2018-2019学年高一物理暑假作业13 功能关系 能量守恒定律通关检测.doc

专练13 功能关系 能量守恒定律通关检测1（多选）下列关于重力势能的说法中，正确的是A甲、乙两物体，甲的高度是乙的高度的2倍，那么甲的重力势能的数值一定是乙的重力势能的数值的2倍B从同一高度将某一物体以不同的速率分别竖直上抛和平抛，则物体从抛出到落地的过程中，重力势能的变化是相同的C一物体从楼顶落到地面，若受到空气阻力的作用，则物体重力势能的减小量小于自由下落时重力势能的减小量D重力做功时，只与物体运动的高度差有关，与物体的运动性质、运动路径无关【答案】BD【解析】重力势能的大小与物体的质量及参考平面的选取有关，选项A错误；重力做功与路径无关，与物体的运动性质及其他受力情况无关，只与物体初、末位置的高度差及重力的大小有关，选项B、D均正确，选项C错误。2如图所示，质量为m的物体从桌面边缘竖直向上抛出，桌面比地面高h，物体到达的最高点距桌面高为H，若以桌面为参考面，则物体落地时的重力势能Ep和整个过程中重力所做的功WG为A0 mgH Bmgh mgh Cmgh mg（hH） DmgH mg（h2H）【答案】B【解析】取桌面为参考面，物体落地时的重力势能为mgh，重力做功与路径无关，只与起点和终点的位置有关WGmgh，选项B项正确，选项A、C、D均错误。3运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程。将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是A阻力对系统始终做负功 B系统受到的合外力始终向下C重力做功使系统的重力势能增加 D任意相等的时间内重力做的功相等【答案】A4.如图所示，一个质量为M的物体放在水平面上，物体上方连接一个长为L、劲度系数为k的轻弹簧。现用手拉着弹簧P点缓慢向上移，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点位移是H（设开始时弹簧处于原长），则物体的重力势能增加了AMgH B C D【答案】C5在光滑的水平面上，物体A以较大速度va向前运动，与以较小速度vb向同一方向运动的、连有轻质弹簧的物体B发生相互作用，如图所示。在相互作用的过程中，当系统的弹性势能最大时Avavb Bvavb Cvavb D无法确定【答案】B【解析】只要vavb，A、B就有相对运动，弹簧就会被压缩，弹力做负功，弹性势能增加，当vavb时，A、B相距最近，弹簧的形变量最大，弹性势能最大，选项B正确，选项A、C、D均错误。6.如图所示，轻弹簧下端系一重物，O点为其平衡位置（即重力和弹簧弹力大小相等的位置），今用手向下拉重物，第一次把它直接拉到A点，弹力做功W1，第二次把它拉到B点后再让其回到A点，弹力做功W2，则这两次弹力做功的关系为AW1W2 BW12W2 CW22W1 DW1W2【答案】D【解析】弹力做功的特点与重力做功一样，不用考虑路径，只看起始与终止位置，选项D正确，选项A、B、C均错误。x-k/w 7.如图所示，质量相等的两木块间连有一弹簧。今用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面。开始时A静止在弹簧上面。设开始时弹簧的弹性势能为Ep1，B刚要离开地面时弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2的大小关系及弹性势能的变化Ep，下列说法中正确的是AEp1Ep2 BEp1Ep2 CEp0 DEp0【答案】A8.如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速释放，让它自由摆下。不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中A重力做正功，弹力不做功B重力做正功，弹力做正功C若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功D若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功【答案】C【解析】用细绳拴住小球向下摆动时重力做正功，弹力不做功，选项C正确；用弹簧拴住小球下摆时，弹簧要伸长，重力做正功，小球轨迹不是圆弧，弹力做负功，选项A、B、D均错误。9.一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度，小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他运动的速度v随时间t变化的图像如图所示，图中只有Oa段和cd段为直线。则根据该图像可知，蹦床的弹性势能增大的过程所对应的时间间隔为A仅在t1到t2的时间内 B仅在t2到t3的时间内C在t1到t3的时间内 D在t1到t5的时间内【答案】C【解析】小孩从高处落下，在0t1时间内小孩只受重力作用；在t1t2时间内加速度减小，说明小孩又受到了弹力作用，蹦床受到压力；t3时刻，小孩的速度为零，蹦床受到的压力最大，弹性势能也最大；t3时刻后小孩反弹，蹦床的弹性势能减小，选项C正确，选项A、B、D均错误。10在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力，体验者在加速下落过程中A失重且机械能增加 B失重且机械能减少C超重且机械能增加 D超重且机械能减少【答案】B【解析】据题意，体验者漂浮时受到的重力和风力平衡；在加速下降过程中，风力小于重力，即重力对体验者做正功，风力做负功，体验者的机械能减小，选项A、C均错误；加速下降过程中，加速度方向向下，体验者处于失重状态，选项B正确，选项D错误。11一质量均匀、不可伸长的绳索，重为G，A、B两端固定在天花板上，现在最低点C处施加一竖直向下的力，将最低点缓慢拉至D点，在此过程中，绳的重心位置A逐渐升高 B逐渐降低 C先降低后升高 D始终不变【答案】A【解析】外力对绳索做正功，绳索的机械能增加，由于绳索的动能不变，增加的必是重力势能，重力势能增加是重心升高的结果，选项A正确，选项B、C、D均错误。12.（多选）在最近几年的空调市场上出现一个新宠变频空调，据专家介绍变频空调比定频的要节能，因为定频空调开机时就等同于汽车启动时，很耗能，是正常运行的57倍。空调在工作时达到设定温度就停机，等温度高了再继续启动。这样的频繁启动，耗电多，而变频空调启动时有一个由低到高的过程，而运行过程是自动变速来保持室内温度，从开机到关机中间不停机。而是达到设定温度后就降到最小功率运行，所以比较省电。阅读上述介绍后，探究以下说法中合理的是A变频空调节能，运行中不遵守能量守恒定律B变频空调运行中做功少，转化能量多C变频空调在同样工作条件下运行效率高，省电D变频空调与定频空调做同样功时，消耗同样电能【答案】CD13.（多选）如图所示是流星在夜空中发出明亮的光焰。此时会有人在内心里许下一个美好的愿望。有些流星是外太空物体被地球强大引力吸引坠落到地面的过程中同空气发生剧烈摩擦造成的。下列相关说法正确的是A流星同空气摩擦时部分机械能转化为内能B引力对流星做正功则其动能增加，机械能守恒C当流星的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同一直线上时，流星做曲线运动D流星物体进入大气层后做斜抛运动【答案】AC【解析】流星同空气摩擦时部分机械能转化为内能，选项A正确；引力对流星做正功，除了重力之外还有其他力做功，机械能不守恒，选项B错误；当流星的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同一直线上时，流星做曲线运动，选项C正确，选项D错误。14（多选）悬崖跳水是一项极具挑战性的极限运动，需要运动员具有非凡的胆量和过硬的技术。跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设质量为m的运动员刚入水时的速度为v，水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降深度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（A他的动能减少了（Fmg）h B他的重力势能减少了C他的机械能减少了Fh D他的机械能减少了mgh【答案】AC15.如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F的作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动。在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是A弹簧的弹性势能逐渐减小 B弹簧的弹性势能逐渐增大C弹簧的弹性势能先增大后减小 D弹簧的弹性势能先减小后增大【答案】D【解析】由物体处于静止状态可知，弹簧处于压缩状态，撤去F后物体在向右运动的过程中，弹簧的弹力对物体先做正功后做负功，故弹簧的弹性势能应先减小后增大，选项D正确，选项A、B、C均错误。16升降机中有一质量为m的物体，当升降机以加速度a匀加速上升h高度时，物体增加的重力势能为Amgh Bmghmah Cmah Dmghmah【答案】A【解析】要分析重力势能的变化，只需要分析重力做功。物体随升降机上升了h，物体克服重力做功Wmgh，故物体的重力势能增加了mgh，选项A正确，选项B、C、D均错误。17（多选）一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出。对于这一过程，下列说法正确的是A子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量C子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和【答案】BD18（多选）在离水平地面h高处将一质量为m的小球水平抛出，在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为f，落地时小球距抛出点的水平距离为x，速率为v，那么，在小球运动的过程中A重力做功为mgh B克服空气阻力做的功为C落地时，重力的瞬时功率为mgv D重力势能和机械能都逐渐减少【答案】AD【解析】重力做功为WGmgh，选项A正确；空气阻力做功与经过的路程有关，而小球经过的路程大于，故克服空气阻力做的功大于，选项B错误；落地时，重力的瞬时功率为重力与沿重力方向的分速度的乘积，故落地时重力的瞬时功率小于mgv，选项C错误。重力做正功，重力势能减少，空气阻力做负功，机械能减少，选项D正确。19.如图所示，质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力Fmgsin ；已知滑块与斜面间的动摩擦因数tan ，取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q、滑块动能Ek、势能Fp、机械能E随时间t和位移x关系的是【答案】C【解析】根据滑块与斜面间的动摩擦因数tan 可知，滑动摩擦力等于重力沿斜面向下的分力。施加一沿斜面向上的恒力Fmgsin ，物体机械能保持不变，重力势能随位移x均匀增大，选项C正确，选项D错误。产生的热量QFfx，随位移均匀增大，滑块动能Ek随位移x均匀减小，选项A、B均错误。20.如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角30，皮带在电动机的带动下，始终保持v02 m/s的速率运行。现把一质量为m10 kg的工件（可看为质点）轻轻放在皮带的底端，经时间1.9 s，工件被传送到h1.5 m的高处，取g10 m/s2。求：（1）工件与皮带间的动摩擦因数；（2）电动机由于传送此工件多消耗的电能。【答案】（1） （2）230 J（2）在时间t1内，传送带的位移为xv0t11.6 m，工件的位移为，所以在时间t1内，工件相对传送带的位移xxx10.8 m，在时间t1内，因摩擦而产生的热量为Qmgcos x60 J，工件到达最高点时获得的动能为，工件增加的势能为Epmgh150 J，所以电动机由于传送工件多消耗的电能为EQEkEp230 J。21在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示，P是个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h。（1）若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；（2）求能被屏探测到的微粒的初速度范围；（3）若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系。【答案】（1） （2） （3）