2020版高考物理一轮复习专题18功能关系能量守恒定律限时训练（含解析）

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1、专题18功能关系能量守恒定律(限时：45min)一、选择题（共15小题）1．物体在竖直方向上分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动。在这三种情况下物体机械能的变化情况是(　　)A．匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小B．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小C．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能可能增加，可能减少，也可能不变D．三种情况中，物体的机械能均增加【答案】C　【解析】无论物体向上加速运动还是向上匀速运动，除重力外，其他外力一定对物体做正功，物体机械能都增加；物体向上减速

2、运动时，除重力外，物体受到的其他外力不确定，故无法确定其机械能的变化，C正确。2．如图所示，水平平台上放置一长为L、质量为m的均匀木板。木板右端距离平台边缘为s，木板与台面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。现对木板施加水平推力，要使木板脱离平台，推力做功的最小值为(　　)A．μmg(L＋s)　B．μmgC．μmg(L－s)D．μmg【答案】B　【解析】要使木板脱离平台，即让木板的重心脱离平台，则木板运动的距离为＋s，需要克服摩擦力做功为Wf＝μmg，即推力做功的最小值为μmg，故B正确，A、C、D错误。3．滑块静止于光滑水平

3、面上，与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态。现用恒定的水平外力F作用于弹簧右端，在向右移动一段距离的过程中拉力F做了10J的功。在上述过程中(　　)A．弹簧的弹性势能增加了10JB．滑块的动能增加了10JC．滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10JD．滑块和弹簧组成的系统机械能守恒【答案】C　　【解析】拉力F做功的同时，弹簧伸长，弹簧的弹性势能增大，滑块向右加速运动，滑块动能增加，由功能关系可知，拉力做功等于滑块的动能与弹簧弹性势能的增加量之和，C正确，A、B、D均错误。4．(2019·大理质检)如图所示，一表面光滑的木板可绕固定

4、的水平轴O转动。木板从水平位置OA转到OB位置的过程中，木板上重为5N的物块从靠近转轴的位置由静止开始滑到图中虚线所示位置。在这一过程中，物块的重力势能减少了4J。以下说法正确的是(取g＝10m/s2)(　　)A．物块的竖直高度降低了0.8mB．由于木板转动，物块下降的竖直高度必大于0.8mC．物块获得的动能为4JD．由于木板转动，物块的机械能必定增加【答案】A　　【解析】由重力势能的表达式Ep＝mgh，重力势能减少了4J，而mg＝5N，故h＝0.8m，A项正确、B项错误；木板转动，木板的支持力对物块做负功，则物块的机械能必定

5、减少，物块获得的动能小于4J，故C、D项均错误。5．(多选)重物m系在上端固定的轻弹簧下端，用手托起重物，使弹簧处于竖直方向。弹簧的长度等于原长时，突然松手。重物下落的过程中，对于重物、弹簧和地球组成的系统，下列说法正确的是(弹簧始终在弹性限度内变化)(　　)A．重物的动能最大时，重力势能和弹性势能的总和最小B．重物的重力势能最小时，动能最大C．弹簧的弹性势能最大时，重物的动能最小D．重物的重力势能最小时，弹簧的弹性势能最大【答案】ACD　【解析】重物下落过程中，只发生动能、重力势能和弹性势能的相互转化，所以当动能最大时，重力

6、势能和弹性势能的总和最小，A正确；当重物的重力势能最小时，重物应下落到最低点，其速度为零，动能最小，此时弹簧伸长量最大，弹性势能最大，故B错误，C、D正确。6．如图所示，长为L的小车置于光滑的水平面上，小车前端放一小物块。用大小为F的水平力将小车向右拉动一段距离s，物块刚好滑到小车的左端。物块与小车间的摩擦力为Ff。在此过程中(　　)A．系统产生的内能为FfLB．系统增加的机械能为FsC．物块增加的动能为FfLD．小车增加的动能为Fs－FfL【答案】A　【解析】系统运动过程的示意图如图所示，系统产生的内能应为滑动摩擦力乘以物体

7、间的相对位移，即FfL，故A正确；根据功能关系，外力对系统做的功应等于系统产生的内能与机械能增量之和，即Fs＝ΔE总＋FfL，故B错误；根据动能定理，合外力对物块做的功等于物块增加的动能，即Ff(s－L)，C错误；根据动能定理，合外力对小车做的功等于小车动能的增量，即Fs－Ffs＝ΔEk车，故D错误。7．(2018·长春模拟)如图所示，水平传送带以v＝2m/s的速率匀速运行，上方漏斗每秒将40kg的煤粉竖直放到传送带上，然后一起随传送带匀速运动。如果要使传送带保持原来的速率匀速运行，则电动机应增加的功率为(　　)A．80WB．

8、160WC．400WD．800W【答案】B　　【解析】由功能关系，电动机增加的功率用于使单位时间内落在传送带上的煤粉获得的动能以及煤粉相对传送带滑动过程中产生的热量，所以ΔPt＝mv2＋Q，传送带做匀速运动，而煤粉相对地面做匀加速运动过程中的平均速度为传送带速度的一半，所以煤