1、十八功能关系能量守恒定律(B)卷(学生用书对应页码P293)1(2014上海普陀区一模)用恒力F竖直向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度若该过程空气阻力不能忽略，下列说法中正确的是()A力F做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B重力所做的功等于物体重力势能的增量C力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量D力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量解析：根据动能定理得WFmghWfEk，则力F做的功和阻力做的功之和等于物体的动能增量和重力势能增量之和，即等于物体机械能的增量，A错误，C正确；重力所做的功等于物体重力势能的减少，B错误；合力所做的功等于物体动能的增
2、量，D错误答案：C2如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f，用水平的恒定拉力F作用于滑块当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为x，下列结论中正确的是()A上述过程中，F做的功等于滑块和木板动能的增量B其他条件不变的情况下，M越大，x越小C其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长D其他条件不变的情况下，f越大，滑块与木板间产生的热量越多解析：由能量守恒定律可知，题述过程中，F做的功大小等于二者动能之和加上摩擦产生的热量，大于mvMv，A错误；其他条件不变的情况下，M越大，木板加速度越小，木板在地面上
3、移动的距离越小，B正确；其他条件不变的情况下，F越大，滑块加速度越大，滑块到达右端所用时间越短，C错误；其他条件不变的情况下，滑块与木板间产生的热量等于fL，f越大，滑块与木板间产生的热量越多，D正确答案：BD3质量为2 kg的物体，放在动摩擦因数为0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移s之间的关系如图所示，g取10 m/s2.下列说法中正确的是()A此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个运动中拉力的最大功率为15 WB此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6 WC此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6
4、WD此物体在AB段做匀速直线运动，且整个运动中拉力的最大功率为15 W解析：前3 m位移内拉力F1 N5 N前3 m的加速度a11.5 m/s2前3 m末速度v13 m/s后6 m位移内拉力F2 N2 Na20，物体做匀速运动，所以整个过程中拉力的最大功率为PmaxF1v153 W15 W.答案：D4如图为某探究活动小组设计的节能运输系统斜面轨道的倾角为30，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为 .木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到顶端，再重复上述过程下列选项正确的是
5、()AmMBM2mC在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能D木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度解析：受力分析可知，木箱不与弹簧接触时下滑的加速度为g(sin cos )，上滑加速度为g(sin cos )，所以D项正确设下滑的距离为l，根据能量守恒定律有(mM)glcos Mglcos mglsin ，得m2M，A、B项错误；在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，所以C项错误答案：D5如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安装一个定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)初始时刻，手
6、扶物块B使A、B处于静止状态松手后A下落、B沿斜面上滑，则从松手到物块A着地前的瞬间()A物块A减少的机械能等于物块B增加的机械能B轻绳对物块B做的功等于物块B的机械能增量C轻绳对物块A做的功等于物块A的机械能变化量D摩擦力对物块B做的功等于系统机械能的变化量解析：因为斜面的摩擦力对B做负功，所以物块A、B组成的系统的机械能不守恒，选项A错误；重力以外的力做的功等于机械能的增量，轻绳和斜面对物块B做的功等于物块B机械能的增量，选项B错误；除重力以外，只有轻绳对物块A做功，所以轻绳对物块A做的功等于物块A机械能的变化量，选项C正确；以A、B作为一个系统，绳子的拉力(内力)和重力做的功不会影响系统
7、的机械能，故斜面摩擦力对物块B做的功等于系统机械能的变化量，选项D正确答案：CD6(2014邯郸模拟)如图所示，A、B、C三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动，A由静止释放，B的初速度方向沿斜面向下，大小为v0，C的初速度方向沿斜面水平向左，大小也为v0.下列说法中正确的是()AA和C将同时滑到斜面底端B滑到斜面底端时，B的机械能减少最多C滑到斜面底端时，B的动能最大DC的重力势能减少最多解析：滑块A和C通过的路程不同，在沿斜面方向的加速度大小也不相同，故A错三个滑块滑到底端时重力势能减少量相同，故D错滑块A和B滑到底端时经过的位移相等，克服摩擦力做功相等，而滑块C的路程较大，机械
8、能减少得较多，故B错误，C正确答案：C7(2014北京市朝阳区高三统考)一个初动能为E的小物块从斜面底端冲上足够长的斜面，返回斜面底端时速度大小为v，该过程物体克服摩擦力做功为.若小物块冲上斜面的初动能变为2E，则()A返回斜面底端时动能为B返回斜面底端时动能为C返回斜面底端时速度大小为2vD返回斜面底端时速度大小为 v解析：从斜面底端到达斜面上的最高点(速度为零的位置)，与从最高点到达斜面底端小物块克服摩擦力做的功相同，第一次小物块的初动能为E，整个过程克服摩擦力做功为，则从斜面底端到达斜面上的最高点克服摩擦力做功为，根据动能定理，有WG0E，此过程小物块克服重力做的功为，设斜面的倾角为，小
9、物块沿斜面向上运动的距离为l，摩擦力为f，小物块的重力为G，根据功的定义，有fl，Glsin ；第二次小物块的初动能为2E，设小物块沿斜面向上运动的距离为l，根据动能定理有flGlsin 2E，联立可得l2l，小物块从斜面底端到达斜面上的最高点克服摩擦力做功为fl，整个过程克服摩擦力做功为E，对整个过程应用动能定理，EEk22E，解得返回斜面底端时动能Ek2E，选项A、B错误；第一次返回斜面底端动能为mv2，第二次返回斜面底端动能为Emv2，解得vv，所以C选项错误，D选项正确答案：D8(2014盐城模拟)如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R.一个质量为m的物
10、体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，脱离弹簧后当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动完成半个圆周运动，恰好到达C点试求：(1)弹簧开始时的弹性势能；(2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功解析：(1)物体在B点时由牛顿第二定律得：FNmgmvEpmv23mgR(2)物体恰好到达C点，故mg，所以物体在C点的速度vC根据动能定理得：WFfmgR2mgR3mgRmgR即克服摩擦阻力做功mgR答案：(1)3mgR(2)mgR9有一个边长L1.6 m的正方形桌子，桌面离地高度h1.25 m一个质量为m的小物块可从桌面正中心O点以初速v0
11、3 m/s沿着与OA成37的方向在桌面上运动直至落地设物块和桌面间的动摩擦因数0.25，取g10 m/s2，求：(1)物块落地的速度大小(2)物块落地点到桌面中心O点的水平距离解析：(1)设小物块落地时的速度为v，由能量守恒可得：mvmghmv2mg代入数据解得：v m/s(2)设小物块运动到桌边时的速度为v，则由能量守恒可得：mvmv2mg小物块做平抛运动的时间t小物块落地点到桌面中心O点的水平距离xvt代入数据解得：x2 m答案：(1) m/s(2)2 m10如图所示，在竖直平面内固定两个很靠近的同心圆形轨道，外轨道ABCD光滑，内轨道ABCD的上半部分BCD粗糙，下半部分BAD光滑一质量
12、m0.2 kg的小球从轨道的最低点A，以初速度v0向右运动，球的尺寸略小于两圆间距，已知圆形轨道的半径R0.32 m，取g10 m/s2.(1)若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速度v0至少为多少？(2)若v03.8 m/s，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对小球的支持力F2 N，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少？(3)若v03.9 m/s，经过足够长的时间后，小球将在BAD间做往复运动，则小球经过最低点A时受到的支持力为多少？小球在整个运动过程中减少的机械能是多少？解析：(1)设此情形下小球到达最高点的最小速度为vC，则有mgmvmv2mgR代入数据解得v04 m/s(2)设此时小球到达最高点的速度为vC，克服摩擦力做的功为W，则mgF2mgRWmvmv代入数据解得W0.164 J(3)设小球经过最低点的速度为vA，受到的支持力为FNA，则有mgRmvFNAmg代入数据解得FNA6 N设小球在整个运动过程中减少的机械能为E，则由功能关系有EmvmgR代入数据解得E0.881 J答案：(1)4 m/s(2)0.164 J(3)6 N0.881 J
