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高中人教物理专题6.3 功能关系和能量守恒定律【练】解析版.docx


高中 高一 上学期 物理 人教版

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高中人教物理专题6.3 功能关系和能量守恒定律【练】解析版.docx
文档介绍:
专题6.3 功能关系和能量守恒定律【练】
目录
一.练经典题型 1
二、练创新情景 4
三.练规范解答 9
一.练经典题型
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.(2020·重庆一诊)如图所示,一物块在粗糙斜面上由静止释放,运动到水平面上后停止,则运动过程中,物块与地球组成系统的机械能(  )
A.不变 B.减小
C.增大 D.无法判断
【答案】B 
【解析】物块在粗糙斜面上由静止释放后,重力与摩擦力对物块做功,其中摩擦力做功是将物块机械能的一部分转化为内能,所以物块与地球组成系统的机械能减少,故A、C、D错误,B正确。
3.(2021·河北任丘市第一中学期末)在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项.质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,当地的重力加速度为g,那么在他减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是(  )
A.他的动能减少了Fh
B.他的重力势能增加了mgh
C.他的机械能减少了(F-mg)h
D.他的机械能减少了Fh
【答案】 D
【解析】 运动员进入水中后,克服合力做的功等于动能的减少量,故动能减少(F-mg)h,故A错误;运动员进入水中后,重力做功mgh,故重力势能减小mgh,故B错误;运动员进入水中后,除重力外,克服阻力做功Fh,故机械能减少了Fh,故C错误,D正确.
4.(多选)如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速率从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度大小为g,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体(  )
A.重力势能增加了mgh
B.克服摩擦力做功mgh
C.动能损失了mgh
D.机械能损失了mgh
【答案】 BC
【解析】 物体在斜面上能够上升的最大高度为h,所以重力势能增加了mgh,故A错误;
设物体所受的摩擦力大小为Ff,根据牛顿第二定律得mgsin 30°+Ff=ma=m·g
解得Ff=mg,物体沿斜面上滑的距离为2h,所以克服摩擦力做功Wf=Ff·2h=mgh,根据功能关系可知,机械能损失了mgh,故B正确,D错误;
由动能定理可知,动能损失量等于物体克服合外力做的功,大小为
ΔEk=F合·x=ma·2h=mgh,故C正确.
5.滑块静止于光滑水平面上,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10 J的功。在上述过程中(  )
A.弹簧的弹性势能增加了10 J
B.滑块的动能增加了10 J
C.滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10 J
D.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。
6.(2021·驻马店模拟)一物体在竖直向上的恒力作用下,由静止开始上升,到达某一高度时撤去外力。若不计空气阻力,则在整个上升过程中,物体的机械能E随时间t变化的关系图象是(  )
A   B     C     D
【答案】A
【解析】设物体在恒力作用下的加速度为a,由功的定义式可知,机械能增量为ΔE=FΔh=F·at2,知E­t图象是开口向上的抛物线,撤去恒力后,机械能守恒,则机械能不随时间变化,故A正确,B、C、D错误。
7.如图所示,质量为1 kg的滑块在倾角为30°的光滑斜面上,从a点由静止开始下滑,到b点开始压缩轻弹簧,到c点时达到最大速度,到d点(图中未画出)开始弹回,返回b点离开弹簧,恰能再回到a点。若bc=0.1 m,弹簧弹性势能的最大值为8 J,g取10 m/s2,则下列说法正确的是(  )
A.弹簧的劲度系数是50 N/m
B.从d点到b点滑块克服重力做功8 J
C.滑块的动能最大值为8 J
D.从d点到c点弹簧的弹力对滑块做功8 J
【答案】A 
【解析】当滑块的合力为0时
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