版高考物理一轮复习演练：专题 第讲 功能关系、能量守恒 版含解析 .DOCVIP

专题五　第4讲 知识巩固练 1．如图所示，汽车从一座拱形桥上的a点匀速率运动到b点，在这个过程中 (　　) A．机械能守恒 B．汽车牵引力做的功等于克服摩擦力做的功 C．重力做功的功率不变 D．汽车所受合外力做的功为零 【答案】D 2．游乐场中有一种叫“空中飞椅”的设施，其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋．若将人和座椅看成质点，简化为如图所示的模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO′转动．已知绳长为l，质点的质量为m，转盘静止时悬绳与转轴间的距离为d．让转盘由静止逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力及绳重，绳子不可伸长，则质点从静止到做匀速圆周运动的过程中，绳子对质点做的功为 (　　) A．eq \f(1,2)mg(d＋lsin θ)tan θ＋mgl(1－cos θ) B．eq \f(1,2)mgdtan θ＋mgl(1－cos θ) C．eq \f(1,2)mg(d＋lsin θ)tan θ D．eq \f(1,2)mgdtan θ 【答案】A　【解析】由于质点做匀速圆周运动，有mgtan θ＝meq \f(v2,d＋lsin θ)，所以质点做匀速圆周运动时的动能Ek＝eq \f(1,2)mv2＝eq \f(1,2)mg(d＋lsin θ)tan θ，设静止时质点的重力势能为零，则此时质点的重力势能WG＝mgl(1－cos θ)，由能量守恒知质点从静止到做匀速圆周运动的过程中，绳子对质点做的功全部转化成质点的机械能，A正确． 3．(2020年大连模拟)如图所示，足够长的水平传送带以v＝2 m/s的速度匀速前进，上方漏斗以25 kg/s的速度把煤粉均匀、竖直抖落到传送带上，然后随传送带一起运动．已知煤粉与传送带间的动摩擦因数为0.2，欲使传送带保持原来的速度匀速前进，则传送带的电动机应增加的功率为 A．200 W B．50 W C．100 W D．无法确定 【答案】C　【解析】在1 s内落到传送带上煤的质量为Δm，这部分煤由于摩擦力f的作用被传送带加速，由功能关系得fs＝eq \f(1,2)Δmv2，煤块在摩擦力作用下加速前进，因此有s＝eq \f(0＋v,2)t＝eq \f(vt,2)．传送带的位移s传＝vt，相对位移Δs＝s传－s＝s，由此可知煤的位移和煤与传送带的相对位移相同，因此摩擦生热Q＝fΔs＝eq \f(1,2)Δmv2，传送带需要增加的能量分为两部分：第一部分为煤获得的动能，第二部分为传送带克服摩擦力做功保持传送带速度．所以传送带1 s内增加的能量ΔE＝eq \f(1,2)Δmv2＋fΔs＝Δmv2＝25×22 J＝100 J，皮带机应增加的功率P＝eq \f(ΔE,t)＝100 W，故C正确． 4． 如图所示，A、B、C三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动，A由静止释放，B的初速度方向沿斜面向下，大小为v0，C的初速度方向沿斜面水平向左，大小也为v0．下列说法正确的是 (　　) A．A和C将同时滑到斜面底端 B．滑到斜面底端时，B的机械能减少最多 C．滑到斜面底端时，B的动能最大 D．C的重力势能减少最多 【答案】C 综合提升练 5．(2020年仙游名校期末)(多选)如图所示，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，用质量为m1的滑块压缩弹簧至D点，然后由静止释放滑块，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．换用相同材料、质量为m2的滑块(m2m1)压缩弹簧至同一点D后，重复上述过程．不计滑块经过B点时的机械能损失，下列说法正确的是 (　　) A．两滑块到达B点的速度相同 B．两滑块沿斜面上升过程中的加速度相同 C．两滑块上升到最高点的过程中克服重力做的功相同 D．两滑块上升到最高点的过程中因摩擦产生的热量相同 【答案】BCD　【解析】两次实验，弹簧压缩形变是相同的，所以弹性势能相等，两滑块到达B点的动能是相等的，eq \f(1,2)m1veq \o\al(2,1)＝eq \f(1,2)m2veq \o\al(2,2)，又m2m1，所以v1v2，两滑块到达B点的速度不相同，A错误．根据牛顿运动定律可得，沿斜面上升时，物体受到重力、支持力、摩擦力，将重力沿垂直斜面和平行斜面分解，可得ma＝mgsin θ＋μmgcos θ，a＝gsin θ＋μgcos θ，两滑块材料相同，加速度相同，B正确．设初始弹簧势能Ep，滑块沿斜面运动的距离为s，根据能量守恒可知Ep＝mgssin θ＋μmgscos θ，所以WG＝mgssin θ＝eq \f(Epsin θ,sin θ＋μcos θ)，C正确．滑块上升到最高点的过程