1、课时强化练(十七)功能关系能量守恒定律(限时：40分钟)A级跨越本科线1(2016上海高考)在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空若减小风力，体验者在加速下落过程中()A失重且机械能增加B失重且机械能减少C超重且机械能增加 D超重且机械能减少B据题意，体验者漂浮时受到的重力和风力平衡；在加速下降过程中，风力小于重力，即重力对体验者做正功，风力做负功，体验者的机械能减小；加速下降过程中，加速度方向向下，体验者处于失重状态，故选项B正确2.(2017苏州模拟)如图5410所示，跳水运动员跳水前的踏板过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的
2、跳板(A位置)上，随跳板一同向下运动到最低点(B位置)对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法正确的是() 【导学号：96622311】图5410A到达最低点时，运动员所受外力的合力为零B在这个过程中，运动员的动能一直在减小C在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加D在这个过程中，运动员所受重力对她做的功大于运动员克服跳板弹力做的功C从运动员与跳板接触至F弹mg，运动员做加速度减小的加速运动，之后F弹mg，运动员开始减速，到最低点时速度减为零，此时运动员受向上的合力，选项A错误；该过程中运动员的动能先增大后减小，选项B错误；该过程中跳板的形变量一直增大，弹性势能一直在增加，选项C
3、正确；对于该过程，由动能定理得WGW弹0mv2，则WGW弹mv2，选项D错误3构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面自动充电式电动自行车就是很好的一例，电动自行车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接当骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以通过发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来现有某人骑车以600 J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图5411中的线所示；第二次启动自动充电装置，其动能随位移变化关系如图线所示，则第二次向蓄电池所充的电能是()图5411A600 JB360 JC300 J D24
4、0 JD设自行车的总质量为m，第一次关闭自动充电装置，由动能定理有mgL10Ek，第二次启动自动充电装置，由功能关系有EkmgL2E电，代入数据解得E电240 J，D正确4如图5412所示，质量相等、材料相同的两个小球A、B间用一劲度系数为k的轻质弹簧相连组成系统，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在B上的水平外力F的作用下由静止开始运动，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为4Ek时撤去外力F，最后停止运动不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力则在从撤去外力F到停止运动的过程中，下列说法正确的是() 【导学号：96622312】图5412A撤去外力F的瞬间，弹簧的压缩量为B撤去外力
5、F的瞬间，弹簧的伸长量为C系统克服摩擦力所做的功小于系统机械能的减少量DA克服外力所做的总功等于2EkD撤去F瞬间，弹簧处于拉伸状态，对系统，在F作用下一起匀加速运动时，由牛顿第二定律有F2mg2ma，对A有kxmgma，求得拉伸量x，则A、B两项错误；撤去F之后，系统运动过程中，克服摩擦力所做的功等于机械能的减少量，则C错误；对A利用动能定理W合0EkA，又有EkAEkB2Ek，则知A克服外力做的总功等于2Ek，则D项正确5起跳摸高是学生经常进行的一项体育活动一质量为m的同学弯曲两腿向下蹲，然后用力蹬地起跳，从该同学用力蹬地到刚离开地面的起跳过程中，他的重心上升了h，离地时他的速度大小为v.
6、下列说法正确的是()A该同学机械能增加了mghB起跳过程中该同学机械能增量为mghmv2C地面的支持力对该同学做功为mghmv2D该同学所受的合外力对其做功为mv2mghB学生重心升高h，重力势能增大了mgh，又知离地时获得动能为mv2，则机械能增加了mghmv2，A错、B对；人与地面作用过程中，支持力对人做功为零，C错；学生受合外力做功等于动能增量，则W合mv2，D错6如图5413所示，BC是竖直面内的四分之一圆弧形光滑轨道，下端C与水平直轨道相切一个小物块从B点正上方R处的A点处由静止释放，从B点刚好进入圆弧形光滑轨道下滑，已知圆弧形轨道半径为R0.2 m，小物块的质量为m0.1 kg，小
7、物块与水平面间的动摩擦因数0.5，取g10 m/s2.小物块在水平面上滑动的最大距离是() 【导学号：96622313】图5413A0.1 m B0.2 mC0.6 m D0.8 mD设小物块在水平面上滑动的最大距离为x，由动能定理得：mg2Rmgx0，x0.8 m，选项D正确7如图5414所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体轻轻地放置在木板上的右端，已知物体m和木板之间的动摩擦因数为，为保持木板的速度不变从物体m放到木板上到它相对木板静止的过程中，须对木板施一水平向右的作用力F，那么力F对木板做功的数值为()图5414A. B.Cmv2 D2mv2C由
8、能量转化和守恒定律可知，拉力F对木板所做的功W一部分转化为物体m的动能，一部分转化为系统内能，故Wmv2mgs相，s相vtt，vgt，以上三式联立可得：Wmv2，故C正确B级名校必刷题8(多选)(2017无锡模拟)如图5415所示，一物块通过一橡皮筋与粗糙斜面顶端垂直于固定斜面的固定杆相连而静止在斜面上，橡皮筋与斜面平行且恰为原长现给物块一沿斜面向下的初速度v0，则物块从开始滑动到滑到最低点的过程中(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，橡皮筋的形变在弹性限度内)，下列说法正确的是()图5415A物块的动能一直增加B物块运动的加速度一直增大C物块的机械能一直减少D物块减少的机械能等于橡皮筋增加的
9、弹性势能BC由题意知物块的重力沿斜面向下的分力为mgsin fmgcos ，在物块下滑过程中，橡皮筋拉力F一直增大，根据牛顿第二定律有a，选项B正确；物块受到的合外力方向沿斜面向上，与位移方向相反，根据动能定理知动能一直减少，选项A错误；滑动摩擦力和拉力F一直做负功，根据功能关系知物块的机械能一直减少，选项C正确；根据能量守恒定律，物块减少的机械能等于橡皮筋增加的弹性势能和摩擦产生的热量之和，选项D错误9(多选)如图5416甲所示，倾角为足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行t0时，将质量m1 kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上，物体相对地面的v t图象如图乙所示设沿传送带向下为正
10、方向，重力加速度g取10 m/s2.则() 【导学号：96622314】甲乙图5416A传送带的速率v010 m/sB传送带的倾角30C物体与传送带之间的动摩擦因数0.5D02.0 s摩擦力对物体做功Wf24 JACD物体与传送带同速之前的加速度为a1，同速之后的加速度为a2，由v t图象可知，a110 m/s2，a22 m/s2，由mgsin mgcos ma1，mgsin mgcos ma2可解得：37，0.5，B错误、C正确；物体与传送带同速后物体的加速度发生变化，由此可知，传送带的速度v010 m/s，A正确；由动能定理得：mgLsin Wfmv2，L1 m1 m16 m，物体末速度v
11、12 m/s，故Wf24 J，D正确10(多选)如图5417所示，一个小球(视为质点)从H12 m高处，由静止开始沿光滑弯曲轨道AB，进入半径R4 m的竖直圆环内侧，且与圆环的动摩擦因数处处相等，当到达圆环顶点C时，刚好对轨道压力为零；然后沿CB圆弧滑下，进入光滑弧形轨道BD，到达高度为h的D点时速度为零，则h的值可能为()图5417A10 mB9.5 mC8.5 m D8 mBC小球到达环顶C时，刚好对轨道压力为零，在C点，由重力提供向心力，则根据牛顿第二定律得：mgm，小球在C点时的动能为mv2mgR.以B点为零势能面，小球在C点时的重力势能Ep2mgR.开始小球从H12 m高处，由静止开
12、始通过光滑弧形轨道AB，因此在小球上升到顶点时，根据动能定理得：mg(H2R)Wfmv2所以克服摩擦力做功WfmgR，此时机械能等于mgR，之后小球沿轨道下滑，由于机械能有损失，所以下滑速度比上升速度小，因此对轨道压力变小，所受摩擦力变小，所以下滑时，克服摩擦力做功小于mgR，机械能有损失，到达底端时小于mgR；此时小球机械能大于mgRmgR2mgR，而小于mgR，所以进入光滑弧形轨道BD时，小球机械能的范围为2mgREpmgR，所以高度范围为8 mhmgcos 物块将会下滑，而AB段光滑，故物块将做往复运动，直到停止在B点根据能量守恒定律mgR(1cos 37)Q而摩擦产生的热量Qfs，fmgcos 代入数据解得，物块在BD板上的总路程s0.25 m.【答案】(1)37(2)0.25 m
