（浙江專版）2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第5章 機(jī)械能及其守恒定律 11 第四節(jié) 功能關(guān)系 能量守恒定律隨堂檢測鞏固落實(shí) 新人教版.doc

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11 第四節(jié) 功能關(guān)系 能量守恒定律1(多選)(2015高考江蘇卷)如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，ACh.圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A.彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g.則圓環(huán)()A下滑過程中，加速度一直減小B下滑過程中，克服摩擦力做的功為mv2C在C處，彈簧的彈性勢能為mv2mghD上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度解析：選BD.圓環(huán)下落時，先加速，在B位置時速度最大，加速度減小至0，從B到C圓環(huán)減速，加速度增大，方向向上，選項A錯誤圓環(huán)下滑時，設(shè)克服摩擦力做功為Wf，彈簧的最大彈性勢能為Ep，由A到C的過程中，根據(jù)功能關(guān)系有mghEpWf，由C到A的過程中，有mv2EpWfmgh，聯(lián)立解得Wfmv2，Epmghmv2，選項B正確，選項C錯誤設(shè)圓環(huán)在B位置時，彈簧彈性勢能為Ep，根據(jù)能量守恒，A到B的過程有mvEpWfmgh，B到A的過程有mvEpmghWf，比較兩式得vBvB，選項D正確2(多選)(2018南京高三統(tǒng)考)如圖所示，甲、乙傳送帶傾斜放置，并以相同的恒定速率v逆時針運(yùn)動，兩傳送帶粗糙程度不同，但長度、傾角均相同將一小物體分別從兩傳送帶頂端的A點(diǎn)無初速度釋放，甲傳送帶上小物體到達(dá)底端B點(diǎn)時恰好達(dá)到速度v；乙傳送帶上小物體到達(dá)傳送帶中部的C點(diǎn)時恰好達(dá)到速度v，接著以速度v運(yùn)動到底端B點(diǎn)則小物體從A運(yùn)動到B的過程()A小物體在甲傳送帶上的運(yùn)動時間比在乙上的大B小物體與甲傳送帶之間的動摩擦因數(shù)比與乙之間的大C兩傳送帶對小物體做功相等D兩傳送帶因與小物體摩擦產(chǎn)生的熱量相等解析：選AC.設(shè)傳送帶的長度為L，小物體在甲傳送帶上做勻加速直線運(yùn)動，運(yùn)動時間t甲，小物體在乙傳送帶上先做勻加速運(yùn)動后做勻速運(yùn)動，運(yùn)動時間t乙t加t勻，所以t甲t乙，A對由v22a甲L得a甲，同理得a乙，則a甲a乙，由牛頓第二定律得a甲gsin 甲gcos ，a乙gsin 乙gcos ，所以甲乙，B錯由動能定理得W重W傳mv2，所以傳送帶對小物體做功相等，C對小物體與傳送帶之間的相對位移x甲x傳x甲vt甲LL，x乙x傳x乙vt加，摩擦產(chǎn)生的熱量Q甲甲mgcos x甲mv2mgLsin ，Q乙乙mgcos x乙mv2mgLsin ，所以Q甲Q乙，D錯3(多選)(2018無錫天一中學(xué)檢測)如圖所示，將一輕彈簧固定在傾角為30的斜面底端，現(xiàn)用一質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮鎖定在A點(diǎn)，解除鎖定后，物體將沿斜面上滑，物體在運(yùn)動過程中所能到達(dá)的最高點(diǎn)B距A點(diǎn)的豎直高度為h，物體離開彈簧后沿斜面向上運(yùn)動的加速度大小等于重力加速度g.則下列說法正確的是()A彈簧的最大彈性勢能為mghB物體從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為mghC物體的最大動能等于彈簧的最大彈性勢能D物體最終靜止在B點(diǎn)解析：選BD.由題意可知，物體受摩擦力作用，根據(jù)能量守恒，在物體上升到最高點(diǎn)的過程中，彈性勢能變?yōu)槲矬w的重力勢能mgh和內(nèi)能，故彈簧的最大彈性勢能應(yīng)大于mgh，故A錯；物體離開彈簧后沿斜面向上運(yùn)動的加速度大小等于重力加速度g，由牛頓第二定律得，物體所受沿斜面向下的合力為Fmg，而重力沿斜面向下的分量為mgsin 30mg，可知物體必定受到沿斜面向下的摩擦力為fmg，摩擦力做功等于物體從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能Wffmgh，故B對；物體動能最大時，加速度為零，此時物體必定沿斜面向上移動了一定距離，故損失了一部分機(jī)械能，所以動能小于彈簧的最大彈性勢能，故C錯；由于物體到達(dá)B點(diǎn)后，瞬時速度為零，此后摩擦力方向沿斜面向上，與重力沿斜面向下的分力平衡，物體將靜止在B點(diǎn)，故D對4如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個物塊，彈簧質(zhì)量不計物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量為m，在水平桌面上沿x軸運(yùn)動，與桌面間的動摩擦因數(shù)為.以彈簧原長時物塊的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，當(dāng)彈簧的伸長量為x時，物塊所受彈簧彈力大小為Fkx，k為常量(1)請畫出F隨x變化的示意圖；并根據(jù)Fx圖象求物塊沿x軸從O點(diǎn)運(yùn)動到位置x的過程中彈力所做的功(2)物塊由x1向右運(yùn)動到x3，然后由x3返回到x2，在這個過程中，求彈力所做的功，并據(jù)此求彈性勢能的變化量；求滑動摩擦力所做的功；并與彈力做功比較，說明為什么不存在與摩擦力對應(yīng)的“摩擦力勢能”的概念解析：(1)Fx圖象如圖所示物塊沿x軸從O點(diǎn)運(yùn)動到位置x的過程中，彈力做負(fù)功；Fx圖線下的面積等于彈力做功大小彈力做功WFkxxkx2.(2)物塊由x1向右運(yùn)動到x3的過程中，彈力做功WF1(kx1kx3)(x3x1)kxkx物塊由x3向左運(yùn)動到x2的過程中，彈力做功WF2(kx2kx3)(x3x2)kxkx整個過程中，彈力做功WFWF1WF2kxkx彈性勢能的變化量EpWFkxkx.整個過程中，摩擦力做功Wfmg(2x3x1x2)與彈力做功比較，彈力做功與x3無關(guān)，即與實(shí)際路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān)，所以，我們可以定義一個由物體之間的相互作用力(彈力)和相對位置決定的能量彈性勢能而摩擦力做功與x3有關(guān)，即與實(shí)際路徑有關(guān)，所以，不可以定義與摩擦力對應(yīng)的“摩擦力勢能”答案：見解析