2027届高考物理一轮复习-6.4 功能关系和能量守恒定律 课时跟踪练

2027届高考物理一轮复习 6.4功能关系和能量守恒定律课时跟踪练 一、单选题 1．木块静止在光滑水平桌面上，一子弹（可视为质点）水平射入木块的深度为时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿平面移动的距离为，木块对子弹的平均阻力为，那么在这过程中，下列说法不正确的是（     ） A．木块的动能增量为 B．子弹的动能减少量为 C．系统的机械能减少量为 D．产生的热量为 2．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，顶点b处安装一定滑轮。质量分别为M、m（M>m）的滑块，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．两滑块组成系统的机械能守恒 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．两滑块组成系统的重力势能损失的数值等于摩擦产生的热量的数值 3．如图所示，质量为m的滑块（视为质点）与水平面上MN段的动摩擦因数为，与其余部分的动摩擦因数为，且。第一次，滑块从I位置以速度向右滑动，通过MN段后停在水平面上的某一位置，整个运动过程中，滑块的位移大小为，所用时间为；第二次，滑块从Ⅱ位置以相同速度向右滑动，通过MN段后停在水平面上的另一位置，整个运动过程中，滑块的位移大小为，所用时间为。忽略空气阻力，则（　　） A． B． C． D． 4．如图甲所示，一物块以一定的初速度冲上倾角为的固定斜面，物块在斜面上运动的过程中，其动能与运动路程的关系如图乙所示。已知物块所受的摩擦力大小恒定，取。下列说法正确的是（     ） A．物块质量为 B．物块所受摩擦力大小为 C．0~过程中，物块克服摩擦力做功为 D．过程中与过程中物块所受合力之比为 5．如图所示，圆心为O的光滑半圆弧槽固定在水平地面上，一根轻橡皮筋一端连在可视为质点的小球上，另一端连在O点正上方的 P点。小球放在与O点等高的槽口A点时，轻橡皮筋处于原长。现将小球从A点由静止释放，小球沿圆弧槽ABC运动，橡皮筋始终在弹性限度内，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．小球重力做的功等于小球重力势能的变化量 B．小球运动到B点时，橡皮筋的弹力大小可能等于小球的重力 C．小球从A点运动到B点的过程中，橡皮筋弹力做功的瞬时功率逐渐变大 D．小球从A点运动到C点的过程中，小球机械能先增大后减小 6．如图所示，甲、乙两传送带与水平面的夹角相同，都以恒定速率向上运动。现将一质量为的小物体（视为质点）轻轻放在处，小物体在甲传送带上到达处时恰好达到传送带的速率；在乙传送带上到达离处竖直高度为的处时达到传送带的速率，已知处离地面的高度均为。则在小物体从到的过程中（     ） A．两传送带消耗的电能相等 B．两传送带对小物体做功不相等 C．小物体与乙传送带间的动摩擦因数较小 D．图乙中因摩擦产生的热量为 7．如图所示，一倾角为θ＝37°的足够长斜面体固定在水平地面上，质量为M＝2 kg的长木板B沿着斜面以速度v0＝9 m/s匀速下滑，现把质量为m＝1 kg 的铁块A无初速度放在长木板B的左端，铁块最终恰好没有从长木板上滑下。已知A与B之间、B与斜面之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则下列判断错误的是（    ） A．动摩擦因数μ＝0.75 B．铁块A和长木板B共速后的速度大小为6 m/s C．长木板的长度为2.25 m D．从铁块放上长木板到铁块和长木板共速的过程中，铁块A和长木板B减少的机械能等于A、B之间摩擦产生的热量 二、多选题 8．如图所示，有三个斜面1、2、3，斜面1与2底边相同，斜面2与3高度相同，同一物体与三个斜面间的动摩擦因数相同，当一物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端时，下列说法正确的是（　　） A．下滑过程中物体损失的机械能ΔE3 > ΔE2 > ΔE1 B．下滑过程中因摩擦产生的热量Q1 = Q2 < Q3 C．到达底端时的速度v1 > v3 > v2 D．到达底端时的速度v1 > v2 > v3 9．如图1所示，顺时针转动的传送带倾角时刻在传送带底端轻放上一个小滑块，在时小滑块刚好滑到顶端。已知滑块受到的摩擦力随时间变化的规律如图2所示，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A．滑块与传送带间的动摩擦因数是0.8 B．内滑块的加速度大小是 C．内传送带对滑块做的功是32J D．内传送带与滑块之间因摩擦产生的热量是32J 10．618购物狂欢节后，快递物流就迎来了高峰期，由于包裹数量庞大，传送带在分拣的时候就代替了大量的劳动力。如图甲所示，倾斜传送带与水平方向间的夹角为30°，在电动机的带动下顺时针匀速转动。现将一质量m=1 kg的货物无初速地放在传送带底端的A点，货物从A到B的运动过程中机械能E随高度h变化的图像如图乙所示，设A点所在平面为零势能面。可认为货物与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10 m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（     ） A．传送带匀速转动的速度v=5 m/s B．货物与传送带间动摩擦因数 C．货物与传送带间的摩擦生热Q=36.5 J D．货物从A到B，留下的划痕长度为5 m 三、实验题 11．用如图甲所示的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获得的一条纸带：0是打下的第1个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。已知，，取，则 (1)在纸带上打下计数点5时的速度__________（结果保留3位有效数字）； (2)在打点过程中系统动能的增量__________，系统势能的减少量__________（结果均保留3位有效数字）； (3)实验结果显示，系统动能的增加量小于系统重力势能的减少量，主要原因可能是__________________________________； 12．用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，将物块2从高处由静止释放，物块1上拖着的纸带打出了一系列的点，对纸带上的点迹进行测量。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，其中0点是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。现有质量分别为和的两物块供选择。（电源频率为，结果均保留两位有效数字） (1)物块1所处位置应选择质量为___________的物块； (2)在纸带上打下计数点4时的速度__________m/s；在打点0~5过程中，系统动能的增加量___________J，系统重力势能的减少量___________J；（取） (3)若某同学作出的图像如图丙所示，则当地的实际重力加速度_________； (4)实验结果显示重力势能的减小量略大于动能的增加量，你认为这其中的原因是__________________________________________________。 四、解答题 13．如图所示，两物体A和B并排静置于光滑水平地面，它们的质量M均为0.5kg；质量m=0.1kg的可视为质点的子弹以v0=34m/s的水平速度从左边射入A，射出物体A时A的速度vA=2m/s，子弹紧接着射入B中，最终子弹未从B中穿出。子弹在物体A和B中所受阻力相同且一直保持不变，A的长度为LA=0.23m，不计空气阻力，g取10m/s2。 (1)求物体B最终的速度大小vB； (2)求子弹穿过A的过程中摩擦产生的热量Q。 14．如图，质量mA=2kg的长木板A在倾角θ=37°的固定斜面上滑动，木板长L=1.5m，木板与斜面间的动摩擦因数μ₁=0.75。当A的速度v0=6m/s时，将一质量mB=1kg的木块B轻放在A的下端，A、B间的动摩擦因数μ₂=0.5，斜面足够长，g取10m/s²。求： （1）当A的速度为5m/s时，B的速度vB的大小； （2）B在A上滑动的整个过程中，因A、B之间的摩擦力产生的内能Q。    15．如图所示，竖直面内有一光滑圆弧轨道，半径，圆弧所对的圆心角，轨道最低点B与水平传送带左端相切，传送带BC长，以速率顺时针匀速转动。质量的长木板Q静止在C点右侧的水平地面上，Q与地面间的动摩擦因数，Q上表面与BC平齐。质量的物块P从圆弧轨道的最高点A由静止释放，P与传送带及Q间的动摩擦因数均为。不计物块P的大小，已知，，重力加速度取。 (1)求P经过B点时对轨道的压力大小； (2)求P从B点运动到C点所用的时间； (3)求P、Q之间因摩擦产生的热量及Q在地面上运动的距离。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C A D B D D BD AD AD 11．(1)2.40 (2) 0.288 0.294 (3)、组成的系统在运动过程中受到阻力的作用 12．(1)50 (2) 1.9 0.58 0.60 (3)9.7 (4)纸带与打点计时器间摩擦生热 13．(1) (2) 【详解】（1）地面光滑，子弹穿越A的过程中，动量守恒，设子弹射出A时的速度为，由动量守恒定律得 子弹继续进入B的过程，由动量守恒定律得 代入数据，联立解得， （2）子弹穿越A的过程中，由能量守恒定律得 代入数据解得 14．（1）；（2） 【详解】（1）木板与木块相对滑动滑动，根据牛顿第二定律 对木板 对木块 木板做匀减速直线运动，则 木块做匀加速直线运动，则 得 （2）从轻放木块到二者共速 得 此过程二者的相对位移为 由于 则木块在木板上继续加速运动，直至从木板脱离。则整个过程中，因A、B之间的摩擦力产生的内能为 15．(1)18N (2)0.8s (3)， 【详解】（1）物块P从A点静止下滑至B，由机械能守恒得 解得 在B点，由牛顿第二定律得 联立解得 由牛顿第三定律可知P经过B点时对轨道的压力大小为。 （2）物块P在传送带上滑动时，由牛顿第二定律得 解得 减速至与传送带同速的时间为 此阶段物块的位移为 共速后，物块与传送带保持相对静止做匀速直线运动，匀速运动的时间为 则P从B点运动到C点所用的时间为 （3）P在Q上滑动时，对P由牛顿第二定律得 解得 对Q由牛顿第二定律得 解得 设P、Q共速所用时间为，则 解得， P、Q间的相对位移为 故P、Q之间因摩擦产生的热量为 产生的热量为 共速前Q加速阶段位移大小为 P、Q共速后一起做匀减速直线运动，对整体由牛顿第二定律得 解得 Q减速阶段位移大小为 则Q在地面上运动的距离为 学科网（北京）股份有限公司 $