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1、 功能关系能量守恒定律的应用一、选择题1. (多选)一足够长斜面固定在水平地面上,倾角为30,质量为2 kg的物体从斜面的底端冲上斜面,取地面为零势能面,物体的动能Ek随上升的高度h的变化关系如图所示,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,由上述信息和图中数据可得()A.上升2 m过程中,物体机械能减少20 JB.上升2 m过程中,物体机械能减少60 JC.物体所受摩擦力大小为5 ND.物体与斜面间的动摩擦因数为0.252.如图所示,质量相同的两物体a、b,用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧,a在水平桌面的上方,b在水平粗糙桌面上。初始时用力压住b使a、b静止,撤去此压力后,
2、a开始运动,在a下降的过程中,b始终未离开桌面。在此过程中()A.a的动能一定小于b的动能B.两物体机械能的变化量相等C.a的重力势能的减少量等于两物体总动能的增加量D.绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为正3.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,顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、m(Mm)的滑块A、B,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.两滑块组成的系统机械能守恒B.重力对A做的功等于A动能的增加量C.轻绳对B做的功等于B
3、势能的增加量D.两滑块组成系统的机械能损失量等于A克服摩擦力做的功4.一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,假如小球所受空气阻力大小恒定,该过程的位移时间图象如图所示,g取10 m/s2,下列说法正确的是()A.小球抛出时的速度为12 m/sB.小球上升和下落的时间之比为23C.小球落回到抛出点时所受合力的功率为646 WD.小球上升过程的机械能损失大于下降过程的机械能损失5.如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态。小物块的质量为m,从A点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s,与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,弹簧未超
4、出弹性限度。在上述过程中()A.弹簧的最大弹力为mgB.物块克服摩擦力做的功为2mgsC.弹簧的最大弹性势能为2mgsD.物块在A点的初速度为2gs6.如图所示,传送带在电动机带动下,始终以速度v做匀速运动,现将质量为m的某物块由静止放在传送带的左端,设传送带足够长,物块与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度为g,对于物块从静止释放到相对传送带静止这一过程()A.物块做匀速直线运动B.所用时间t=vgC.摩擦产生的热量为mv2D.电动机多做的功等于12mv27. (多选)如图所示,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d时,子弹与木块相对静止。在子弹入射的过程中,木块
5、沿桌面移动的距离为x,木块对子弹的平均阻力为Ff,那么在这一过程中,下列说法正确的是()A.木块的机械能增量为FfxB.子弹的机械能减少量为Ff(x+d)C.系统的机械能减少量为FfdD.系统的机械能减少量为Ff(x+d)8某质量m1 500 kg的“双引擎”小汽车，当行驶速度v54 km/h时靠电动机输出动力；当行驶速度在54 km/h90 km/h时汽油机和电动机同时工作，这种汽车更节能环保。若该小汽车在一条平直的公路上由静止启动，汽车的牵引力F随运动时间t变化的图像如图所示，若小汽车行驶过程中所受阻力恒为1 250 N。已知汽车在t0时刻第一次切换动力引擎，以后保持恒定功率行驶至第11
6、s末。则在这11 s内，下列判断正确的是()A汽车第一次切换动力引擎时刻t06 sB电动机输出的最大功率为60 kwC汽车的位移为165 mD汽油机工作期间牵引力做的功为3.6105J9 (多选)如图所示，竖直平面内有一圆心为O、半径为R的固定半圆槽，CD为水平直径，质量相等的两个小球A、B分别从图示位置以不同的速度水平抛出，结果均落到半圆槽上的P点(O、P两点连线与水平半径OD的夹角30)。已知A的初位置在C点正上方且到C点高度为R，B的初位置在C点，空气阻力不计，重力加速度大小为g，则()AA在空中运动的时间为BB被抛出时的速度大小为CA、B被抛出时的速度大小之比为1DA、B落到P点前瞬间
7、所受重力的功率之比为110 (多选)如图所示，质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质直弹簧的一端与小球相连，另一端固定于O点。小球由A点静止释放后，沿固定竖直杆运动到B点。OA的长度小于OB的长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹簧的弹性势能相等。下列说法正确的是()A小球通过B点时，其所受重力的功率不为零B在小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大C在小球从A点运动到B点的过程中，小球减少的重力势能等于其增加的弹性势能D在小球从A点运动到B点的过程中，小球增加的动能等于重力对小球做的功二、填空题11用细线悬挂的小球从图所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么小球在最高点的势能_下降至
8、最低点的动能；实际上，小球在摆动过程中，会与空气摩擦产生热，摆幅逐渐减小，最终停下来，那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能_小球在最高点所具有的势能。（填“大于”、“等于”或“小于”） 12在距地面高处，以的速度将物体水平抛出，不计空气阻力，以地面为参考面，重力加速度，物体质量为，则抛出时物体的机械能为_ ，落地时的动能为_；在空中运动的时间为_。三、计算题13.如图甲所示,在高速公路的连续下坡路段通常会设置避险车道,供发生紧急情况的车辆避险使用。图乙是避险车道的简图,该车道由制动坡床和防撞设施等组成。一辆质量为10 t的货车行驶到一个长下坡时,因刹车失灵以36 km/h的初速度沿坡向下加速运
9、动,在加速前进了200 m后,驾驶员将车从干道驶入制动坡床并冲上坡床50 m后停止(货车未与防撞设施碰撞)。若货车在干道上受到的阻力是车重的0.1,干道和制动坡床与水平面的夹角均为(sin =0.3)。取重力加速度g=10 m/s2,若货车从干道驶入制动坡床时的速度大小不变,求:(1)货车刚驶入制动坡床时的速度大小;(2)坡床对货车的平均阻力大小;(3)货车在坡床上损失的机械能。14.如图甲所示,足够长的固定粗糙斜面的倾角=30,斜面的底端有一挡板,与斜面平行的轻质弹簧的一端固定在挡板上,质量m=0.5 kg的滑块(可视为质点)压缩弹簧,滑块与弹簧不拴接。现将滑块由静止释放,从释放滑块开始计时
10、,计算机通过传感器描绘出滑块在00.2 s内的v-t图象,如图乙所示,其中Oab段为曲线,bc段为直线。已知滑块由静止释放时弹簧的弹性势能Ep=2 J,取g=10 m/s2,求:甲乙(1)滑块与斜面间的动摩擦因数;(2)00.1 s内滑块沿斜面上滑的距离x。15.如图甲,倾角=37的光滑斜面上有一轻质弹簧下端固定在O点,上端可自由伸长到A点。在A点放一个物体,在力F的作用下向下缓慢压缩弹簧到B点(图中未画出),该过程中力F随压缩距离x的变化如图乙所示。重力加速度g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,求:甲乙(1)物体的质量m;(2)弹簧的最大弹性势能;(3)在B点撤去力F,物体被弹回到A点时的速度。