2019-2020年高考物理一轮复习 专题二 功和能 第5讲 功能关系在力学中的应用提升训练

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1、2019-2020年高考物理一轮复习专题二功和能第5讲功能关系在力学中的应用提升训练一、单项选择题1.在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为60kg的跳水运动员进入水中后受到水的阻力做竖直向下的减速运动，设水对他的阻力大小恒为2600N，那么在他减速下降2m的过程中，下列说法正确的是(g取＝10m/s2)(　　)A.他的动能减少了5200JB.他的重力势能减少了1200JC.他的机械能减少了4000JD.他的机械能保持不变解析　在运动员减速下降高度为2m的过程中，运动员受重力和阻力，由动能定理得(mg－F)h＝ΔEk，解得ΔEk＝－

2、4000J，A错误；ΔEp＝－WG＝－mgh＝－1200J，他的重力势能减少了1200J，B正确；除了重力之外的力做功等于机械能的变化，故W外＝WF＝－Fh＝－5200J，他的机械能减少了5200J，C、D错误。答案　B2.(xx·天水一模)如图1所示，倾角为α的斜面体放在粗糙的水平面上，质量为m的物体A与一劲度系数为k的轻弹簧相连。现用拉力F沿斜面向上拉弹簧，使物体A在光滑斜面上匀速上滑，上滑的高度为h，斜面体始终处于静止状态。在这一过程中(　　)图1A.弹簧的伸长量为B.拉力F做的功为FhsinαC.物体A的机械能增加mghD.斜面体受地面的

3、静摩擦力大小等于Fsinα解析　物体A在斜面上匀速运动，弹簧的弹力等于F，弹簧的伸长量为，A错误；拉力F做的功为WF＝F，B错误；物体A的动能不变，重力势能增加mgh，所以机械能增加mgh，C正确；斜面体和物体都受力平衡，以斜面体和物体A整体作为研究对象进行受力分析，整体受重力、支持力、拉力F和摩擦力，在水平方向应用平衡条件得Ff＝Fcosα，D错误。答案　C3.(xx·天津市河西区高三质量调查)静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化关系是(　　)解析　物体机械能的增

4、量等于恒力做的功，恒力做功WF＝Fh，h＝at2，则有外力作用时，物体机械能随时间变化关系为E＝Fat2。撤去恒力后，物体机械能不变，故选项C正确。答案　C4.(xx·海南单科，4)如图2，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高，质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g。质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为(　　)图2A.mgRB.mgRC.mgRD.mgR解析　在Q点质点受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，两力的合力充当向心力，所以有FN－mg＝m，FN＝2mg，联

5、立解得v＝。下滑过程中，根据动能定理可得mgR－Wf＝mv2，解得Wf＝mgR，所以克服摩擦力做功mgR，C正确。答案　C二、多项选择题5.如图3所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ＜45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是(　　)图3A.小球的动能与重力势能之和保持不变B.小球的动能与重力势能之和先增大后减小C.小球的动

6、能与弹簧的弹性势能之和保持不变D.小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变解析　由题意知，小球、弹簧和地球组成的系统机械能守恒，D项正确；弹簧的形变量越大，弹性势能越大，小球到B点时，弹簧为原长，故小球由C滑到杆底端过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大，因此小球的机械能先增大后减小，A项错，B项正确；整个过程中，小球的重力势能不断减小，故动能与弹性势能之和不断增大，C项错。答案　BD6.(xx·海宁市高三考试)在某一高度用细绳提着一质量m＝0.2kg的物体，由静止开始沿竖直方向运动，运动过程中物体的机械能与位移关系的E－x图象如图4所示，图中两段图

7、线都是直线。取g＝10m/s2，则下面说法正确的是(　　)图4A.物体在x＝2m时的加速度比物体在x＝6m时的加速度小B.物体在x＝4m时的速度大小为2m/sC.物体在0～4m过程中合力做功为10JD.物体在x＝2m时的动能可能比物体在x＝6m时的动能大解析　根据功能关系有W非重＝ΔE机，即Fx＝E末－E初，所以E末＝Fx＋E初，从表达式可以看出，图象斜率为力F，显然x＝4m后图象的斜率大，所以产生的加速度大，A正确；在0～4m内Fx＝E末－E初，将有关数据代入得F＝2.5N，由动能定理得Fx－mgx＝mv2－0，所以v＝2m/s，B正确；合力做

8、功W合＝Fx－mgx＝2J，C错误；因为物体一直加速运动，所以动能逐渐增多，D错误。答案　AB三、计算题7.(xx·呼和浩特市高三阶段考