1、第四章第六节基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中第13题只有一项符合题目要求;第45题有多项符合题目要求)1(2017开福名校质检)下列说法中不正确的是()A电动机是把其他形式的能转化为电能的装置B发电机是把其他形式的能转化为电能的装置C电容器是储存电荷的装置D白炽灯是利用电流的热效应工作的【答案】A【解析】电动机是把电能转化为其他形式的能的装置,故A错误发电机是把其他形式的能如机械能转化为电能的装置,故B正确电容器能容纳电荷,故C正确白炽灯通电后发热发光,是利用电流的热效应工作的,故D正确本题选错误的,故选A2(2017大庆一模)如图所示,半径为R的金属环竖直放置,环上套有一质量为m
2、的小球,小球开始时静止于最低点,现使小球以初速度v0沿环上滑,小环运动到环的最高点时与环恰无作用力,则小球从最低点运动到最高点的过程中()A小球机械能守恒B小球在最低点时对金属环的压力是6mgC小球在最高点时,速度是2D小球机械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是0.5mgR【答案】D【解析】小球在最高点与环作用力恰为0时,设速度为v,则mgm,解得v,从最低点到最高点,由动能定理得,mg2RW克mv2mv,解得W克mgR,所以机械能不守恒,且克服摩擦力所做的功是0.5mgR,故A、C错误,D正确在最低点,根据向心力公式得,Nmgm,解得N7mg,故B错误故选D3如图所示,质量为m的物块从A点由静
3、止开始下落,加速度是,下落H到B点后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C,在由A运动到C的过程中,空气阻力恒定,则()A物块机械能守恒B物块和弹簧组成的系统机械能守恒C物块机械能减少mg(Hh)D物块和弹簧组成的系统机械能减少mg(Hh)【答案】D【解析】因在下落过程中,空气阻力做负功,所以物块和系统的机械能都不守恒,A、B错;由题意得mgFfma,得到Ff,在由A运动到C的过程中,空气阻力做功为WFf(Hh),即物块和弹簧组成的系统机械能减少,D对;物块机械能的减少量就是其重力势能的减少量,且为mg(Hh),C错4如图所示,一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于O点处,将
4、小球拉至A处,弹簧恰好无形变,由静止释放小球,它运动到O点正下方B点的速度为v,与A点的竖直高度差为h,则()A由A至B重力做功为mghB由A至B重力势能减少mv2C由A至B小球克服弹力做功为mghD小球到达位置B时弹簧的弹性势能为mghmv2【答案】AD【解析】重力做功Wmgh,与是否受其他力无关,而从A到B下降的高度为h,因此A正确;而从A下降到B的过程中,根据动能定理得mghW阻mv2,重力势能的减少量为mghW阻mv2,B错误;而在这个过程中,克服弹力做的功W阻mghmv2,C错误,D正确5(2016辽宁瓦房店期末)在排球比赛中,假设排球运动员某次发球后排球恰好从网上边缘过网,排球网高
5、H2.24 m,排球质量为m300 g,运动员对排球做的功为W120 J,排球运动过程中克服空气阻力做功为W24.12 J,重力加速度g10 m/s2.球从手刚发出位置的高度h2.04 m,选地面为零势能面,则()A与排球从手刚发出相比较,排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为6.72 JB排球恰好到达球网上边缘时的机械能为22 JC排球恰好到达球网上边缘时的动能为15.88 JD与排球从手刚发出相比较,排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量为4.72 J【答案】BD【解析】与排球从手刚发出相比较,排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为 mg(Hh)0.310(2.242.04) J0.
6、6 J,故A错误;根据功能关系可得,排球恰好到达球网上边缘时的机械能为 mghW1W2(0.3102.04204.12)J22 J,故B正确;由动能定理可知,排球恰好到达球网上边缘时的动能为 W1W2mg(Hh)15.28 J,故C错误;与排球从手刚发出相比较,排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量为 W2mg(Hh)4.72 J,故D正确二、非选择题6如图所示,一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下,槽的底端B与水平传送带相接,传送带的运行速度恒为v0,两轮轴心间距为l,滑块滑到传送带上后做匀加速运动,滑到传送带右端C时,恰好加速到与传送带的速度相同,求:(1)滑块到达
7、底端B时的速度大小vB;(2)滑块与传送带间的动摩擦因数;(3)此过程中,由于克服摩擦力做功而产生的热量Q.【答案】(1)(2)(3)mgl相对【解析】(1)滑块在由A到B的过程中机械能守恒,可得mghmv解得vB.(2)滑块在由B到C的过程中,应用动能定理得mglmvmv解得.(3)热量QFfl相对mgl相对7一质量m0.6 kg的物体以v020 m/s的初速度从倾角为30的斜坡底端沿斜坡向上运动当物体向上滑到某一位置时,其动能减少了Ek18 J,机械能减少了E3 J,不计空气阻力,重力加速度g10 m/s2,求:(1)物体向上运动时加速度的大小;(2)物体返回斜坡底端时的动能【答案】(1)
8、6 m/s2(2)80 J【解析】(1)设物体在运动过程中所受的摩擦力大小为f,向上运动的加速度大小为a,由牛顿第二定律有a设物体动能减少Ek时,在斜坡上运动的距离为s,由功能关系得Ek(mgsin f)s,Efs联立以上各式并代入数据可得a6 m/s2,且f0.6 N.(2)设物体沿斜坡向上运动的最大距离为sm,由运动学规律可得sm设物体返回底端时的动能为Ek,由动能定理有Ek(mgsin f)sm联立以上各式并代入数据可得Ek80 J.能力提升8(多选)如图所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处安装一定滑轮质量分别为M、m(Mm)的滑块,
9、通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中()A两滑块组成的系统机械能守恒B重力对M做的功等于M动能的增加C轻绳对m做的功等于m机械能的增加D两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功【答案】CD【解析】由于斜面ab粗糙,在两滑块沿斜面运动的过程中,两滑块组成系统的机械能不守恒,选项A错误由动能定理,重力对M做的功大于M动能的增加,选项B错误由功能关系,轻绳对m做的功等于m机械能的增加,选项C正确由功能关系可知,两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功,选项D正确9(2016四川成都树德
10、中学期末) 如图甲所示,小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放,其动能Ek与离地高度h的关系如图乙所示其中高度从h1下降到h2,图象为直线,其余部分为曲线,h3对应图象的最高点,轻弹簧劲度系数为k,小物体质量为m,重力加速度为g.以下说法正确的是() 甲乙A小物体下落至高度h5时,加速度为0B小物体下落至高度h3时,加速度最大C小物体从高度h2下降到h4,弹簧的弹性势能增加了mg(h2h4)D小物体从高度h1下降到h5,弹簧的最大弹性势能为2mg(h1h3)【答案】C【解析】物体的动能先增大,后减小小物体下落至高度h4时,物体的动能与h2时的动能相同,由弹簧振子运动的对称性可知,在h4时弹
11、簧的弹力一定是重力的2倍;小物体下落至高度h5时,动能又回到0,说明h5是最低点,弹簧的弹力到达最大值,一定大于重力的2倍,所以此时物体的加速度最大,故A、B错误小物体下落至高度h4时,物体的动能与h2时的动能相同,小物体从高度h2下降到h4,重力做功Wmgxmg(h2h4)物体从高度h2下降到h4,重力做功等于弹簧的弹性势能增加,所以小物体从高度h2下降到h4,弹簧的弹性势能增加了mg(h2h4),故C正确;小物体从高度h1下降到h5,重力做功等于弹簧弹性势能的增大,所以弹簧的最大弹性势能为mg(h1h5),故D错误10如图所示,足够长的木板静止在粗糙的水平地面上,木板的质量M2 kg,与地
12、面间的动摩擦因数10.1;在木板的左端放置一个质量m2 kg的小铅块(视为质点),小铅块与木板间的动摩擦因数20.3.现给铅块一向右的初速度v04 m/s,使其在木板上滑行,木板获得的最大速度v1 m/s.g取10 m/s2,求:(1)木板达到最大速度时,木板运动的位移;(2)铅块与木板间因摩擦产生的总热量;(3)整个运动过程中木板对铅块的摩擦力所做的功【答案】(1)0.5 m(2)12 J(3)16 J【解析】(1)设小铅块在木板上滑动过程中,木板达到最大速度时,木板运动的位移为x1,由动能定理得2mg1(Mm)gx1Mv2代入数据解得x10.5 m.(2)木板达到最大速度时,铅块运动的位移为x2,由动能定理得2mgx2mv2mv代入数据解得x22.5 m小铅块在木板上运动的位移xx2x12 m所以,铅块与木板间因摩擦产生的总热量Q2mg12 J.(3)整个运动过程中木板对铅块的摩擦力所做的功W0mv16 J.