2019高考物理一轮复习课时跟踪检测：（二十一） 功能关系 能量守恒定律（卷） Word版含解析

课时跟踪检测（二十一） 功能关系 能量守恒定律

卷Ⅱ—拔高题目稳做准做

★1.[多选](2018·辽宁省实验中学模拟)一物体静止在水平地面上,在竖直向上的拉力F作用下开始向上运动,如图甲所示。在物体向上运动过程中,其机械能E与位移x的关系图像如图乙所示(空气阻力不计),已知曲线上点A处的切线斜率最大,则( )

A、在x1处物体所受拉力最大

B、在x1～x2过程中,物体的动能先增大后减小 C、在x2处物体的速度最大

D、在x1～x2过程中,物体的加速度先增大后减小

解析:选AB 由题图可知,x1处物体图像的斜率最大,说明此时机械能变化最快,由E＝Fx可知此时所受的拉力最大,故A正确；x1～x2过程中,图像的斜率越来越小,则说明拉力越来越小,x2时刻图像的斜率为零,说明此时拉力为零,在这一过程中物体应先加速后减速,说明最大速度一定不在x2处,故B正确,C错误；

由图像可知,在x1～x2过程中,拉力逐渐减小,直到变为零,则物体受到的合力应先减小到零,后反向增大,故加速度应先减小,后反向增大,故

D错误。

★2、[多选]如图所示,质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面,同时施加一沿斜面向上的恒力F＝mgsin θ；已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θ,取出发点为参考点,能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q、滑块动能Ek、机械能E随时间t的关系及重力势能Ep随位移x关系的是( )

解析:选CD 根据滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θ可知,滑动摩擦力等于重力沿斜面向下的分力。施加一沿斜面向上的恒力F＝mgsin θ,滑块机械能保持不变,重力势能随位移x均匀增大,选项C、D正确；产生的热量Q＝Ffx,随位移均匀增大,滑块动能Ek随位移x均匀减小,选项A、B错误。

★3、[多选](2018·百校联盟冲刺金卷)在足够长的固定斜面上,小滑块以初速度v0从某点沿斜面上滑,0～6t0时间内其运动的v -t图像如图所示,由图像可知( )

A、0～t0与t0～6t0时间内重力平均功率大小之比为5∶1 B、0～t0与t0～6t0时间内摩擦力平均功率之比为1∶1 C、0～t0与t0～6t0时间内机械能变化量大小之比为1∶5 D、t0～6t0时间内动能变化量大小与机械能变化量大小之比为1∶2

解析:选BCD 设t0＝1 s,根据图像可知:0～1 s内的平均速度为10＋0－10＋0v1＝ m/s＝5 m/s,1～6 s内平均速度为v2＝ m/s＝

22－5 m/s,所以0～1 s内重力的平均功率大小为PG1＝mgv1sin θ＝5mgsin θ,1～6 s内重力平均功率大小为PG2＝mgv2sin θ＝5mgsin θ,故A错误；滑动摩擦力f＝μmgcos θ,整个运动过程中滑动摩擦力不变,根据Pf＝fv,可知0～1 s内摩擦力的平均功率与1～6 s内摩擦力平均功率相等,故B正确；机械能的变化量等于滑动摩擦力做的功,0～1 s内机械变化量大小为Wf1＝Pft1＝Pf,1～6 s内机械能变化量大小为Wf2＝Pft2＝5Pf,所以0～1 s内机械能变化量大小与1～6 s内机械能变化量大小之比为1∶5,故C正确；1～6 s内动能变化量大小为ΔEk1

＝mv2＝50m,根据牛顿第二定律,向上滑行时有:mgsin θ＋f＝ma1＝210m,向下滑行时有:mgsin θ－f＝ma2＝2m,解得:f＝4m,机械能变化量大小Wf2＝fv2t2＝4m×5×5＝100m,所以1～6 s内动能变化量大小与机械能变化量大小之比为1∶2,故D正确。

★4、(2017·湖南师大附中模拟)如图甲所示,质量为1 kg的小物块以初速度v0＝11 m/s,从θ＝53°固定斜面底端先后两次滑上斜面,斜面足够长,第一次对小物块施加一沿斜面向上的恒力F,第二次无恒力,图乙中的两条线段a、b分别表示存在恒力F和无恒力F时小物块沿斜面向上运动的v-t图像,不考虑空气阻力,g取10 m/s2,下列说法

正确的是(cos 53°＝0.6,sin 53°＝0.8)( )

A、恒力F大小为21 N

B、物块与斜面间的动摩擦因数为0.5

C、有恒力F时,小物块在上升过程机械能的减少量较大 D、有恒力F时,小物块在上升过程产生的热量较少 解析:选B 根据v-t图线的斜率等于加速度,可知: Δv0－11

aa＝＝ m/s2＝－10 m/s2

Δt1.1Δv0－11ab＝＝ m/s2＝－11 m/s2

Δt1根据牛顿第二定律得:

不加恒力时有:mab＝－mgsin 53°－μmgcos 53° 代入数据得:μ＝0.5

加恒力时有:maa＝F－mgsin 53°－μmgcos 53° 解得:F＝1 N,故A错误,B正确；

有恒力F时,小物块上升的高度比较大,所以该过程物块重力势能增加量较大,而升高的过程中动能的减小量是相等的,所以有恒力F时,小物块在整个上升过程机械能的减少量较小,故C错误；根据v-t图像与坐标轴所围的面积表示位移,可知有恒力F时小物块的位移较大,所