高三物理一輪復(fù)習(xí)題組層級(jí)快練20第五章機(jī)械能第4講功能關(guān)系能量守恒定律

1、1功能關(guān)系功能關(guān)系能量守恒定律能量守恒定律一、選擇題(其中1－4題，只有一個(gè)選項(xiàng)正確，5－11題有多個(gè)選項(xiàng)正確)1.(2016廣東惠州)如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定速率順時(shí)針運(yùn)行，將一個(gè)物體輕輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段與傳送帶相對(duì)靜止，勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)傳送帶頂端下列說(shuō)法正確的是()A第一階段摩擦力對(duì)物體做正功，第二階段摩擦力對(duì)物體不做功B第一階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第一階段物體動(dòng)能的增加C第一

2、階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機(jī)械能的增加D物體從底端到頂端全過(guò)程機(jī)械能的增加等于全過(guò)程物體與傳送帶間的摩擦生熱解析第一階段物體受到沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力，第二階段物體受到沿斜面向上的靜摩擦力做功，兩個(gè)階段摩擦力方向都跟物體運(yùn)動(dòng)方向相同，所以摩擦力都做正功，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理得知，外力做的總功等于物體動(dòng)能的增加，第一個(gè)階段，摩擦力和重力都做功，則第一階段摩擦力對(duì)物體做的功不等于第一階段物體動(dòng)能的增加，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由功能關(guān)

3、系可知，第一階段摩擦力對(duì)物體做的功(除重力之外的力所做的功)等于物體機(jī)械能的增加，即ΔE＝W阻＝F阻l物，摩擦生熱為Q＝F阻l相對(duì)，又由于l傳送帶＝vt，l物＝t，所以v2l物＝l相對(duì)＝l傳送帶，即Q＝ΔE，C項(xiàng)正確；第二階段沒(méi)有摩擦生熱，但物體的機(jī)械能繼12續(xù)增加，D項(xiàng)錯(cuò)誤答案C設(shè)置目的考查皮帶傳送問(wèn)題中機(jī)械能、摩擦生熱間的數(shù)量關(guān)系2(2015四川成都)如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊距擋板P的距離為l0，滑塊以初速度v0沿傾角為θ的斜面上滑

4、，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，滑塊所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力若滑塊每次與擋板相碰均無(wú)機(jī)械能損失，滑塊經(jīng)過(guò)的總路程是()A.(＋l0tanθ)B.(＋l0tanθ)1μv022gcosθ1μv022gsinθC.(＋l0tanθ)D.(＋l0cotθ)2μv022gcosθ1μv022gcosθ解析滑塊最終停在斜面底部，設(shè)滑塊經(jīng)過(guò)的總路程為l，對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程應(yīng)用功能關(guān)系，全程所產(chǎn)生的熱量為Q＝mv02＋mgl0sinθ，又由

5、全程所產(chǎn)生的熱量等于克服摩擦力12所做的功，即Q＝μmglcosθ，解以上兩式，可得l＝(＋l0tanθ)，A項(xiàng)正確1μv022gcosθ3解析將b的實(shí)際速度進(jìn)行分解如圖所示，由圖可知va＝vbcosθ，即a的速度小于b的速度，故a的動(dòng)能小于b的動(dòng)能，A選項(xiàng)正確；由于有摩擦力做功，故ab系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，由能量轉(zhuǎn)化與守恒定律可知，a物體機(jī)械能的減小量等于b物體機(jī)械能的增加量與b和地面產(chǎn)生的內(nèi)能之和，從另一方面也可表述為：a的重力勢(shì)能的減

6、小量等于兩物體總動(dòng)能的增加量與產(chǎn)生的內(nèi)能的總和，綜上所述，B、C選項(xiàng)均錯(cuò)誤；任取一小微元段Δt內(nèi)，繩子對(duì)a的拉力和對(duì)b的拉力大小相等，繩子對(duì)a做的功等于－TvAΔt，繩子對(duì)b的功等于拉力與拉力方向上b的位移的乘積，即TvBΔtcosθ，又vA＝vBcosθ，所以繩的拉力對(duì)a所做的功與對(duì)b所做的功的絕對(duì)值相等，二者代數(shù)和為零，D選項(xiàng)正確答案AD設(shè)置目的訓(xùn)練能的轉(zhuǎn)化與守恒、速度的合成與分解、變力做功的微元法6.如圖所示，傾角θ＝30的粗糙斜

7、面固定在地面上，長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開(kāi)斜面(此時(shí)物塊未到達(dá)地面)，在此過(guò)程中()A物塊的機(jī)械能逐漸增加B軟繩重力勢(shì)能共減少了mgl14C物塊重力勢(shì)能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功D軟繩重力勢(shì)能的減少小于其動(dòng)能的增加與克服摩擦力所做功之和解析物塊下落過(guò)程中，軟繩對(duì)物塊做負(fù)功，物塊的機(jī)械能逐漸減少，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；物塊

8、未釋放時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度為h1＝lsin30＝l，軟繩剛好全部離開(kāi)斜面1214時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度h2＝l，則軟繩重力勢(shì)能共減少mgl，B選項(xiàng)正確；以1214軟繩物塊整體為研究對(duì)象，受重力、支持力、摩擦力，從開(kāi)始至軟繩剛好全部離開(kāi)斜面，在此過(guò)程由動(dòng)能定理，知Mgl＋mgl－Wf＝(M＋m)v2－0，整理得Mgl＝(M＋m)141212v2＋Wf－mgl，知C選項(xiàng)錯(cuò)誤；以軟繩為研究對(duì)象，軟繩受到重力、支持力、摩擦力f