新课标2020版高考物理大二轮复习专题强化训练6功能关系在力学中的应用
9页1、专题强化训练(六)一、选择题1(多选)(2019四川省攀枝花市第二次统考)物体由地面以120 J的初动能竖直向上抛出,当它从抛出至上升到某一点A的过程中,动能减少40 J,机械能减少10 J设空气阻力大小不变,以地面为参考平面,则物体()A落回到地面时机械能为70 JB到达最高点时机械能为90 JC从最高点落回地面的过程中重力做功为60 JD从抛出到落回地面的过程中克服空气阻力做功为60 J解析物体以120 J的初动能竖直向上抛出,做竖直上抛运动,向上运动的过程中重力和阻力都做负功,当上升到某一高度时,动能减少了40 J,而机械能损失了10 J根据功能关系可知:合力做功为40 J,空气阻力做功为10 J,对从抛出点到A点的过程,根据功能关系:mghFfh40 J,Ffh10 J,得Ffmg;当上升到最高点时,动能为零,动能减少120 J,设最大高度为H,则有:mgHFfH120 J,解得FfH30 J,即机械能减少30 J,在最高点时机械能为120 J30 J90 J,即上升过程机械能共减少了30 J;下落过程中,由于空气阻力做功不变,所以机械能又损失了30 J,故整个过程克服空气阻力
2、做功为60 J,则该物体落回到地面时的机械能为60 J,从最高点落回地面的过程中重力做功为mgH90 J,故A、C错误,B、D正确答案BD2. (多选)(2019惠州市高三调研)如图所示,粗糙斜面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连,弹簧处于自然长度时物块位于O点现将物块拉到A点后由静止释放,物块运动到最低点B,图中B点未画出下列说法正确的是()A速度最大时,B点一定在O点左下方B速度最大时,物块的位置可能在O点左下方C从A到B的过程中,物块和弹簧的总机械能一定减少D从A到B的过程中,物块减少的机械能一定等于它克服摩擦力做的功解析弹簧处于自然长度时物块处于O点,所以在O点时弹簧弹力为零,物块从A向B运动的过程中,受重力、支持力、弹簧的弹力和滑动摩擦力作用,当受力平衡时物块的速度最大,由于摩擦力平行斜面向上,所以当弹力和重力沿斜面的分力之和大小等于摩擦力时,速度最大,由于不知道物块重力沿斜面方向的分力与摩擦力的大小关系,故无法判断弹簧此时是处于伸长还是压缩状态,即B点可能在O点,也可能在O点左下方,也可能在O点右上方,A错误,B正确;从A到B的过程中,滑动摩擦力一直做负功,故物块和弹
3、簧组成的系统机械能减少,C正确;从A到B的过程中,根据能量守恒定律,当弹簧的弹性势能增加时,物块减少的机械能大于它克服摩擦力做的功,D错误答案BC3. (多选)(2019安徽省示范高中联考)如图所示,静止在光滑水平面上的木板,右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量M6 kg,质量m2 kg的铁块以水平速度v012 m/s从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回,最后恰好停在木板的左端,则下列说法中正确的是()A铁块和木板最终共同以3 m/s的速度向右做匀速直线运动B运动过程中弹簧的最大弹性势能为54 JC运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为54 JD运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为108 J解析设最终铁块与木板的共同速度大小为v,铁块相对木板向右运动时,滑动的最大路程为L,滑动摩擦力大小为f.取向右为正方向,根据系统动量守恒可知mv0(Mm)v,解得v3 m/s,方向向右,所以铁块和木板最终共同以3 m/s的速度向右做匀速直线运动,A正确铁块相对于木板向右运动,铁块与木板的速度相同时弹簧的弹性势能最大,由动量守恒定律知此时两者的速度也为v3 m/s,根据能量
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