（講練測(cè)）高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題21 功能關(guān)系 能量守恒定律（練）（含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題

《（講練測(cè)）高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題21 功能關(guān)系 能量守恒定律（練）（含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（講練測(cè)）高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題21 功能關(guān)系 能量守恒定律（練）（含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題（11頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專(zhuān)題21 功能關(guān)系 能量守恒定律（練） 1．（多選）跳傘運(yùn)動(dòng)員從懸停的直升機(jī)上跳下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后拉開(kāi)繩索開(kāi)啟降落傘，如圖所示是跳傘過(guò)程中的v－t圖象。若將人和傘看成—個(gè)系統(tǒng)，則： （ ） A．系統(tǒng)先加速運(yùn)動(dòng)，接著減速運(yùn)動(dòng)，最后勻速運(yùn)動(dòng)B．系統(tǒng)受到的合外力始終向下 C．阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)功D．系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 【答案】AC 【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是分析清楚運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從v-t圖象可以看出，跳傘運(yùn)動(dòng)員先加速下降，后減速下降，最后勻速下降；機(jī)械能守恒的條件是只有重力時(shí)物體的機(jī)械能守恒；此題是基礎(chǔ)題。 2．（多選）如圖甲所示，一物體懸掛在細(xì)繩下端，由靜

2、止開(kāi)始沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的機(jī)械能E與物體通過(guò)路程x的關(guān)系圖象如圖乙所示，其中0～x1過(guò)程的圖象為曲線，x1～x2過(guò)程的圖象為直線（忽略空氣阻力）。則下列說(shuō)法正確的是： （ ） A．0～x1過(guò)程中物體所受拉力是變力，且一定不斷減小 B．0～x1過(guò)程中物體的動(dòng)能一定先增加后減小，最后為零 C．x1～x2過(guò)程中物體一定做勻速直線運(yùn)動(dòng) D．x1～x2過(guò)程中物體可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，也可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 【答案】AB 【名師點(diǎn)睛】物體的機(jī)械能的變化是通過(guò)除重力之外的力做功來(lái)量度的。由于除重力和細(xì)繩的拉力之外的其它力做多少負(fù)功物體的機(jī)械能就減少多少，圖象的

3、斜率的絕對(duì)值等于物體所受拉力的大??；如果拉力等于物體所受的重力，故物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)；如果拉力小于物體的重力，則物體加速向下運(yùn)動(dòng)。本題是以力和運(yùn)動(dòng)、功能關(guān)系為命題背景，考查學(xué)生應(yīng)用圖象分析、推理的綜合能力，對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析是難點(diǎn)，靠的是定性分析確定運(yùn)動(dòng)過(guò)程和應(yīng)用。 3．（多選）如圖所示，平直長(zhǎng)木板傾斜放置，小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)由A到B逐漸減小。先讓物塊從A端由靜止釋放滑到B端；然后，將木板A端著地，使木板的傾角與前一次相同，再讓物塊從B端由靜止釋放滑到A端。上述兩個(gè)過(guò)程相比較，下列說(shuō)法正確的是： （ ） A、前一過(guò)程中，系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱能較少 B、兩個(gè)過(guò)程

4、中，物塊滑到底端時(shí)的速度相同 C、后一過(guò)程中，物塊從頂端滑到底端時(shí)，可能先做加速運(yùn)動(dòng)后減速運(yùn)動(dòng) D、后一過(guò)程中，物塊從頂端滑到底端的時(shí)間較短 【答案】BD 【解析】，可知兩過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱相同，A錯(cuò)誤；由能量守恒，可知兩個(gè)過(guò)程中，物塊從頂端滑到底端時(shí)的速度相同，B正確；因?yàn)椋笠贿^(guò)程中，加速度，則物塊一直做加速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；前一過(guò)程中加速度逐漸增大，后一過(guò)程中加速度逐漸減小，結(jié)合圖象可知，后一過(guò)程中，物塊從頂端滑到底端的時(shí)間較短，D正確。 【名師點(diǎn)睛】本題考查能量守恒和v-t圖象等力學(xué)綜合問(wèn)題．處于基礎(chǔ)類(lèi)題目，注意動(dòng)能定理，機(jī)械能守恒的條件。 4．（多選）如圖所示，一質(zhì)量為1

5、kg的小物塊自斜面上A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)2s運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后通過(guò)光滑的銜接弧面恰好滑上與地面等高的傳送帶上．傳送帶以4m/s的恒定速率運(yùn)行。已知AB間距離為2m，傳送帶長(zhǎng)度（即BC間距離）為10m，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。取g＝10m/s2，下列說(shuō)法正確的是： （ ） A.物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2.32s B:物塊在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量為2J C、物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中傳送帶對(duì)物塊做功為6J D、物塊滑上傳送帶后，傳動(dòng)系統(tǒng)因此而多消耗的能量為8J 【答案】BCD 【名師點(diǎn)睛】傳送帶模型是高中物理的典型模型，要掌握其解題思路與方法，

6、分析清楚物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式與能量守恒定律可以解題；注意物塊在傳送帶上因摩擦產(chǎn)生的熱量Q=μmg△x。 5．如圖所示，擋板P固定在足夠高的水平桌面上，小物塊A和B大小可忽略，它們分別帶有+和+的電量，質(zhì)量均為m，兩物塊由絕緣的輕彈簧連接，一不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)滑輪，一端與B連接，另一端連接一輕質(zhì)小鉤。整個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)為E，方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，A、B開(kāi)始靜止，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，不計(jì)一切摩擦以及A、B間的庫(kù)侖力，A、B所帶電量保持不變，B不會(huì)碰到滑輪。 （1）若在小鉤上掛一質(zhì)量為m的小物塊C并由靜止釋放，可使物塊A恰好離開(kāi)擋板P，求物塊C

7、下落的最大高度； （2）若C的質(zhì)量改為2m，則當(dāng)A剛離開(kāi)擋板P時(shí)，B的速度多大？ 【答案】（1）（2） （2）由能量守恒定律可知：C下落h過(guò)程中，C重力勢(shì)能的減少量等于B的電勢(shì)能的增量和彈簧彈性勢(shì)能的增量以及系統(tǒng)動(dòng)能的增量之和，當(dāng)C的質(zhì)量為m時(shí)：…⑤ 當(dāng)C的質(zhì)量為2m時(shí)，設(shè)A剛離開(kāi)擋板時(shí)B的速度為v，則有：…⑥ 由④～⑥式可解得A剛離開(kāi)P時(shí)B的速度為：? 【名師點(diǎn)睛】本題過(guò)程較繁雜，涉及功能關(guān)系多，有彈性勢(shì)能、電勢(shì)能、重力勢(shì)能等之間的轉(zhuǎn)化，全面考察了學(xué)生綜合分析問(wèn)題能力和對(duì)功能關(guān)系的理解及應(yīng)用，難度較大．對(duì)于這類(lèi)題目在分析過(guò)程中，要化繁為簡(jiǎn)，即把復(fù)雜過(guò)程，分解為多個(gè)小過(guò)程分析，

8、同時(shí)要正確分析受力情況，弄清系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及功能關(guān)系． 1．（多選）一水平傳送帶以的速度順時(shí)針傳送，其右端與一傾角為的光滑斜面平滑相連，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊輕放在傳送帶最左端，已知物塊的質(zhì)量為，若物塊經(jīng)傳送帶與斜面的連接處無(wú)能量損失，則： （ ） A、物塊在第一次沖上斜面前，一定一直做加速運(yùn)動(dòng) B、物塊不可能從傳送帶的左端滑落 C、物塊不可能回到出發(fā)點(diǎn) D、滑塊的最大機(jī)械能不可能大于 【答案】BD 【名師點(diǎn)睛】物塊輕放上傳送帶后先做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)求出勻加速運(yùn)動(dòng)的位移，再判斷物塊是否勻速；物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中只有重力做功，機(jī)械能守恒

9、．然后結(jié)合返回時(shí)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)分析即可；本題關(guān)鍵要正確進(jìn)行受力分析及過(guò)程分析，靈活選擇研究的過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法和動(dòng)能定理結(jié)合研究。 2．（多選）質(zhì)量為m的物體從傾角為30°的斜面上靜止開(kāi)始下滑s，物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，下列說(shuō)法中正確的是： （ ） A．物體的動(dòng)能增加 B．物體的重力勢(shì)能減少 C．物體克服阻力所做的功為 D．物體的機(jī)械能減少 【答案】AC 【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要掌握常見(jiàn)的功與能的關(guān)系，知道動(dòng)能的變化與合力做功有關(guān)即 ，重力勢(shì)能的變化與重力做功有關(guān)即 ，機(jī)械能的變化與除重力以外的力做功有關(guān)。

10、3．（多選）如圖所示，有三個(gè)斜面a、b、c，底邊的長(zhǎng)分別為L(zhǎng)、L、2L，高度分別為2h、h、h。某物體與三個(gè)斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同，這個(gè)物體分別沿三個(gè)斜面從頂端由靜止開(kāi)始下滑到底端。三種情況相比較，下列說(shuō)法正確的是： （ ） A．物體減少的重力勢(shì)能ΔEa＝2ΔEb＝2ΔEc B．物體到達(dá)底端的動(dòng)能Eka＝2Ekb＝2Ekc C．因摩擦產(chǎn)生的熱量2Qa＝2Qb＝Qc D．因摩擦產(chǎn)生的熱量4Qa＝2Qb＝Qc 【答案】AC 【名師點(diǎn)睛】損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．物體從斜面下滑過(guò)程中，重力做正功，摩擦力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理可以比較三者動(dòng)能大小，

11、注意物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做功等于因摩擦產(chǎn)生熱量，據(jù)此可以比較摩擦生熱大小。 4．（多選）如圖所示，一傾角為a的固定斜面下端固定一擋板，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧下端固定在擋板上．現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物塊從斜面上離彈簧上端距離為s處，由靜止釋放，已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物塊下滑過(guò)程中的最大動(dòng)能為Ekm，則小物塊從釋放到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是： （ ） A．μ

12、止釋放，則下滑過(guò)程中物塊的最大動(dòng)能小于2Ekm 【答案】ACD 【解析】據(jù)題：小物塊從靜止釋放后能下滑，則有，解得，故A正確；物塊剛與彈簧接觸的瞬間，彈簧的彈力仍為零，仍有，物塊繼續(xù)向下加速，動(dòng)能仍在增大，所以此瞬間動(dòng)能不是最大，當(dāng)物塊的合力為零時(shí)動(dòng)能才最大，故B錯(cuò)誤；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律知，彈簧的最大彈性勢(shì)能等于整個(gè)過(guò)程中物塊減少的重力勢(shì)能與產(chǎn)生的內(nèi)能之差，而內(nèi)能等于物塊克服摩擦力做功，可得彈簧的最大彈性勢(shì)能等于整個(gè)過(guò)程中物塊減少的重力勢(shì)能與摩擦力對(duì)物塊做功之和，故C正確；若將物塊從離彈簧上端的斜面處由靜止釋放，下滑過(guò)程中物塊動(dòng)能最大的位置不變，彈性勢(shì)能不變，設(shè)為，此位置彈簧的壓縮量為

13、，根據(jù)功能關(guān)系可得：將物塊從離彈簧上端的斜面處由靜止釋放，下滑過(guò)程中物塊的最大動(dòng)能為． 將物塊從離彈簧上端的斜面處由靜止釋放，下滑過(guò)程中物塊的最大動(dòng)能為． 而 由于在物塊接觸彈簧到動(dòng)能最大的過(guò)程中，物塊的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和物塊的動(dòng)能，則根據(jù)功能關(guān)系可得：，即，所以得，故D正確。 【名師點(diǎn)睛】本題主要考查了動(dòng)能定理及能量守恒定律的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，知道什么時(shí)候動(dòng)能最大，能熟練運(yùn)用能量守恒定律列式研究。 5．水平傳送帶被廣泛的應(yīng)用于飛機(jī)場(chǎng)和火車(chē)站，對(duì)旅客的行李進(jìn)行安全檢查，圖為一水平傳送帶裝置示意圖，繃緊的傳送帶AB始終保持的恒定速度運(yùn)行，一質(zhì)量為的行李

14、無(wú)初速的放在A處，該行李與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，AB間的距離，取，求： （1）行李從A運(yùn)送到B所用的時(shí)間為多少。 （2）電動(dòng)機(jī)運(yùn)送該行李需增加的電能為多少。 （3）如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，行李就能夠較快的傳送到B處，求行李從A處傳送到B處的最短時(shí)間和傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率。 【答案】（1）2.5s；（2）4J；（3）2m/s 設(shè)行李從A運(yùn)送到B共用時(shí)間為，則 （2）電動(dòng)機(jī)需增加的電能就是物體增加的動(dòng)能和系統(tǒng)增加的內(nèi)能之和 故 （3）行李從A勻加速運(yùn)動(dòng)到B時(shí)，傳送時(shí)間最短 代入數(shù)據(jù)得 此時(shí)傳送帶對(duì)應(yīng)的運(yùn)行速率為 故傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率為。 【名師點(diǎn)睛】把行李無(wú)

15、初速放上傳送帶時(shí)，行李先做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度與傳送帶相同時(shí)與傳送帶一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)量定理和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式研究行李和人運(yùn)動(dòng)情況分析它們到達(dá)B的時(shí)間長(zhǎng)短，判斷哪個(gè)先到達(dá)B．當(dāng)行李一直做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，到達(dá)B的時(shí)間最短． 1．【2016·四川卷】韓曉鵬是我國(guó)首位在冬奧會(huì)雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動(dòng)員。他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對(duì)他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J。韓曉鵬在此過(guò)程中： （ ） A．動(dòng)能增加了1 900 J B．動(dòng)能增加了2 000 J

16、C．重力勢(shì)能減小了1 900 J D．重力勢(shì)能減小了2 000J 【答案】C 【名師點(diǎn)睛】此題是對(duì)功能關(guān)系的考查；關(guān)鍵是搞清功與能的對(duì)應(yīng)關(guān)系：合外力的功等于動(dòng)能的變化量；重力做功等于重力勢(shì)能的變化量；除重力以外的其它力做功等于機(jī)械能的變化量. 2．【2015·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ·17】如圖所示，一半徑為R，粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置,直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開(kāi)始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道。質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí)，對(duì)軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中客服摩擦力所做的功。則：

17、 （ ） A．，質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn) B．，質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn) C．，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q后，繼續(xù)上升一段距離 D．，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q后，繼續(xù)上升一段距離 【答案】C mg FN θ 【方法技巧】動(dòng)能定理分析摩擦力做功是基礎(chǔ)，對(duì)于滑動(dòng)摩擦力一定要注意壓力的變化，最大的誤區(qū)是根據(jù)對(duì)稱(chēng)性誤認(rèn)為左右兩部分摩擦力做功相等。 3．【2014·海南·10】（多選）如圖，質(zhì)量相同的兩物體a、b，用不可伸長(zhǎng)的輕繩跨接在一光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上，初始時(shí)用力壓住b使a、b靜止，撤去此壓力后，a開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。在a下降的過(guò)程中，b始終未離開(kāi)桌面。在此過(guò)程中： （ ） A．a(chǎn)的動(dòng)能小于b的動(dòng)能 B．兩物體機(jī)械能的變化量相等 C．a(chǎn)的重力勢(shì)能的減小量等于兩物體總動(dòng)能的增加量 D．繩的拉力對(duì)a所做的功與對(duì)b所做的功的代數(shù)和為零 【答案】AD 【方法技巧】本題重點(diǎn)考查能量守恒，在分析問(wèn)題時(shí)，注意地面的粗糙的，即系統(tǒng)機(jī)械能不守恒。