内容正文:
第4讲 功能关系 能量守恒定律
(建议用时:35分钟)
题组一 功能关系的理解和应用
1.如图所示,小车静止在光滑的水平轨道上,一个小球用细绳悬挂在小车上,现由图中位置无初速度释放,在小球下摆到最低点的过程中,下列说法正确的是( B )
A.细绳对小球的拉力不做功
B.小球克服细绳拉力做的功等于小球减少的机械能
C.细绳对小车做的功等于小球减少的重力势能
D.小球减少的重力势能等于小球增加的动能
2.如图所示,弹簧的下端固定在光滑斜面底端,弹簧与斜面平行.在通过弹簧中心的直线上,小球P从直线上的N点由静止释放,在小球P从释放到与弹簧接触后速度变为零的过程中,下列说法正确的是( B )
A.小球P的动能一直在减小
B.小球P的机械能一直在减小
C.小球P与弹簧系统的机械能一直在增加
D.小球P重力势能的减小量大于弹簧弹性势能的增加量
3.2024年6月1日,中国新疆第十六届环赛里木湖公路自行车赛落下帷幕.若某运动员在比赛的某段下坡过程中保持同一姿态滑行了一段距离,重力对他做功4 000 J,他克服阻力做功200 J.则运动员在该段下坡过程( B )
A.动能增加了4 000 J
B.机械能减小了200 J
C.机械能减小了3 800 J
D.重力势能减小了3 800 J
4.(多选)如图所示,一弯成“L”形的硬质轻杆可在竖直面内绕O点自由转动,已知两段轻杆的长度均为l,轻杆端点分别固定质量为m、2m的小球A、B(均可视为质点),现OA竖直,OB水平,静止释放,下列说法正确的是( ABD )
A.B球运动到最低点时A球的速度为
B.A球某时刻速度可能为零
C.B球从释放至运动至最低点的过程中,轻杆对B球一直做正功
D.B球不可能运动至A球最初所在的位置
5.(多选)一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向下运动,则在此物体下降h高度的过程中,物体的( BD )
A.重力势能减少了2mgh
B.动能增加了2mgh
C.机械能保持不变
D.机械能增加了mgh
题组二 摩擦力做功与能量转化
6.一木块静置于光滑水平面上,一颗子弹沿水平方向飞来射入木块中.当子弹进入木块的深度达到最大值2.0 cm时,木块沿水平面恰好移动距离1.0 cm.在上述过程中系统损失的机械能与子弹损失的动能之比为( C )
A.1∶2 B.1∶3
C.2∶3 D.3∶2
7.如图所示,一物块在粗糙斜面上由静止开始释放,运动到水平面上后停止,则运动过程中,物块与地球系统的机械能( B )
A.不变 B.减少
C.增大 D.无法判断
8.如图所示,A 物体套在光滑的竖直杆上,B 物体放置在粗糙水平桌面上,用一细绳连接.初始时细绳经过定滑轮呈水平,A、B物体质量均为m.A物体从P点由静止释放,下落到Q点时,速度为v,PQ之间的高度差为h,此时连接A 物体的细绳与水平方向夹角为θ,此过程中,下列说法正确的是( B )
A.A物体做匀加速直线运动
B.A物体减少的重力势能大于A、B 两物体动能增量之和
C.A物体到Q点时,B 物体的速度为vcos θ
D.B物体克服摩擦做的功为mgh-mv2
题组三 能量守恒定律的理解和应用
9.物体从高空坠落到地面,即使质量较小,也可能会造成危害.设一质量为0.2 kg 的苹果从距离地面20 m高处由静止下落,重力加速度g取10 m/s2,落地时苹果的动能约为( C )
A.10 J B.20 J
C.40 J D.80 J
10.如图所示,光滑水平面AB与竖直面上的半圆形光滑固定轨道在B点衔接,BC为直径,一可看作质点的物块在A处压缩一轻质弹簧(物块与弹簧不连接),释放物块,物块被弹簧弹出后,经过半圆形轨道B点之后恰好能通过半圆轨道的最高点C.现在换用一个质量较小的另一物块,被同样压缩的弹簧由静止弹出,不计空气阻力.则更换后 ( D )
A.物块不能到达C点
B.物块经过C点时动能不变
C.物块经过C点时的机械能增大
D.物块经过B点时对轨道的压力减小
11.如图所示,某工厂用传送带向高处运送物体,将一物体轻轻放在传送带底端,第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段物体与传送带相对静止,匀速运动到传送带顶端.下列说法正确的是( C )
A.第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体不做功
B.第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量
C.第二阶段摩擦力对物体做的功等于第二阶段物体机械能的增加量
D.物体从底端到顶端全过程机械能的增加量大于全过程摩擦力对物体所做的功
12.(多选)如图所示,光滑斜面体固定在水平地面上,顶端装有质量不计的光滑定滑轮,跨过定滑轮的不可伸长细线两端连接两质量相等的物块A和B.物块A的正下方地面上固定一竖直轻弹簧,弹簧始终处于弹性限度内,忽略空气阻力.物块B由斜面体底端静止释放后,在物块A下落至最低点的过程中.下列说法正确的是( AC )
A.物块A与弹簧接触前,A、B组成的系统机械能守恒
B.物块A刚与弹簧接触时,物块B的动能最大
C.细线的拉力对物块B做的功等于B增加的机械能
D.弹簧的最大弹性势能等于物块A下降过程中减少的重力势能
13.如图所示,光滑水平面上有一木板,质量M=1.0 kg,长度L=1.0 m.在木板的最左端有一个小铁块(可视为质点),质量m=1.0 kg.小铁块与木板之间的动摩擦因数μ=0.30.开始时它们都处于静止状态,某时刻起对木板施加一个水平向左的拉力F将木板抽出,若F=8 N,g取10 m/s2.求:
(1)抽出木板的过程中摩擦力分别对木板和铁块做的功;
(2)抽出木板的过程中由于摩擦产生的内能Q.
答案 (1)-7.5 J 4.5 J (2)3 J
学科网(北京)股份有限公司
$$