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1、开卷速查(十九)功能关系能量守恒定律说明提示本试卷共三部分A组基础巩固B组能力提升C组难点突破考试时间：45分钟试卷满分：100分A组基础巩固1(2015福州市闽清四校联考)汽车沿一段坡面向下行驶，通过刹车使速度逐渐减小，在刹车过程中()A重力势能增加B动能增加C重力做负功 D机械能不守恒解析：汽车沿一段坡面向下行驶，高度下降，重力势能减小，故A错误；汽车的速度减小，则动能减小，故B错误；汽车的重力势能减小，重力做正功，故C错误；机械能是动能和重力势能之和，由上知动能和重力势能均减小，则机械能减小，不守恒，故D正确答案：D2(2015洛阳市测试)如图191所示，质量为m的飞机从静止起飞，当飞机
2、升空到距离地面h的高度时速度达到v，则()图191A飞机牵引力做功mghmv2B飞机动能增加大于mv2C飞机重力势能增大mghD飞机克服阻力做功一定小于mgh解析：牵引力和阻力做的总功等于mghmv2，选项A错误；飞机的动能增加量等于mv2，选项B错误；飞机重力势能增加Epmgh，选项C正确；飞机克服阻力做的功与mgh的大小关系无法确定，选项D错误答案：C图1923(多选题)如图192所示，一轻质弹簧一端固定在墙上的O点，另一端可自由伸长到B点今使一质量为m的小物体靠着弹簧，将弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能在水平面上运动到C点静止，已知ACL；若将小物体系在弹簧上，在A点由静止释放，则小物
3、体将做阻尼振动直到最后静止，设小物体通过的总路程为x，则下列说法中可能的是()AxLBxLCxL D无法判断解析：第一种情况下弹簧的弹性势能全部转化为内能，有QFfLE弹，第二种情况下有可能停在B点(弹性势能全转化为内能)，此时xL，也可能停在其他的位置，这样末态的弹性势能不为零，转化为内能的量也会小一些，所以小物体通过的总路程小于L.答案：BC4(多选题)一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，受重力、电场力和空气阻力三个力作用若重力势能增加3 J，机械能增加0.5 J，电场力对小球做功1 J，则小球() A重力做功为3 JB电势能增加1 J C克服空气阻力做功0.5 JD动能减少2.5
4、J解析：重力做功等于重力势能的减小量，重力势能增加3 J，即重力做功3 J，故A错误电场力做功等于电势能的减小量，电场力做功1 J，即电势能减小1 J，故B错误除重力外的各个力做的总功等于机械能的增加量，电场力做功1 J，机械能增加0.5 J，所以克服空气阻力做功0.5 J，故C正确合力做功等于动能的增加量，合力做功等于各个力做的总功为2.5 J，所以动能减小2.5 J，故D正确答案：CD5将一物体从地面竖直向上抛出，设物体运动过程中所受的空气阻力大小恒定，物体在地面时的重力势能为零，则物体从抛出到落回原地的过程中，物体的机械能E与物体距地面高度h的关系正确的是图193中的()A B C D图
5、193解析：因有空气阻力做负功，所以物体的机械能减小，减小的机械能等于物体克服空气阻力做的功，EFfh，两者为一次函数关系，当物体落回原抛出点时机械能不为零，故A正确答案：A图1946(多选题)如图194所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度下列有关该过程的分析正确的是()AB物体的机械能一直减小BB物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和CB物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量D细线拉力对A做的功等于A物体与弹
6、簧所组成的系统机械能的增加量解析：把AB和弹簧看作一个系统，系统机械能守恒，在B下落直至B获得最大速度过程中，A的动能增大，弹簧弹性势能增大，所以B物体的机械能一直减小，选项A正确；由动能定理，B物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和，选项B正确；B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量与A动能增加量之和，选项C错误；对A和弹簧组成的系统，由功能关系，细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量，选项D正确答案：ABD图1957(多选题)(2015湖北省重点高中联考)斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同刚性小球，各球编号如图195.斜面与水平轨道O
7、A平滑连接，OA长度为6r.现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦则在各小球运动过程中，下列说法正确的是()A球1的机械能守恒B球6在OA段机械能增大C球6的水平射程最大D有三个球落地点位置相同解析：当有小球运动到OA段的时候，球1与球2之间产生弹力，该弹力对小球1做功，故小球1的机械能不守恒，所以A错误；球6在斜面上运动的过程中机械能守恒，到OA段的时候，球5对球6做正功，机械能增大，所以B正确；当4、5、6三个小球在水平段的时候速度相等，小球6离开OA后小球4对小球5做功，所以球5离开时的速度大于球6，同理球4离开时的速度大于球5，所以小球6的水平速度最小，水
8、平射程最小，故C错误；1、2、3三个小球到OA时速度相等，没有弹力，故离开的速度相等，落地点相同，所以D正确答案：BDB组能力提升8(2014广东卷)如图196是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图图中和为楔块，和为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中()图196A缓冲器的机械能守恒B摩擦力做功消耗机械能C垫板的动能全部转化为内能D弹簧的弹性势能全部转化为动能解析：在车厢相互撞击使弹簧压缩过程中，由于要克服摩擦力做功，且缓冲器所受合外力做功不为零，因此机械能不守恒，A项错误；克服摩擦力做功消耗机械能，B项正确；撞击以后垫板和车厢有相同的速度，因此动能并不为零，C项
9、错误；压缩弹簧过程弹簧的弹性势能增加，并没有减小，D项错误答案：B9(多选题)如图197所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动物块和小车之间的摩擦力为Ff.物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为l.在这个过程中，以下结论正确的是()图197A物块到达小车最右端时具有的动能为(FFf)(Ll)B物块到达小车最右端时，小车具有的动能为FflC物块克服摩擦力所做的功为Ff(Ll)D物块和小车增加的机械能为Fl解析：根据动能定理，物块到达最右端时具有的动能为Ek1Ek1F(Ll)
10、Ff(Ll)(FFf)(Ll)，A正确物块到达最右端时，小车具有的动能可根据动能定理列式：Ek2Ek2Ffl，B正确由功的公式，物块克服摩擦力所做的功为WfFf(Ll)，C正确物块增加的机械能Ekm(FFf)(Ll)，小车增加的机械能EkMFfl，物块和小车增加的机械能为EkmEkMF(Ll)FfL.或直接由功能关系得结论，D错误答案：ABC10(多选题)如图198所示，光滑水平面OB与足够长粗糙斜面BC交于B点轻弹簧左端固定于竖直墙面，现用质量为m1的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，上升到最大高度，并静止在斜面上不计滑块在B点的机械能损失；换用相同材料质量为
11、m2的滑块(m2m1)压缩弹簧到相同位置，然后由静止释放，下列对两滑块说法正确的是()图198A两滑块到达B点的速度相同B两滑块沿斜面上升的最大高度相同C两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同D两滑块上升到最高点过程机械能损失相同解析：滑块被弹簧弹开获得的动能Ekmv2Ep，可判断A错误；沿斜面BC向上的最大高度为h，由动能定理得Epmghmghcot0，整理得h，两物体质量不同，上升的高度不同，B错误；克服重力做功mgh，C正确；机械能损失等于克服摩擦力的功Emghcot，D正确答案：CD图19911如图199所示，斜面的倾角为，质量为m的滑块距挡板P的距离为x0，滑块以初速度v0沿斜面上
12、滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块经过的总路程解析：滑块最终要停在斜面底部，设滑块经过的总路程为x，对滑块运动的全程应用功能关系，全程所产生的热量为Qmvmgx0sin，又全程产生的热量等于克服摩擦力所做的功，即Qmgxcos，解以上两式可得x.答案：图191012(2014重庆卷)如图1910为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图首先在发动机作用下，探测器受到推力在距月面高度为h1处悬停(速度为0，h1远小于月球半径)；接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h2处的速度为v；此后发动机关闭，探
13、测器仅受重力下落到月面已知探测器总质量为m(不包括燃料)，地球和月球的半径比为k1，质量比为k2，地球表面附近的重力加速度为g.求：(1)月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小；(2)从开始竖直下降到刚接触月面时，探测器机械能的变化解析：(1)设地球质量和半径分别为M和R，月球的质量、半径和表面附近的重力加速度分别为M、R和g，探测器刚接触月面时的速度大小为vt.由mgG和mgG得gg由vv22gh2得vt (2)设机械能变化量为E，动能变化量为Ek，重力势能变化量为Ep.由EEkEp有Emmgh1得Emv2mg(h1h2)答案：(1)g(2)mv2mg(h1h2)图191
14、113(2015上海市宝山区月考)如图1911所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B点，C点是最低点，圆心角BOC37，D点与圆心O等高，圆弧轨道半径R1.0 m，现在一个质量为m0.2 kg可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，DE距离h1.6 m，小物体与斜面AB之间的动摩擦因数0.5.取sin370.6，cos370.8，g10 m/s2.求：(1)小物体第一次通过C点时轨道对小物体的支持力FN的大小；(2)要使小物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度LAB至少要多长；(3)若斜面已经满足(2)中的要求，小物体从E点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨
15、道做周期性运动，在此过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小解析：(1)小物体从E到C，由机械能守恒定律得mg(hR)mv在C点，由牛顿第二定律得：FNmgm联立解得FN12.4 N.(2)从EDCBA过程，由动能定理得WGW阻0WGmg(hRcos37)LABsin37W阻mgcos37LAB联立解得LAB2.4 m.(3)因为mgsin37mgcos37(或0.5，即mgsinmgcos，故A、B都会匀加速下滑，根据牛顿第二定律知A、B加速度大小相等，故会同时到达底端，选项A错误，B、C正确；因A物块与传送带同向运动，相对位移要小，根据Qfs相对，产生的热量要小于B物块下滑产生的热量，故选项D正确答案：BCD9