【全优课堂】2016高考物理总复习 第5章 第4课时 功能关系、能量转化和守恒定律分组训练（含解析）.doc

‎【全优课堂】2016高考物理总复习 第5章 第4课时 功能关系、能量转化和守恒定律分组训练 A组　几种功能关系的应用 ‎1．如图9所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度由底端冲上倾角为30°的固定斜面，上升的最大高度为h，其加速度大小为g.在这个过程中，物体(　　)‎ 图9‎ A．重力势能增加了mgh B．动能损失了mgh C．动能损失了 D．机械能损失了 ‎【答案】AD ‎【解析】物体重力势能的增加量等于克服重力做的功，A正确；合力做的功等于动能的变化，则可知动能损失量为ΔEk＝mas＝ma＝mgh，B、C错误；机械能的损失量等于克服摩擦力做的功，因mgsin 30°＋f＝ma，所以f＝mg，故克服摩擦力做的功为fs＝mg·＝mgh，D正确．‎ ‎2．已知货物的质量为m，在某段时间内起重机将货物以加速度a加速升高h，则在这段时间内，下列叙述正确的是(重力加速度为g)(　　)‎ A．货物的动能一定增加mah－mgh B．货物的机械能一定增加mah C．货物的重力势能一定增加mah D．货物的机械能一定增加mah＋mgh ‎【答案】D ‎【解析】据牛顿第二定律，物体所受的合外力F＝ma，则动能的增加量为mah，选项A错误；重力势能的增加量等于克服重力做的功mgh，选项C错误；机械能的增量为除重力之外的力做的功(ma＋mg)h，选项B错误，D正确．‎ 3‎ B组　摩擦力做功问题 ‎3．(2013·北京西城区期末)如图10甲所示，物体以一定的初速度从倾角α＝37 °的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为‎3.0 m．选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能E随高度h的变化如图10乙所示．g＝‎10 m/s2，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80. 则(　　)‎ 图10‎ A．物体的质量m＝‎‎0.67 kg B．物体与斜面间动摩擦因数μ＝0.40‎ C．物体上升过程的加速度大小a＝‎10 m/s2‎ D．物体回到斜面底端时的动能Ek＝10 J ‎【答案】CD ‎【解析】本题考查摩擦生热、动能定理等知识，意在考查学生对摩擦生热、动能定理的理解．‎ 上升过程，由动能定理，－(mgsin α＋μmgcos α)·＝0－Ek1，摩擦生热μmgcos α·＝E1－E2，解得m＝1 kg，μ＝0.50，故A、B错；物体上升过程的加速度大小a＝gsin α＋μgcos α＝10 m/s2，故C对；上升过程摩擦生热为E1－E2＝20 J，下降过程摩擦生热也应为20 J，故物体回到斜面底端时的动能Ek＝50 J－40 J＝10 J，D对．‎ C组　传送带问题 ‎4.如图11所示，质量为m＝‎1 kg的滑块，在水平力作用下静止在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，斜面的末端B与水平传送带相接(物块经过此位置滑上皮带时无能量损失)，传送带的运行速度为v0＝‎3 m/s，长为L＝‎1.4 m．今将水平力撤去，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同．滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.25，g＝‎10 m/s2.求：‎ 图11‎ ‎(1)水平作用力F大小；‎ ‎(2)滑块下滑的高度；‎ 3‎ ‎(3)若滑块进入传送带速度大于‎3 m/s，滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．‎ ‎(1) N　(2)‎0.1 m或‎0.8 m　(3)0.5 J 解析　(1)滑块受到水平推力F、重力mg和支持力FN处于平衡，水平推力F＝mgtan θ F＝ N.‎ ‎(2)设滑块从高为h处下滑，到达斜面底端速度为v 下滑过程机械能守恒：mgh＝mv2‎ 所以v＝ 若滑块冲上传送带时的速度小于传送带速度，则滑块在带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动；‎ 根据动能定理有：‎ μmgL＝mv－mv2‎ 所以h＝－μL，h＝0.1 m 若滑块冲上传送带时的速度大于传送带的速度，则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动；‎ 根据动能定理：‎ ‎－μmgL＝mv－mv2‎ 所以h＝＋μL，h＝0.8 m.‎ ‎(3)设滑块在传送带上运动的时间为t，则t时间内传送带的位移：s＝v0t mgh＝mv2‎ v0＝v－at 滑块相对传送带滑动的位移Δs＝L－s 相对滑动生成的热量Q＝μmg·Δs，Q＝0.5 J.‎ 3‎