2019届高考物理一轮复习-课时跟踪检测(二十)功能关系-能量守恒定律(卷Ⅰ)(重点班).doc

2019届高考物理一轮复习 课时跟踪检测（二十）功能关系 能量守恒定律（卷Ⅰ）（重点班）[A级——保分题目巧做快做]1．(2016·四川高考)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J韩晓鹏在此过程中(　　)A．动能增加了1 900 J　　　 B．动能增加了2 000 JC．重力势能减小了1 900 J D．重力势能减小了2 000 J解析：选C　根据动能定理得韩晓鹏动能的变化ΔE＝WG＋Wf＝1 900 J－100 J＝1 800 J＞0，故其动能增加了1 800 J，选项A、B错误；根据重力做功与重力势能变化的关系WG＝－ΔEp，所以ΔEp＝－WG＝－1 900 J＜0，故韩晓鹏的重力势能减小了1 900 J，选项C正确，选项D错误2．如图所示，一表面光滑的木板可绕固定的水平轴O转动，木板从水平位置OA转到OB位置的过程中，木板上重为5 N的物块从靠近转轴的位置由静止开始滑到图中虚线所示位置，在这一过程中，物块的重力势能减少了4 J则以下说法正确的是(取g＝10 m/s2)(　　)A．物块的竖直高度降低了0.8 mB．由于木板转动，物块下降的竖直高度必大于0.8 mC．物块获得的动能为4 JD．由于木板转动，物块的机械能必定增加解析：选A　由重力势能的表达式Ep＝mgh，重力势能减少了4 J，而mg＝5 N，故h＝0.8 m，A项正确、B项错误；木板转动，木板的支持力对物块做负功，则物块机械能必定减少，故C、D项均错误。

3．(2018·安庆模拟)如图所示，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μ，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(　　)A．　　　　　　　　　 B．C．mv2 D．2mv2解析：选C　由能量转化和守恒定律可知，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W＝mv2＋μmg·x相，x相＝vt－t，a＝μg，v＝at即v＝μgt，联立以上各式可得：W＝mv2，故选项C正确4．(2018·商丘一中押题卷)一物体仅受重力和竖直向上的拉力作用，沿竖直方向向上做减速运动此过程中物体速度的平方和上升高度的关系如图所示若取h＝0处为重力势能等于零的参考平面，则此过程中物体的机械能随高度变化的图像可能正确的是(　　)解析：选D　拉力竖直向上，与物体的位移方向相同，则拉力对物体做正功，由功能关系知物体的机械能增加，故A、B错误由匀变速运动的速度位移关系公式v2－v02＝2ah得：v2＝v02＋2ah，由数学知识可知，v2 ­h图像的斜率等于2a，直线的斜率一定，则知物体的加速度a一定，因此物体向上做匀减速直线运动，由牛顿第二定律知拉力恒定。

由功能关系知：FΔh＝ΔE，即得＝F，所以E­h图像的斜率等于拉力F，F一定，因此E­h图像应是向上倾斜的直线，故C错误，D正确5．[多选](2018·常州一模)水平长直轨道上紧靠放置n个质量为m可看作质点的物块，物块间用长为l的细线连接，开始处于静止状态，轨道与物块间的动摩擦因数为μ用水平恒力F拉动物块1开始运动，到连接第n个物块的线刚好拉直时整体速度正好为零，则(　　)A．拉力F所做功为nFlB．系统克服摩擦力做功为C．F＞D．nμmg＞F＞(n－1)μmg解析：选BC　物块1的位移为(n－1)l，则拉力F所做功为WF＝F·(n－1)l＝(n－1)Fl，故A错误系统克服摩擦力做功为Wf＝μmg·l＋…＋μmg·(n－2)l＋μmg·(n－1)l＝，故B正确据题，连接第n个物块的线刚好拉直时整体速度正好为零，假设没有动能损失，由动能定理有WF＝Wf，解得F＝现由于绳子绷紧瞬间系统有动能损失，所以根据功能关系可知F＞，故C正确，D错误★6．(2017·浙江11月选考)如图所示是具有登高平台的消防车，具有一定质量的伸缩臂能够在5 min内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400 kg)上升60 m到达灭火位置。

此后，在登高平台上的消防员用水炮灭火，已知水炮的出水量为3 m3/min，水离开炮口时的速率为20 m/s，则用于(　　)A．水炮工作的发动机输出功率约为1×104 WB．水炮工作的发动机输出功率约为4×104 WC．水炮工作的发动机输出功率约为2.4×106 WD．伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800 W解析：选B　在1 s内，水炮喷出去的水质量为m＝ρV＝103× kg＝50 kg，这些水的重力势能为WG＝mgh＝50×10×60 J＝3×104 J，动能为mv2＝1×104 J，所以1 s内水增加的能量为4×104 J，即水炮工作的发动机输出功率为4×104 W，选项B正确，A、C错误伸缩臂克服承载4人的登高平台做功的功率为P＝＝ W＝800 W，但伸缩臂也有一定的质量，所以该过程发动机的输出功率大于800 W，选项D错误7．[多选](2018·潍北一模)如图所示，在粗糙的水平面上，质量相等的两个物体A、B间用一轻质弹簧相连组成系统，且该系统在外力F作用下一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为2Ek时撤去水平力F，最后系统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，从撤去拉力F到系统停止运动的过程中(　　)A．外力对物体A所做总功的绝对值等于EkB．物体A克服摩擦阻力做的功等于EkC．系统克服摩擦阻力做的功可能等于系统的总动能2EkD．系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减小量解析：选AD　它们的总动能为2Ek，则A的动能为Ek，根据动能定理知：外力对物体A所做总功的绝对值等于物体A动能的变化量，即Ek，故A正确，B错误；系统克服摩擦力做的功等于系统的动能和弹簧的弹性势能的减小量，所以系统克服摩擦阻力做的功不可能等于系统的总动能2Ek，故C错误，D正确。

8．[多选]水平地面上有两个固定的、高度相同的粗糙斜面体甲和乙，乙的斜面倾角大，甲、乙斜面长分别为S、L1，如图所示两个完全相同的小滑块A、B可视为质点，同时由静止开始从甲、乙两个斜面的顶端释放，小滑块A一直沿斜面甲滑到底端C，而小滑块B沿斜面乙滑到底端P后又沿水平面滑行到D(小滑块B在P点从斜面滑到水平面的速度大小不变)，在水平面上滑行的距离PD＝L2，且S＝L1＋L2小滑块A、B与两个斜面和水平面间的动摩擦因数相同，则(　　)A．滑块A到达底端C点时的动能一定比滑块B到达D点时的动能小B．两个滑块在斜面上加速下滑的过程中，到达同一高度时，动能可能相同C．A、B两个滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中，滑块A重力做功的平均功率小于滑块B重力做功的平均功率D．A、B两个滑块从斜面顶端分别运动到C、D的过程中，由于克服摩擦而产生的热量一定相同解析：选AC　研究滑块A到达底端C点的过程，根据动能定理得，mgh－μmgcos α·S＝mvC2，研究滑块B到达D点的过程，根据动能定理得，mgh－μmgcos θ·L1－μmgL2＝mvD2，S＝L1＋L2，根据几何关系得Scos α>L1cos θ＋L2，所以mvC2

9.(2018·苏北四市模拟)如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道AB、CD段是光滑的，水平轨道BC的长度s＝5 m，轨道CD足够长且倾角θ＝37°，A、D两点离轨道BC的高度分别为h1＝4.30 m、h2＝1.35 m现让质量为m的小滑块自A点由静止释放已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：(1)小滑块第一次到达D点时的速度大小；(2)小滑块最终停止的位置距B点的距离解析：(1)小滑块从A→B→C→D过程中，由动能定理得mg(h1－h2)－μmgs＝mvD2－0代入数据解得：vD＝3 m/s2)对小滑块运动全过程应用动能定理，设小滑块在水平轨道上运动的总路程为s总，有：mgh1＝μmgs总代入数据解得：s总＝8.6 m故小滑块最终停止的位置距B点的距离为2s－s总＝1.4 m答案：(1)3 m/s　(2)1.4 m10．(2017·全国卷Ⅰ)一质量为8.00×104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面飞船在离地面高度1.60×105 m处以7.50×103 m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100 m/s时下落到地面。

取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8 m/s2结果保留2位有效数字)(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；(2)求飞船从离地面高度600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%解析：(1)飞船着地前瞬间的机械能为Ek0＝mv02 ①式中，m和v0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率由①式和题给数据得Ek0＝4.0×108 J ②设地面附近的重力加速度大小为g飞船进入大气层时的机械能为Eh＝mvh2＋mgh③式中，vh是飞船在高度1.60×105 m处的速度大小由③式和题给数据得Eh＝2.4×1012 J ④(2)飞船在高度h′＝600 m处的机械能为Eh′＝m2＋mgh′ ⑤由功能关系得W＝Eh′－Ek0 ⑥式中，W是飞船从高度600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功由②⑤⑥式和题给数据得W＝9.7×108 J答案：(1)4.0×108 J　2.4×1012 J　(2)9.7×108 J11．(2018·漳州检测)如图所示，光滑圆弧AB在竖直平面内，圆弧B处的切线水平。

A、B两端的高度差为0.2 m，B端高出水平地面0.8 m，O点在B点的正下方将一滑块从A端由静止释放，落在水平面上的C点处取g＝10 m/s2)(1)求OC的长？(2)在B端接一长为1.0 m的木板MN，滑块从A端释放后正好运动到N端停止，求木板与滑块间的动摩擦因数？(3)若将木板右端截去长为ΔL的一段，滑块从A端释放后将滑离木板落在水平面上P点处，要使落地点距O点的距离最远，ΔL应为多少？解析：(1)滑块从光滑圆弧AB下滑过程中，根据机械能守恒定律得mgh1＝mvB2，得vB＝＝2 m/s滑块离开B点后做平抛运动，则竖直方向：h2＝gt2水平方向：x＝vBt联立得到x＝vB 代入数据解得x＝0.8 m2)滑块从B端运动到N端停止的过程，根据动能定理得－μmgL＝0－mvB2代入数据解得μ＝0.23)若将木板右端截去长为ΔL的一段后，设滑块滑到木板最右端时速度为v，由动能定理得－μmg(L－ΔL)＝mv2－mvB2滑块离开木板后仍做平抛运动，高度不变，运动时间不变，则落地点距O点的距离s＝L－ΔL＋vt联立整理得，s＝1＋0.8－ΔL根据数学知识得知，当＝0.4时，s最大，即ΔL＝0.16 m时，s最大。

答案：(1)0.8 m　(2)0.2　(3)0.16 m。