1、课后限时作业21 功能关系 能量守恒定律时间:45分钟1.蹦极是一项既惊险又刺激的运动,深受年轻人的喜爱.如图所示,蹦极者从P点由静止跳下,到达A处时弹性绳刚好伸直,继续下降到最低点B处,B离水面还有数米距离.蹦极者(视为质点)在其下降的整个过程中,重力势能的减少量为ΔE1,绳的弹性势能的增加量为ΔE2,克服空气阻力做的功为W,则下列说法正确的是( C )A.蹦极者从P到A的运动过程中,机械能守恒B.蹦极者与绳组成的系统从A到B的运动过程中,机械能守恒C.ΔE1=W+ΔE2D.ΔE1+ΔE2=W解析:蹦极者从P到A及从A
2、到B的运动过程中,由于有空气阻力做功,所以机械能减少,选项A、B错误;整个过程中重力势能的减少量等于绳的弹性势能增加量和克服空气阻力做功之和,即ΔE1=W+ΔE2,选项C正确,选项D错误.2.质量为m的物体由静止开始下落,由于空气阻力影响,物体下落的加速度为g(g为重力加速度).在物体下落高度为h的过程中,下列说法正确的是( A )A.物体的动能增加了mghB.物体的机械能减少了mghC.物体克服阻力所做的功为mghD.物体的重力势能减少了mgh解析:下落阶段,物体受重力和空气阻力,由动能定理得W=ΔEk,即mgh-fh
3、=ΔEk,f=mg-mg=mg,可得ΔEk=mgh,选项A正确;机械能减少量等于克服阻力所做的功,即ΔE=Wf=fh=mgh,选项B、C错误;重力势能的减少量等于重力做的功,即ΔEp=mgh,选项D错误.3.(多选)如图所示,电梯的质量为M,其天花板上通过一轻质弹簧悬挂一质量为m的物体.电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动,上升高度为H时,电梯的速度为v电梯,物体的速度达到v,物体上升的高度为H物,弹簧的弹性势能为Ep弹,重力加速度为g,则在这段运动过程中,下列说法中正确的是( CD )A.轻质弹簧对物体的拉
5、mgH物+Ep弹,故D正确.4.太阳能汽车是利用太阳能电池板将太阳能转化为电能工作的一种新型汽车.已知太阳辐射的总功率约为4×1026W,太阳到地球的距离为1.5×1011m,假设太阳光传播到达地面的过程中约有40%的能量损耗,某太阳能汽车所用太阳能电池板接收到的太阳能转化为机械能的效率约为15%.若驱动该太阳能汽车正常行驶所需的机械功率为5kW,且其中的来自于太阳能电池板,则所需的太阳能电池板的面积至少约为(已知半径为r的球体积为V=πr3,球表面积为S=4πr2)( C )A.2m2B.6m2C.8m2D.12m2解
7、)( AB )A.该过程中物体B的机械能损失了mghB.该过程中绳对物体A做的功为mv2C.物体A在台面上滑动的距离为hD.该过程中绳对系统做的功为mv2解析:在图中的虚线对应的位置,将物体B的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解,设绳子与水平方向的夹角为θ,物体A、B沿着绳子的分速度相等,故sinθ==,θ=30°,该过程中A、B系统机械能守恒,故mgh=m·(2v)2+mv2,物体B的机械能减小量为ΔEB=mgh-m(2v)2,联立解得ΔEB=mgh,故A正确;根据动能定理,该过程中绳对物体A做功WA=mv2-0=