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1、2022年高三物理一輪復習 第5章 第4講 功能關系 能量守恒定律練習(I)
1.(xx廣東理綜,16,4分)圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結構圖,圖中①和②為楔塊,③和④為墊板,楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦,在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中( )
A.緩沖器的機械能守恒
B.摩擦力做功消耗機械能
C.墊板的動能全部轉化為內能
D.彈簧的彈性勢能全部轉化為動能
2.(xx福建理綜,18,6分)如圖,兩根相同的輕質彈簧,沿足夠長的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部擋板上,斜面固定不動。質量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端?，F用
2、外力作用在物塊上,使兩彈簧具有相同的壓縮量;若撤去外力后,兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧,則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程,兩物塊( )
A.最大速度相同
B.最大加速度相同
C.上升的最大高度不同
D.重力勢能的變化量不同
3.(xx大綱全國,20,6分)如圖,一固定斜面傾角為30°,一質量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度,沿斜面向上做勻減速運動,加速度的大小等于重力加速度的大小g。若物塊上升的最大高度為H,則此過程中,物塊的( )
A.動能損失了2mgH
B.動能損失了mgH
C.機械能損失了mgH
D.機械能損失了mgH
4.(xx安徽理
3、綜,16,6分)如圖所示,在豎直平面內有一半徑為R的圓弧軌道,半徑OA水平、OB豎直,一個質量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落,小球沿軌道到達最高點B時恰好對軌道沒有壓力。已知AP=2R,重力加速度為g,則小球從P到B的運動過程中( )
A.重力做功2mgR
B.機械能減少mgR
C.合外力做功mgR
D.克服摩擦力做功mgR
5.(xx江蘇單科,15,16分)如圖所示,生產車間有兩個相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙,甲的速度為v0。小工件離開甲前與甲的速度相同,并平穩(wěn)地傳到乙上,工件與乙之間的動摩擦因數為μ。乙的寬度足夠大,重力加速度為g。
(1)若乙
4、的速度為v0,求工件在乙上側向(垂直于乙的運動方向)滑過的距離s;
(2)若乙的速度為2v0,求工件在乙上剛停止側向滑動時的速度大小v;
(3)保持乙的速度2v0不變,當工件在乙上剛停止滑動時,下一個工件恰好傳到乙上,如此反復。若每個工件的質量均為m,除工件與傳送帶之間摩擦外,其他能量損耗均不計,求驅動乙的電動機的平均輸出功率 。
1.B 在彈簧壓縮過程中,由于摩擦力做功消耗機械能,因此機械能不守恒,選項A錯B對;墊板的動能轉化為彈性勢能和內能,選項C、D均錯誤。
2.C 物塊在剛撤去外力時加速度最大,由牛頓第二定律得:kx-
5、mg sin θ=ma,即a=-g sin θ,由于兩物塊k、x、θ均相同,m不同,則a不同,B錯誤。當mg sin θ=kx0即x0=時,速度最大,如圖,設兩物塊質量m1Ek2,即v1>v2,而此時m2的速度v2已達最大,此后,m1的速度將繼續(xù)增大直至最大,而m2的速度將減小,故一定是質量小的最大速度大,A錯誤。從開始運動至最高點,由Ep=mgh及題意知重力勢能的變化量ΔEp=mgh相同,m不同,h也不同,故C正確,D錯誤。
3.AC 對小物塊進行受力
6、分析,如圖所示,有f+mg sin 30°=ma,又因a=g
所以解得f=mg
由動能定理知W合=ΔEk
可知損失的動能|ΔEk|=ma=2mgH。
根據功能關系知,克服摩擦阻力做的功等于機械能的減小量,所以,損失的機械能
|ΔE|=f=mgH
故A、C正確,B、D錯誤。
4.D 小球從P到B的運動過程中,重力做功mgR,A錯誤;小球在B點恰好對軌道沒有壓力,只有重力提供向心力:mg=,故vB=,從P到B,對小球由動能定理:mgR-Wf=m-0=mgR,Wf=mgR,C錯誤,D正確;克服摩擦力做的功等于機械能的減少量,B錯誤。
5.答案 (1) (2)2v0 (3)
解析
7、 (1)摩擦力與側向的夾角為45°
側向加速度大小ax=μg cos 45°
勻變速直線運動有-2axs=0-
解得s=
(2)設t=0時刻摩擦力與側向的夾角為θ,側向、縱向加速度的大小分別為ax、ay,則=tan θ
很小的Δt時間內,側向、縱向的速度增量Δvx=axΔt,Δvy=ayΔt
解得=tan θ
且由題意知tan θ=
則==tan θ
所以摩擦力方向保持不變
則當vx'=0時,vy'=0,即v=2v0
(3)工件在乙上滑動時側向位移為x,沿乙速度方向的位移為y,
由題意知ax=μg cos θ,ay=μg sin θ
在側向上-2axx=0-
在縱向上2ayy=(2v0)2-0
工件滑動時間t=
乙前進的距離y1=2v0t
工件相對乙的位移L=
則系統摩擦生熱Q=μmgL
電動機做功W=m(2v0)2-m+Q
由=,解得=
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