1、2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章機(jī)械能第4課時(shí) 功能關(guān)系 能量守恒定律課時(shí)沖關(guān) 新人教版第五章第4課時(shí)功能關(guān)系能量守恒定律一、單項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題7分，共35分)1(68520151)20162017賽季自由式滑雪空中技巧世界杯比賽的第一站比賽于2016年12月17日在我國(guó)北大壺舉行假如在自由式滑雪比賽中，運(yùn)動(dòng)員沿著山坡上的雪道從高處滑下，如圖所示下列描述正確的是()A雪地對(duì)雪橇的摩擦力做正功B運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能增大C運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增大D運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能增大解析：D本題以自由式滑雪比賽為載體考查受力分析、摩擦力做功、機(jī)械能守恒條件、動(dòng)能定理和重力勢(shì)能等知識(shí)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員從高處滑下，摩擦力與運(yùn)動(dòng)

2、方向相反，做負(fù)功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；重力做正功，重力勢(shì)能減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；摩擦力做負(fù)功，故其機(jī)械能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D正確2(2017遼寧沈陽(yáng)二中期中)質(zhì)量為m的物體，由靜止開(kāi)始下落，由于阻力作用，下落的加速度為，在物體下落h的過(guò)程中，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A物體的動(dòng)能增加了B物體的機(jī)械能減少了C物體克服阻力所做的功為D物體的重力勢(shì)能減少了mgh解析：B根據(jù)動(dòng)能定理可知，動(dòng)能增加量為EkF合hmah，選項(xiàng)A說(shuō)法正確；物體所受的阻力fmgma，則物體的機(jī)械能減少量等于克服阻力做的功，即，選項(xiàng)B說(shuō)法錯(cuò)誤，選項(xiàng)C說(shuō)法正確；物體的重力勢(shì)能減少量等于重力做的功，即mgh，故選項(xiàng)D說(shuō)法正確3(2017陜西西

3、安鐵一中模擬)如圖所示，光滑水平面OB與足夠長(zhǎng)粗糙斜面BC交于B點(diǎn)輕彈簧左端固定于豎直墻面，現(xiàn)用質(zhì)量為m1的滑塊壓縮彈簧至D點(diǎn)，然后由靜止釋放，滑塊脫離彈簧后經(jīng)B點(diǎn)滑上斜面，上升到最大高度，并靜止在斜面上不計(jì)滑塊在B點(diǎn)的機(jī)械能損失，換用材料相同，質(zhì)量為m2的滑塊(m2>m1)壓縮彈簧至同一點(diǎn)D后，重復(fù)上述過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()A兩滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度相同B兩滑塊沿斜面上升的最大高度相同C兩滑塊上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中克服重力做的功不相同D兩滑塊上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能損失相同解析：D兩滑塊到達(dá)B點(diǎn)的動(dòng)能相同，但速度不同，故A錯(cuò)誤；兩滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度相同，由于初速度不同，故上升的最

4、大高度不同，故B錯(cuò)誤；兩滑塊上升到最高點(diǎn)過(guò)程克服重力做功為mgh，由能量守恒定律得Epmghmgcos，所以mgh，故兩滑塊上升到最高點(diǎn)過(guò)程克服重力做的功相同，故C錯(cuò)誤；由能量守恒定律得E損WfmgcosmghcotEp，故D正確4(2017遼寧撫順一中一模)如圖所示，固定在地面上的半圓軌道直徑ab水平，質(zhì)點(diǎn)P從a點(diǎn)正上方高H處自由下落，經(jīng)過(guò)軌道后從b點(diǎn)沖出豎直上拋，上升的最大高度為H，空氣阻力不計(jì)，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)下落再經(jīng)過(guò)軌道a點(diǎn)沖出時(shí)，能上升的最大高度h為()AhHBhCh<D.<h<解析：D根據(jù)動(dòng)能定理研究質(zhì)點(diǎn)第一次在半圓軌道中得mg(Wf)0，Wf為質(zhì)點(diǎn)克服摩擦力做功大小，W

5、fmgH.質(zhì)點(diǎn)第二次在半圓軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)位置處速度變小，因此半圓軌道對(duì)質(zhì)點(diǎn)的彈力變小，摩擦力變小，摩擦力做功小于mgH，機(jī)械能損失小于mgH，因此小球再次沖出a點(diǎn)時(shí)，能上升的高度為H<h<，故選D.5(2017北京海淀區(qū)模擬)如圖所示，某同學(xué)不慎將圓柱形木塞(木塞的中心有一小孔)卡于圓柱形金屬筒的靠近封閉端的位置，為了拿出木塞，該同學(xué)將金屬筒倒立過(guò)來(lái)(開(kāi)口端向下)，使其由靜止開(kāi)始沿豎直方向向下做加速運(yùn)動(dòng)(加速度值大于重力加速度值)，此過(guò)程中木塞始終相對(duì)金屬筒靜止，當(dāng)金屬筒的速度達(dá)到一定值時(shí)，金屬筒的開(kāi)口端撞擊到桌面，且其速度立即減為零此后木塞沿金屬筒壁繼續(xù)豎直向下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到金

6、屬筒口邊緣時(shí)速度恰好減為零若木塞與金屬筒壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等，則關(guān)于金屬筒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至木塞運(yùn)動(dòng)到金屬筒口邊緣速度減為零的過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是()A木塞相對(duì)金屬筒靜止時(shí)，金屬筒對(duì)木塞的作用力方向可能豎直向上B金屬筒速度減為零的瞬間，木塞的動(dòng)能達(dá)到最大C金屬筒對(duì)木塞的作用力始終做負(fù)功D金屬筒撞擊桌面后木塞與金屬筒壁摩擦產(chǎn)生的熱量等于木塞重力勢(shì)能的減少量解析：B木塞相對(duì)金屬筒靜止的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度值大于重力加速度值，由牛頓第二定律知，木塞所受的合力大于其重力，所以金屬筒對(duì)木塞的作用力方向應(yīng)豎直向下，故A錯(cuò)誤金屬筒速度減為零之后，木塞運(yùn)動(dòng)到金屬筒口邊緣時(shí)速度恰好減為零，說(shuō)明木塞一直做減速

7、運(yùn)動(dòng)，則金屬筒速度減為零的瞬間，木塞的動(dòng)能達(dá)到最大，故B正確木塞相對(duì)金屬筒靜止的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，金屬筒對(duì)木塞的作用力方向豎直向下，對(duì)木塞做正功，故C錯(cuò)誤金屬筒撞擊桌面后，木塞與金屬筒壁摩擦產(chǎn)生的熱量等于其重力勢(shì)能的減少量和動(dòng)能減少量之和，故D錯(cuò)誤二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題7分，共21分全部選對(duì)的得7分，部分選對(duì)的得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分)6(68520152)(2016課標(biāo)全國(guó)卷)如圖，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連現(xiàn)將小球從M點(diǎn)由靜止釋放，它在下降的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了N點(diǎn)已知在M、N兩點(diǎn)處，彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且ONM<OMN<.在小球從

8、M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中()A彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功B有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加速度C彈簧長(zhǎng)度最短時(shí)，彈力對(duì)小球做功的功率為零D小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢(shì)能差解析：BCDA.因M和N兩點(diǎn)處彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且ONMOMN知M處的彈簧處于壓縮狀態(tài)，N處的彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，則彈簧的彈力對(duì)小球先做負(fù)功后做正功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B.當(dāng)彈簧水平時(shí)，豎直方向的力只有重力，加速度為g；當(dāng)彈簧處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)豎直方向的合外力為mg，加速度也為g，則有兩個(gè)時(shí)刻的加速度大小等于g，選項(xiàng)B正確；C.彈簧長(zhǎng)度最短時(shí)，即彈簧水平，彈力與速度垂直，則做功的功率為零，選項(xiàng)C正確；D.由MN的

9、動(dòng)能定理WFWGEk，因M和N兩點(diǎn)處彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，則由彈力作功特點(diǎn)知WF0，即WGEk，選項(xiàng)D正確，故選BCD.7(2015江蘇卷單科)如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長(zhǎng)圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，ACh.圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A.彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g.則圓環(huán)()A下滑過(guò)程中，加速度一直減小B下滑過(guò)程中，克服摩擦力做的功為mv2C在C處，彈簧的彈性勢(shì)能為mv2mghD上滑經(jīng)過(guò)B的速度大于下滑經(jīng)過(guò)B的速度解析：BD圓環(huán)下滑過(guò)程中速度先增大后減小

10、，加速度先減小后增大，A錯(cuò)；下滑過(guò)程中有mghW彈Wf0，上滑過(guò)程中有WfmghW彈mv2，解以上兩式可得Wfmv2，B對(duì)，在C點(diǎn)彈簧的彈性勢(shì)能為mghmv2，C錯(cuò)圓環(huán)從A到B下滑過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有：mghW彈Wfmv，從B到A上滑過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理有mghW彈Wfmv，比較兩式可得vB上>vB下，故D對(duì)8(2017湖南長(zhǎng)沙雅禮中學(xué)月考)如圖甲所示，靜止在地面上的一個(gè)物體在豎直向上的拉力作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體的動(dòng)能Ek與位移x的關(guān)系圖象如圖乙所示，其中在0h過(guò)程中的圖線為平滑曲線，h2h過(guò)程中的圖線為平行于橫軸的直線，2h3h過(guò)程中的圖線為一傾斜的直線，不計(jì)空氣阻力，

11、下列說(shuō)法正確的是()A物體上升到h高處時(shí)，拉力的功率為零B在0h過(guò)程中拉力大小為2mgC在h2h過(guò)程中物體機(jī)械能增加D在2h3h過(guò)程中物體的機(jī)械能不變解析：CD由動(dòng)能定理得Ek(Fmg)x，圖象的斜率表示合外力，在0h過(guò)程中，斜率逐漸減小到零，則拉力逐漸減小到等于mg，合力減小為零，則在上升到高度h時(shí)，由圖象可知，F(xiàn)mg，速度為v，則功率為Pmgv，拉力的功率不為零，故A、B錯(cuò)誤在h2h過(guò)程中，物體勻速上升，拉力做正功，物體的機(jī)械能增加，故C正確在2h3h過(guò)程中，圖線斜率恒定，為mg，則物體受到的合力為mg，物體只受重力，機(jī)械能守恒，故D正確三、非選擇題(本題共2小題，共44分寫(xiě)出必要的文字說(shuō)

12、明和重要的演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)9(68520153)(22分)(2017江蘇泰州中學(xué)期中)如圖所示，傳送帶AB總長(zhǎng)為l10m，與一個(gè)半徑為R0.4m的光滑四分之一圓軌道BC相切于B點(diǎn)，傳送帶速度恒為v6m/s，方向向右，現(xiàn)有一個(gè)滑塊以一定初速度從A點(diǎn)水平滑上傳送帶，滑塊質(zhì)量為m10kg，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，已知滑塊運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)，剛好與傳送帶同速，求：(1)滑塊的初速度；(2)滑塊能上升的最大高度；(3)求滑塊第二次在傳送帶上滑行時(shí)，滑塊和傳送帶系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能解析：(1)以滑塊為研究對(duì)象，滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)滑塊初速度大于傳送帶速度時(shí)，有mglmv2mv，解

13、得v02m/s；當(dāng)滑塊初速度小于傳送帶速度時(shí)，有mglmv2mv，解得v04m/s.(2)由動(dòng)能定理可得mgh0mv2，解得h1.8m.(3)以滑塊為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得mgma，滑塊的加速度a1m/s2，滑塊減速到零的位移s18m>10m，則滑塊第二次在傳送帶上滑行時(shí)，速度沒(méi)有減小到零就離開(kāi)傳送帶，由勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式可得lvtat2，解得t2s(t10s舍去)，在此時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移xvt62m12m，滑塊第二次在傳送帶上滑行時(shí)，滑塊和傳送帶系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能Qmg(lx)0.11010(1012)J220J.答案：(1)2m/s或4m/s(2)1.8m(3)220J10(685

14、20154)(22分)(2016課標(biāo)全國(guó)卷)如圖，一輕彈簧原長(zhǎng)為2R，其一端固定在傾角為37的固定直軌道AC的底端A處，另一端位于直軌道上B處，彈簧處于自然狀態(tài)直軌道與一半徑為R的光滑圓弧軌道相切于C點(diǎn)，AC7R，A、B、C、D均在同一豎直平面內(nèi)質(zhì)量為m的小物塊P自C點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，最低到達(dá)E點(diǎn)(未畫(huà)出)隨后P沿軌道被彈回，最高到達(dá)F點(diǎn)，AF4R.已知P與直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度大小為g.(1)求P第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大小(2)求P運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能(3)改變物塊P的質(zhì)量，將P推至E點(diǎn)，從靜止開(kāi)始釋放已知P自圓弧軌道的最高點(diǎn)D處水平飛出后，恰好通過(guò)G點(diǎn)G點(diǎn)在C點(diǎn)左下方，與C點(diǎn)水平相距R、豎直相距R，求P運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度的大小和改變后P的質(zhì)量解析：(1)根據(jù)題意知，B、C之間的距離為l7R2R設(shè)P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，由動(dòng)能定理得mglsinmglcosmv式中37.聯(lián)立式并由題給條件得vB2(2)設(shè)BEx.P到達(dá)E點(diǎn)時(shí)速度為零，設(shè)此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep.P由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有mgxsinmgxcosEp0mvE、F之間的距離為l14R2RxP到達(dá)E點(diǎn)后反彈，從E點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有Epmgl1sinmgl1cos0聯(lián)立式并由題給條件得xREpmgR(3)設(shè)改變后P的質(zhì)量為m1.D點(diǎn)與G點(diǎn)