【全程复习方略】2014版高考物理一轮复习 A卷 第五章 第4讲功能
关系能量守恒定律课时提升作业 教科版必修2
一、选择题(本大题共7小题,每小题8分,共56分。多选题已在题号后标出,选不全得4分) 1.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。上述不同现象中所包含的相同物理过程是( ) A.重力对物体做功
B.物体的动能转化为其他形式的能量 C.物体的势能转化为其他形式的能量 D.物体的机械能转化为其他形式的能量
2.(多选)(2013·长春模拟)下面关于摩擦力做功的叙述，正确的是( ) A.静摩擦力对物体一定不做功 B.滑动摩擦力对物体不一定做负功
C.一对静摩擦力中，一个静摩擦力做正功，则另一个静摩擦力一定做负功 D.一对滑动摩擦力中，一个滑动摩擦力做负功，则另一个滑动摩擦力一定做正功
3.如图所示，某人用竖直向上的力缓慢提起长为L、质量为m的置于地面上的铁链，则在将铁链提起到刚要脱离地面的过程中，提力所做的功为( )
A.mgL
B.
1mgL 2 C.
1mgL 3 D.
1mgL 44.物体在竖直方向上分别做匀速上升、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，减速上升机械能减少 B.匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减少
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
5.(多选)(2012·山东高考)将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v -t图像如图所示。以下判断正确的是( )
- 1 -
A.前3 s内货物处于超重状态 B.最后2 s内货物只受重力作用
C.前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同 D.第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒
6.(2013·聊城模拟)如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程中，下列说法正确的是( )
A.电动机做的功为
1mv2 22
B.摩擦力对物体做的功为mv C.传送带克服摩擦力做的功为D.电动机增加的功率为μmgv
7.(多选)光滑水平地面上叠放着两个物体A和B，如图所示。水平拉力F作用在物体B上，使A、B两物体从静止出发一起运动。经过时间t，撤去拉力F，再经过时间t，物体A、B的动能分别设为EA和EB，在运动过程中A、B始终保持相对静止。以下有几个说法，其中正确的是( )
1mv2 2
A.EA+EB等于拉力F做的功 B.EA+EB小于拉力F做的功
- 2 -
C.EA等于撤去拉力F前摩擦力对物体A做的功 D.EA大于撤去拉力F前摩擦力对物体A做的功
二、计算题(本大题共3小题，共44分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)
8.(能力挑战题)(12分)某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f。轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作。一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦。
l。轻杆与槽4
(1)若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x； (2)求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm。 9.(16分)当今流行一种“蹦极”运动，如图所示，在距河面45 m高的桥上A点系弹性绳，另一端B点系住重50 kg男孩的脚，弹性绳原长AB为15 m，设男孩从桥面自由下坠直至紧靠水面的C点，末速度为0。假定整个过程中，弹性绳遵循胡克定律，绳的质量、空气阻力
kx2忽略不计，男孩视为质点。弹性势能可用公式Es=计算，式中k
2为弹性绳的劲度系数,x为弹性绳的形变长度，g= 10 m/s。则：
(1)男孩在最低点时，弹性绳具有的弹性势能为多大？弹性绳的劲度系数又为多大？ (2)在整个运动过程中，男孩的最大速度为多少？
10.(2013·江门模拟)(16分)如图所示，滑块质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为0.1,它以v0=3gR的初速度由A点开始向B点滑行，AB=5R，并滑上光滑的半径为R的
2
1圆弧BC，4在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台，沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q，旋转时两孔均能达到C点的正上方.若滑块滑过C点后从P孔上升又恰能从Q孔落下，求：
- 3 -
e
(1)滑块在B点时对轨道的压力大小； (2)平台转动的角速度ω应满足什么条件？
答案解析
1.【解析】选D。汽车在水平路面上的制动过程，重力对其不做功，选项A、C错误；降落伞匀速下降时动能并没有变化，选项B错误。上述各物理过程中减少的机械能转化成其他形式的能量，选项D正确。
2.【解析】选B、C。物体在静摩擦力作用下可以向各个方向运动，所以静摩擦力可以对物体做功，故A错。物体在滑动摩擦力的作用下也可以运动，即运动方向可以与滑动摩擦力的方向相同，从而对物体做正功，故B对。由于一对静摩擦力等大反向，且作用位移相同，故一个力做正功，另一个力一定做负功，故C对。在一对滑动摩擦力中，力的大小相等、方向相反，但两力的作用位移大小不相同，方向也不相同，故D错误。
3.【解析】选B。缓慢提起的过程中铁链动能不变，由功能关系得：WF=ΔE机=
1mgL，故选B。 24.【解析】选C。无论物体向上加速还是匀速运动，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。
5.【解析】选A、C。由货物运动的v -t图像可知，前3 s内货物向上做匀加速直线运动，货物处于超重状态，A正确；最后2 s内货物向上做匀减速直线运动，加速度为-3 m/s，说明货物除受重力外，还受其他力的作用，B错误；由平均速度公式v?2
v0?vt得，前3 s内与2最后 2 s 内货物的平均速度都为3 m/s，C对；第3 s末至第5 s 末的过程中，货物的速度不变，动能不变，重力势能增加，故机械能增加，D错误。
6.【解析】选D。由能量守恒定律知，电动机做的功等于物体获得的动能和由于摩擦而产生的热量，故A错；对物体受力分析知，仅有摩擦力对物体做功，由动能定理知，B错；传送带克
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服摩擦力做功等于摩擦力与传送带对地位移的乘积，而易知这个位移是物体对地位移的两倍，即W=mv,故C错；由功率公式易知传送带增加的功率为μmgv,故D对。 【总结提升】摩擦力做功的误区分析
常见误区分析：(1)误区之一：计算摩擦力做功时，误把物体的长度当成物体对地位移。 解决办法：规范作出物体运动过程的分析示意图，标出物体的受力情况以及运动位移;同时切记力对物体做的功等于该力与物体对地位移的乘积。 (2)误区之二：误把外力做的功当作系统机械能的增量。
解决办法:认真分析系统内各种能量的变化，不能遗漏对任何一种能量改变的分析；同时对能量守恒定律和功能关系要深刻理解，如果系统内除机械能改变之外，无其他能量变化，如内能的增加，则外力(除重力之外)做的功就等于系统机械能的增量。如果有系统的内力做功情况且之和不为零，系统内有其他形式的能的转化,用能量守恒定律求解。
7.【解析】选A、C。由于A、B始终相对静止，故A、B之间没有相对运动，没有摩擦生热，所以拉力F做的功全部转化为A、B的动能。物体A获得的能量是在A、B加速过程中静摩擦力对A所做的功，故选项A、C正确。
8.【解题指南】解答本题时可按以下思路分析： (1)根据胡克定律求解弹簧的压缩量； (2)小车每次撞击时克服弹簧的弹力做功相同； (3)撞击时小车克服弹力和摩擦力做功。 【解析】(1)轻杆开始移动时，弹簧的弹力 F=kx
2
(2分)
(2
且F=f 分) 解得x=
f k
(2分)
(2)设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W，则小车从撞击到停止的过程中 由动能定理得?f分)
同理，小车以vm撞击弹簧时
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