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Ⅱ) Word版含解析

以在上升过程产生的热量较多,故D错误。

★5、[多选](2018·德阳一诊)如图所示,固定于地面、倾角为θ的光滑斜面上有一轻质弹簧,轻质弹簧一

端与固定于斜面底端的挡板C连接,另一端与物块A连接,物块A上方放置有另一物块B,物块A、B质量均为m且不粘连,整个系统在沿斜面向下的恒力F作用下而处于静止状态。某一时刻将力F撤去,若在弹簧将A、B弹起过程中,A、B能够分离,则下列叙述正确的是( )

A、从力F撤去到A、B发生分离的过程中,弹簧及A、B物块所构成的系统机械能守恒

B、A、B被弹起过程中,A、B即将分离时,两物块速度达到最大 C、A、B刚分离瞬间,A的加速度大小为gsin θ

D、若斜面为粗糙斜面,则从力F撤去到A、B发生分离的过程中,弹簧减少的弹性势能一定大于A、B增加的机械能与系统摩擦生热之和

解析:选AC 从力F撤去到A、B发生分离的过程中,弹簧及A、B物块所构成的系统只有重力和弹簧的弹力做功,所以系统的机械能守恒,故A正确。A、B被弹起过程中,合力等于零时,两物块速度达到最大,此时弹簧处于压缩状态,A、B还没有分离,故B错误。A、B刚分离瞬间,A、B间的弹力为零,对B分析,由牛顿第二定律得mgsin θ＝maB,得aB＝gsin θ,此瞬间A与B的加速度相同,所以A的加速度大小为gsin θ,故C正确。若斜面为粗糙斜面,则从力F撤去到A、B发生分离的过程中,由能量守恒定律知,弹簧减少的弹性势能一定等于A、B

增加的机械能与系统摩擦生热之和,故D错误。

★6、[多选](2018·青岛模拟)如图所示,一根原长为L的轻弹簧,下端固定在水平地面上,一个质量为m的小球,在

弹簧的正上方从距地面高度为H处由静止下落压缩弹簧。若弹簧的最大压缩量为x,小球下落过程受到的空气阻力恒为Ff,则小球从开始下落至最低点的过程( )

A、小球动能的增量为零

B、小球重力势能的增量为mg(H＋x－L) C、弹簧弹性势能的增量为(mg－Ff)(H＋x－L) D、系统机械能减小FfH

解析:选AC 小球下落的整个过程中,开始时速度为零,结束时速度也为零,所以小球动能的增量为0,故A正确；小球下落的整个过程中,重力做功WG＝mgh＝mg(H＋x－L),根据重力做功量度重力势能的变化WG＝－ΔEp得:小球重力势能的增量为－mg(H＋x－L),故B错误；根据动能定理得:WG＋Wf＋W

弹＝0－0＝0,所以

W弹＝－(mg－

Ff)(H＋x－L),根据弹簧弹力做功量度弹性势能的变化W弹＝－ΔEp得:弹簧弹性势能的增量为(mg－Ff)·(H＋x－L),故C正确；系统机械能的减少量等于克服重力、弹力以外的力做的功,所以小球从开始下落至最低点的过程,克服阻力做的功为:Ff(H＋x－L),所以系统机械能的减小量为:Ff(H＋x－L),故D错误。

★7、[多选]如图所示,固定坡道倾角为θ,顶端距

光滑水平面的高度为h。一可视为质点的小物块质量为m。从坡道顶端由静止滑下,经过底端O点进入水平面时无机械能损失,为使小物块制动,将轻弹簧的一端固定在水平面左侧M处的竖直墙上,弹簧自由伸长时右侧一端恰好位于O点。已知小物块与坡道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )

A、弹簧弹性势能的最大值为mgh

B、小物块在倾斜轨道上运动时,下滑的加速度比上滑的加速度小 C、小物块往返运动的总路程为

h

μcos θ

1－μcot θ

D、小物块返回倾斜轨道时所能达到的最大高度为 h

1＋μcot θ解析:选BD 小物块第一次下滑将弹簧压缩至最短时弹簧弹性势能最大,由能量守恒有Ep＝mgh－μmgcos θ×

h

＜mgh,A错误。sin θ

在倾斜轨道上下滑时ma＝mgsin θ－μmgcos θ,而上滑时ma′＝mgsin θ＋μmgcos θ,故B正确。小物块最终静止于倾斜轨道的底端,设在倾斜轨道上通过的路程为s,则由能量守恒有mgh＝μmgcos θ×s,得s＝

h,而每次往返过程中物块还在光滑水平面上通过一定的路μcos θ

h

程,故整个运动过程中的路程必大于,C错误。物块第一次返回倾

μcos θ斜轨道上时所能达到的最大高度最大,由能量守恒有mg(h－h1)＝1－μcot θ?hh1?

??,得h1＝＋μmgcos θ· h,D正确。 ?sin θsin θ?1＋μcot θ

★8、[多选]如图所示,一弹性轻绳(绳的弹力与其

伸长量成正比)穿过固定的光滑圆环B,左端固定在A点,右端连接一个质量为m的小球,A、B、C在一条水平线上,弹性绳自然长度为AB。小球穿过竖直固定的杆,从C点由静止释放,到D点时速度为零,C、D两点间距离为h。已知小球在C点时弹性绳的拉力为

mg,g为重力加2

速度,小球和杆之间的动摩擦因数为0.5,弹性绳始终处在弹性限度内,下列说法正确的是( )

mgh

A、小球从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为 2B、若在D点给小球一个向上的速度v,小球恰好回到C点,则v＝gh

C、若仅把小球质量变为2m,则小球到达D点时的速度大小为gh

D、若仅把小球质量变为2m,则小球向下运动到速度为零时的位置与C点的距离为2h

解析:选BC 设小球向下运动到某一点E时,如图所示,弹性绳伸长量为BE＝x,BC＝x0,弹性绳劲度系数为k,∠BEC＝θ,则弹力为kx,弹力沿水平方向的分力为

mgmg

kxsin θ＝kx0＝,故在整个运动过程中,小球受到的摩擦力恒为μ·22mgmgh

＝,从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为,A项错误。44若在D点给小球一个向上的速度v,小球恰好回到C点,则小球从C点到D点,再从D点返回C点的过程中,根据功能关系可知,克服摩擦力mvmgh做的功等于在D点给小球的动能,即×2＝,解得v＝gh,B项

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