高考物理一轮复习专题5.4功能关系、能量转化和守恒定律（精练）（含解析）

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1、专题5.4功能关系、能量转化和守恒定律1．(2019·湖南省岳阳一中期中)如图所示，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上，一个小物块(可视为质点)从A点以初速度v0向左运动，接触弹簧后运动到C点时速度恰好为零，弹簧始终在弹性限度内．A、C两点间距离为L，物块与水平面间动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则物块由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是(　　)A．弹簧和物块组成的系统机械能守恒B．物块克服摩擦力做的功为mv02C．弹簧的弹性势能增加量为μmgLD．物块的初动能等于弹簧的弹性势能增加量与摩擦产生的热量之和【答案】D　【解析】物块

2、与水平面间动摩擦因数为μ，由于摩擦力做功机械能减小，故A项错误；物块由A点运动到C点过程动能转换为弹性势能和内能，根据能量守恒知物块克服摩擦力做的功为μmgL＝mv02－Ep弹，故B项错误，D项正确；根据B项分析知Ep弹＝mv02－μmgL，故C项错误．2．(2019·辽宁省本溪一中期末)如图2所示，水平传送带由电动机带动，并始终保持以速度v匀速运动，现将质量为m的物块由静止放在传送带的左端，过一会儿物块能保持与传送带相对静止，设物块与传送带间的动摩擦因数为μ，对于这一过程，下列说法正确的是(　　)图2A．摩擦力对物块做的功为0.5m

3、v2B．物块对传送带做功为0.5mv2C．系统摩擦生热为0.5mv2D．电动机多做的功为mv2【答案】ACD【解析】对物块运用动能定理，摩擦力做的功等于物块动能的增加，即0.5mv2，故选项A正确；传送带的位移是物块位移的两倍，所以物块对传送带做功的绝对值是摩擦力对物块做功的两倍，即为mv2，故选项B错误；电动机多做的功就是传送带克服摩擦力做的功，也为mv2，故选项D正确；系统摩擦生热等于摩擦力与相对位移的乘积，故选项C正确。3．(2019·河北省承德四中期中)质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧O端相距

4、s，如图3所示。已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为(　　)图3A.mv－μmg(s＋x)B.mv－μmgxC．μmgsD．μmg(s＋x)【答案】A【解析】根据功的定义式可知物体克服摩擦力做功为Wf＝μmg(s＋x)，由能量守恒定律可得mv＝W弹＋Wf，W弹＝mv－μmg(s＋x)，故选项A正确。4．(2019·湖北省十堰一中期末)安徽首家滑雪场正式落户国家AAAA级旅游景区——安庆巨石山，现已正式“开滑”。如图4所示，滑雪者从O点由静

5、止沿斜面自由滑下，接着在水平面上滑至N点停下。斜面、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为μ＝0.1。滑雪者(包括滑雪板)的质量为m＝50kg，g取10m/s2，O、N两点间的水平距离为s＝100m。在滑雪者经过ON段运动的过程中，克服摩擦力做的功为(　　)图4A．1250JB．2500JC．5000JD．7500J【答案】C【解析】设斜面的倾角为θ，则滑雪者从O到N的运动过程中克服摩擦力做的功Wf＝μmgcosθ·xOM＋μmgxMN，由题图可知，xOMcosθ＋xMN＝s，两式联立可得Wf＝μmgs＝0.1×50×10×100J＝50

6、00J，故选项A、B、D错误，C正确。5．(2019·黑龙江省鹤岗一中期中)如图5所示，木板质量为M、长度为L，可看作质点的小木块的质量为m，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳跨过定滑轮分别与木板和木块连接，小木块与木板间的动摩擦因数为μ，开始时小木块静止在木板左端。现用水平向右的力F将小木块拉至木板右端，则拉力至少做的功为(　　)图5A．μmgLB．2μmgLC.μmgLD．μ(M＋m)gL【答案】A【解析】将小木块缓慢拉至木板右端，拉力F做的功最少，分别对小木块和木板进行受力分析可知，F＝μmg＋FT，FT＝μmg，小木块的位移大小

7、为，所以WF＝F·＝μmgL，选项A正确。6.(2019·浙江省湖州二中质检)如图6所示，一个质量为m＝60kg的物体在沿固定斜面向上的恒定外力F作用下，由静止开始从斜面的底端沿光滑斜面向上做匀加速直线运动，经过一段时间后外力F做的功为120J，此后撤去外力F，物体又经过一段时间后回到出发点。若以地面为零势能面，则下列说法正确的是(　　)图6A．在这个过程中，物体的最大动能小于120JB．在这个过程中，物体的最大重力势能大于120JC．在撤去外力F之后的过程中，物体的机械能等于120JD．在刚撤去外力F时，物体的速率为2m/s【答案】

8、C【解析】由题意可知，恒力F对物体做功120J，则物体的机械能等于120J。撤去F后，只有重力对物体做功，机械能守恒，所以物体回到出发点时的动能为120J，选项A错误，C正确；物体运动到最高点的过程中，由动能定理可得WF