高考物理专题特训-机械能守恒定律和功能关系习题.doc

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1、专题特训　机械能守恒定律　功能关系一、选择题(每小题5分，共30分)1．(2019·漳州一模)质量为m的带电小球，在充满匀强电场的空间中水平抛出，小球运动时的加速度方向竖直向下，大小为。当小球下降高度为h时，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是A．小球的动能减少了B．小球的动能增加了C．小球的电势能减少了D．小球的电势能增加了mgh解析　小球受的合力F＝mg，据动能定理，合力做功等于动能的增加量，故ΔEk＝Fh＝mgh，选项A错、B对。由题意可知，电场力F电＝mg，电场力做负功，电势能增加，ΔEp＝F电·

2、h＝mgh，选项C、D均错。答案　B2．(多选)(2019·合肥高三调研)如图3－2－14所示，一质量为m的小球套在光滑的竖直杆上，一根轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内。将小球由A点静止释放，此时弹簧恰好处于原长状态，小球下降的最低点为B，A、B高度差为h，整个过程弹簧的形变始终在弹性限度内，OA＜OB，OC连线与杆垂直，重力加速度为g。则小球从A到B的过程中，下列说法正确的是图3－2－14A．小球的机械能一直减少B．小球下落到C点时速度最大C．弹簧的弹性势能增加了mghD．小球的

3、加速度等于重力加速度的位置有三处解析　如图所示，A、D两点关于C点对称，则小球从A点到C点，弹簧弹力做负功，小球的机械能减小；从C点到D点弹簧弹力做正功，小球的机械能增大；从D点到B点，弹簧弹力做负功，小球的机械能减小，选项A错误。当小球滑至C点时，弹簧与杆垂直，水平方向受力平衡，小球在竖直方向只受重力，则小球的加速度为重力加速度，小球仍向下加速，此时的速度不是最大，选项B错误。小球与弹簧组成的系统只有重力和弹簧弹力对小球做功，则系统机械能守恒，可知从A点到B点的过程中弹簧增加的弹性势能应等于小球减少的重力势能mg

4、h，选项C正确。在图中A、D两位置，弹簧处于原长，小球只受重力，即小球的加速度等于重力加速度的位置有A、C、D三处，选项D正确。答案　CD3．(2019·北京模拟)用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块从静止开始运动，绳子拉力的功率按如图3－2－15所示规律变化，已知物块的质量为m，重力加速度为g,0～t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，t1时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是图3－2－15A．物块始终做匀加速直线运动B．0～t0时间内物块的加速度大小为C．t0时刻物块的速度大小为D．0～t1时

5、间内物块上升的高度为－解析　0～t0时间内物块做匀加速直线运动，t0时刻后功率保持不变，根据P＝Fv知v增大，F减小，物块做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，物块做匀速直线运动，故A错误；根据P＝Fv＝Fat，F＝mg＋ma，得P＝(mg＋ma)at，由图线的斜率k得＝m(g＋a)a，可知a≠，故B错误；在t1时刻速度达到最大，F＝mg，则速度v＝，可知t0时刻物块的速度小于，故C错误；P－t图线围成的面积表示牵引力做功的大小，根据动能定理得，＋P0(t1－t0)－mgh＝mv2，解得h＝－。故D正确。答案　

6、D4．(2019·天津和平区一模)如图3－2－16所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，到达C处的速度为零，AC＝h。如果圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A处。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。则图3－2－16A．从A到C的下滑过程中，圆环的加速度一直减小B．从A下滑到C的过程中弹簧的弹性势能增加量等于mghC．从A到C的下滑过程中，克服摩擦力做的功为D．上滑过程系统损失的机械能比下滑过程多解析　圆环从A处由静止开

7、始下滑，经过某处B的速度最大，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，经过B处的速度最大，所以经过B处的加速度为零，所以加速度先减小，后增大，故A错误；研究圆环从A处由静止开始下滑到C的过程中，运用动能定理得mgh－Wf－W弹＝0，在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，有－mgh＋W弹－Wf＝0－mv2。解得Wf＝mv2，则克服摩擦力做的功为mv2，故C正确；由A到C，克服弹力做功为mgh－mv2，则在C处弹簧的弹性势能为mgh－mv2，而A处弹性势能为零，故B错误。由能量守恒定律知，损失的机

8、械能全部转化为摩擦生热，而两个过程摩擦力情况相同，则做功相等，选项D错误。答案　C5．(多选)(2019·通化一模)如图3－2－17所示，一个质量为m的物体(可视为质点)，由斜面底端的A点以某一初速度冲上倾角为30°的固定斜面做匀减速直线运动，减速的加速度大小为g，物体沿斜面上升的最大高度为h，在此过程中图3－2－17A．物体克服摩擦力做功mghB．物体的动