，物体沿斜面上升的最大高度为h,在此过程中（ )A重力势能增长了2mghB.机械能损失了ghC动能损失了mghD.系统生热mgh5如图5413所示，甲、乙两车用轻弹簧相连静止在光滑的水平面上,目前同步对甲、乙两车施加等大反向的水平恒力1、2,使甲、乙同步由静止开始运动,在整个过程中，对甲、乙两车及弹簧构成的系统(假定整个过程中弹簧均在弹性限度内)，对的的说法是( )A系统受到外力作用，动能不断增大弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大C.恒力对系统始终做正功，系统的机械能不断增大D两车的速度减小

4、到零时，弹簧的弹力大小不小于外力F、的大小6.海淀模拟滑板是目前非常流行的一种运动，如图所示，一滑板运动员以 m/s的初速度从曲面的A点下滑,运动到B点速度仍为7/,若她以 /的初速度仍由A点下滑,则她运动到B点时的速度 ( ).不小于6 m.等于 ms.不不小于6 m/sD条件局限性,无法计算7.(福州模拟)来自福建省体操队的运动员黄珊汕是第一位在奥运会上获得蹦床奖牌的中国选手.蹦床是一项好看又惊险的运动，如图544所示为运动员在蹦床运动中完毕某个动作的示意图,图中虚线Q是弹性蹦床的原始位置，为运动员达到的最高点，B为运动员刚达到蹦床时的位置，C为运动员达到的最低点.不考虑空气阻力和运动员与

5、蹦床作用时的机械能损失，在A、B、三个位置上运动员的速度分别是vA、B、v,机械能分别是、B、EC，则它们的大小关系是(）AvB,vBvC B.vAvB，vBEB,EBEC8（扬州模拟）如图-1所示,质量m10 kg和M0kg的两物块，叠放在光滑水平面上,其中物块m通过处在水平方向的轻弹簧与竖直墙壁相连，初始时刻,弹簧处在原长状态,弹簧的劲度系数250 N/m.现用水平力F作用在物块上,使其缓慢地向墙壁移动,当移动0 m时，两物块间开始相对滑动,在相对滑动前的过程中，下列说法中对的的是（)A.M受到的摩擦力保持不变B.物块m受到的摩擦力对物块m不做功C.推力做的功等于弹簧增长的弹性势能D开始相

6、对滑动时，推力F的大小等于10 N9.一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，通过时间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分别表达该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能,则如图所示的图象中也许对的的是（ )二、简答题0.山西省四校联考如图所示，半径为的光滑半圆弧轨道与高为0R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连,水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡在水平轨道上,轻质弹簧被a、b两小球挤压，处在静止状态.同步释放两个小球,a球正好能通过圆弧轨道的最高点A,球正好能达到斜轨道的最高点B.已知球质量为m1，b球质量为m,重力加速度为

7、.求：(1)a球离开弹簧时的速度大小va;（2)b球离开弹簧时的速度大小vb；(3)释放小球前弹簧的弹性势能Ep.11.如图4-4-3所示，为一传送装置，其中AB段粗糙,AB段长为L02m，动摩擦因数0.,B、DN段均可视为光滑，且BC的始、末端均水平，具有h. m的高度差,DN是半径为=0.4 m的半圆形轨道,其直径DN沿竖直方向，位于DN竖直线上,C间的距离恰能让小球自由通过.在左端竖直墙上固定有一轻质弹簧,既有一可视为质点的小球，小球质量02 kg，压缩轻质弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连),小球刚好能沿DEN轨道滑下.求:(1)小球达到点时速度的大小；(2)压缩的弹簧所具有的弹

8、性势能图4-312、如图所示，传送带与水平面之间的夹角为=30,其上A、B两点间的距离为l=5 m，传送带在电动机的带动下以v1 ms的速度匀速运动，现将一质量为m10 kg 的小物体(可视为质点）轻放在传送带的A点，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数为=，在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中，求：(1)传送带对小物体做的功.(2）电动机做的功(取1 2）功能关系 能量守恒定律习题训练答案编辑:孟祥涛1解析:由动能定理，Wf=0-E0，即克服阻力做的功等于物体的初动能，与物体的质量无关，C不对的;物体动能减少,机械能减少,D不对的；-g=0Ek0，=,质量大的物体滑行距离小,不对的、对的答

9、案：A解析：根据力做功的条件可知重力对小球做负功,斜面弹力对小球做正功,A错误、B对的;小球在该过程中机械能增长,错误;推力F做的总功应等于小球重力势能的增量g(-sn ），错误.答案：解析:物体A、B及弹簧构成的系统机械能守恒,物体的机械能减少量等于弹簧弹性势能的增长量与物体动能的增长量之和,则选项A、错误;单独对物体B，在达到最大速度前,细线拉力做负功,机械能减少,物体B减少的机械能等于拉力做的功，则选项C对的、错误答案：C4【解析】设阻力大小为Ff,由牛顿第二定律得：mgsi 30+Ffma，可得:F=g,故此过程阻力f做功为-Ff-m，系统生热mh,机械能损失了mg，B对的，D错误;合

10、外力做负功g2g,故动能损失了mg，C错误；重力做负功g,重力势能增长了mgh，错误【答案】B5【解析】对甲、乙单独受力分析，两车都先加速后减速,故系统动能先增大后减小，错误；弹簧最长时,外力对系统做正功最多，系统的机械能最大,B对的；弹簧达到最长后，甲、乙两车开始反向加速运动,F、F对系统做负功,系统机械能开始减小，C错；当两车第一次速度减小到零时,弹簧弹力大小不小于、的大小，当返回第二次速度最大时，弹簧的弹力大小等于外力大小,当速度再次为零时，弹簧的弹力大小不不小于外力F、F2的大小,D错误【答案】B【解析】 运动员在最高点A的速度为零,刚达到B位置时的速度不为零，vAvC，故A对，错；以

11、运动员为研究对象，BA机械能守恒，A=EB，BC弹力对运动员做负功，机械能减小，EBE，故对,错.【答案】AC7【解析】 取m和M为一整体，由平衡条件可得：=kx，隔离m，由平衡条件可得：Ff=k，可见缓慢左移过程中，M受的摩擦力在增大,开始滑动时，F=km100N,故此时推力F为100 N，A错误,D对的，m受的摩擦力对做正功，错误；系统缓慢移动，动能不变,且又无内能产生,由能量守恒定律可知，推力F做的功所有转化为弹簧的弹性势能，对的.【答案】 C8解析：当时速度为7 ms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.而当时速度变为6 ms时,运动员所受的摩擦力减小,故从A到B过程

12、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点动能不小于她在A点的动能.答案：A9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对的；而物体在此合力作用下做匀加速运动，vt，x=at,因此B、错;物体受摩擦力作用，总的机械能将减小,D对的答案：A10解析：小球在第1次通过半圆形轨道时,摩擦力做的功为mg/，第2次通过时由于速度比第次小,因此对轨道的压力小，摩擦力比第1次也小,做的功少，再由功能关系可知,上升的高度一定不小于H/3,不不小于.答案：D1解析：打开降落伞前,运动员只受重力作用，做自由落体运动；打开降落伞后,由于阻力随速度的减小而减

13、小,因此运动员的加速度a=逐渐变小;当fmg时，降落伞匀速下落.A图中第二段应是斜率减小的曲线，A项错误的，项对的；重力势能Epgh，E-h图象应是向下倾斜的直线,项错误;D图中在打开降落伞前机械能守恒，即第一段E不随变化，D项错误.答案：解析:本题借助子弹打木块考察了两体间相对运动过程中的阻力做功和动能定理.由于子弹相对木块发生了相对位移,导致子弹和木块在相对运动时，发生的位移不相等，选项C错误；对子弹来说，由动能定理可知:子弹克服阻力做的功等于子弹动能的减少量;对木块来说,由动能定理可知：子弹对木块做的功等于木块获得的动能；由能量守恒定律可知：子弹克服阻力做的功等于系统摩擦所产生的内能和木

14、块获得的动能的和，选项B、D对的，选项A错误答案:BD13解析小球在向右运动的整个过程中,力F做正功,由功能关系知小球和弹簧构成的系统机械能逐渐增大,选项A错误,B对的;弹力始终增大,当弹力等于F时，小球的速度最大，动能最大,当弹力不小于F时，小球开始做减速运动,速度减小，动能减小,选项C、D错误答案1解析F、F2加在A、B上后来,、B向两侧做加速度a减小的加速运动.当F=kx时,加速度为零，速度达到最大,后来kxF,A、向两侧做减速运动,至速度减为零时，弹簧伸长到最长，从A、B开始运动到弹簧伸长到最长的过程中，F1、F2都始终做正功,使系统的机械能增长.后来弹簧伸长量减小,F1、F2开始做负

15、功,则系统的机械能减小答案C15解析 由于杆AB、C光滑,因此M下降,N向左运动，绳子对N做正功，对M做负功,N的动能增长，机械能增长，M的机械能减少，对M、N系统杆对M、N均不做功，系统机械能守恒，故B项对的答案 B16解析：物块由静止释放后，物块受到竖直向上的拉力作用,拉力对物块做负功，物块机械能逐渐减少，选项错误;粗细均匀、质量分布均匀的软绳其重心在软绳的中心，初状态，软绳重心在距斜面最高点l4处,末状态，软绳重心在距斜面最高点l/2处,以斜面最高点为零势能点，在此过程中，软绳的重力势能共减少了mg(-l/4)-mg(l/2)=ml,选项B错；物块重力势能的减少与软绳的重力势能的减少之和

16、等于两者增长的动能和软绳克服摩擦力所做功的和,选项C错误;由功能关系可知，软绳的重力势能的减少不不小于软绳动能的增长与软绳克服摩擦力所做的功,因此选项D对的答案：D1解析:选.木块上升的高度不不小于，因此重力势能增量不不小于mgh，错;弹性势能与重力势能的增长之和为Fh,故B、错;由功的定义式可知C对.18解析:小球动能减少量等于合外力的总功（mg+f)H，A项错误;小球机械能减少量等于阻力的功f，B项对的；小球重力势能增长等于克服重力做的功mgH,C项对的；小球加速度等于,D项对的。答案:BC19解析:(1）由球正好能达到A点知mgm11v-m1v=m12R得va(）对于b球由动能定理有：2

17、=g1R得vb(3)由机械能守恒定律得Ep=m1v2v得p=(1+1m2)R.20解析 (1)滑块从A端下滑到B端，由动能定理得mgRv02在B点由牛顿第二定律得N-gm解得轨道对滑块的支持力N3 mg=3 (2）滑块滑上小车后,由牛顿第二定律对滑块：ga1，得-3/2对小车:mg=Ma2,得a=1 m/s2设经时间t后两者达到共同速度，则有v0a=a2t解得t s由于=1 s1.5 s,故后小车和滑块一起匀速运动,速度v=1 m/s因此,1.5 s时小车右端距轨道B端的距离为=2t2+v（5-)1 m(3)滑块相对小车滑动的距离为s=2 m因此产生的内能Q=s6J.答案 (1)30 N()1

18、 m()6J2解析(1)“小球刚好能沿DEN轨道滑下”，在圆周最高点D点必有:mg=m从点到N点，由机械能守恒得：mvD+mg2r=mvN20联立以上两式并代入数据得:vD=2 m/s，N2 ms(2)弹簧推开小球过程中，弹簧对小球所做的功W等于弹簧所具有的弹性势能E,根据动能定理得mgmh=mvD20代入数据得=04 J即压缩的弹簧所具有的弹性势能为0.4 J.(优选能量守恒)答案 ()2 m/s(2)0.44 J2、解析:(1）根据牛顿第二定律知,gcos msn=ma， 可得a=g=2. m/s2，当小物体的速度为1 m/s时，小物体与传送带的相对位移为l=. m,即小物体匀速运动了l-l=4.8 ,由功能关系可得WEk+Ep=mv2+mglsin=255(2)电动机做功使小物体机械能增长，同步小物体与传送带间因摩擦产生热量，由()知小物体与传送带之间的相对位移=0. m摩擦生热Ff=mcos 15 J，故电动机做的功为W总=WQ=25 J+15 J270 J.