1、新人教版高三物理必修 2功能关系能量守恒定律专项练习（带解析） 选择题 已知货物的质量为 m,在某段时间内起重机将货物以 a的加速度加速升高 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：选 D. 如图 (甲 )所示，质量不计的弹簧竖立固定在水平面上， t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复 .通过安装在弹簧下端的压力传感
2、器，测出这一过程弹簧弹力 F 随时间 t 变化的图象如图 (乙 )所示，则 ( ) A t1 时刻小球动能最大 B t2 时刻小球动能最大 C t2 t3 这段时间内，小球的动能先增加后减少 D t2 t3 这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 答案：选 C. (2011 吉林模拟 )如图所示，小球从 A 点以初速度 v0 沿粗糙斜面向上运动，到达最高点 B后返回 A， C为 AB的中点 .下列说法中正确的是 ( ) A小球从 A出发到返回 A的过程中，位移为零，外力做功为零 B小球从 A到 C过程与从 C到 B过程，减少的动能相等 C小球从 A到 C过程与从 C到 B过程，速度的
3、变化量相等 D小球从 A到 C过程与从 C到 B过程，损失的机械能相等 答案：选 B、 D. 节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射部分，通过火药剧烈燃烧产生的高压燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中若礼花弹在由炮筒底部出发至炮筒口的过程中， 克服重力做功 W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功 W2，高压燃气对礼花弹做功 W3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中 (设礼花弹发射过程中质量不变 ) ( ) A礼花弹的动能变化量为 W3 W2 W1 B礼花弹的动能变化量为 W3-W2-W1 C礼花弹的机械能变化量为 W3-W2 D礼花弹的机械能变化量为 W3-W1 答案： BC
4、 飞船返回时高速进入大气层后，受到空气阻力的作用，接近地面时，减速伞打开，在距地面几米处，制动发动机点火制动，飞船迅速减速，安全着陆下列说法正确的是 ( ) A制动发动机点火制动后，飞船的重力势能减少，动能减小 B制动发动机工作时，由于化学能转化为机械能，飞船的机械能增加 C重力始终对飞船做正功，使飞船的机械能增加 D重力对飞船做正功，阻力对飞船做负功，飞船的机械能不变 答案： A 如图所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为 30的粗糙斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力 F作用，这时物块的加速度大小为 4 m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物块向上运动过程中，正确的说法是 ( )
5、 A物块的机械能一定增加 B物块的机械能一定减小 C物块的机械能可能不变 D物块的机械能可能增加也可能减小 答案： A 如图所示，分别用恒力 F1、 F2先后将质量为 m的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端，两次所用时间相同，第一次力 F1沿斜面向上，第二次力 F2沿水平方向，则两个过程 ( ) A合外力做的功相同 B物体机械能变化量相同 C F1做的功与 F2做的功相同 D F1做的功比 F2做的功多 答案： AB 一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间 t0 滑至斜面底端已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定若用 F、 v、 x和 E分别表示该物体所受的合力、物体的速
6、度、位移和机械能，则如下图所示的图象中可能正确的是 ( ) 答案： AD （ 2011 新课标全国卷 T16）一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是 A运动员到达最低点前重力势能始终减小 B蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加 C蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 答案：选 A、 B、 C。 如图所示，甲、乙两车用轻弹簧相连静止在光滑的水平面上，现在同时对甲、乙两车施加等大反向的水平恒力 F1、 F2，使甲、乙同
7、时由静止开始运动，在整个过程中，对甲、乙两车及弹簧组成的系统 (假定整个过程中弹簧均在弹性限度内 )，正确的说法是 ( ) A系统受到外力作用，动能不断增大 B弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大 C恒力对系统一直做正功，系统的机械能不断增大 D两车的速度减小到零时，弹簧的弹力大小大于外力 F1、 F2的大小 答案：选 B. (2011 福州模拟 )重物 m系在上端固定的轻弹簧下端 ,用手托起重物 ,使弹簧处于竖直方向 ,弹簧的长度等于原长时 ,突然松手 ,重物下落的过程中 ,对于重物、弹簧和地球组成的系统来说 ,正确的是 (弹簧始终在弹性限度内变化 )( ) A重物的动能最大时 ,重力势能和弹
8、性势能的总和最小 B重物的重力势能最小时 ,动能最大 C弹簧的弹性势能最大时 ,重物的动能最小 D重物的重力势能最小时 ,弹簧的弹性势能最大 答案：选 A、 C、 D. 计算题 (16分 )工厂流水线上采用弹射装置把物品转运，现简化其模型分析：如图所示，质量为 m的滑块，放在光滑的水平平台 上，平台右端 B与水平传送带相接，传送带的运行速度为 v0，长为 L；现将滑块向左压缩固定在平台上的轻弹簧，到达某处时由静止释放，若滑块离开弹簧时的速度小于传送带的速度，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为 .求： (1)释放滑块时，弹簧具有的弹性势能； (2)滑块
9、在传送带上滑行的整个过程中产生的热量 答案： (1) mv -mgL (2)mv0(v0- )-mgL (2011 杭州模拟 )(10分 )一物块放在如图所示的斜面上 ,用力 F沿斜面向下拉物块，物块沿斜面运动了一段距离，若已知在此过程中，拉力 F 所做的功为 A，斜面对物块的作用力所做的功为 B，重力做的功为 C，空气阻力做的功为 D，其中 A、 B、 C、 D的绝对值分别为 100 J、 30 J、 100 J、 20 J，则 (1)物块动能的增量为多少？ (2)物块机械能的增量为多少？ 答案： (1)150 J (2)50 J （ 09 宁夏 24）冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，
10、比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线 AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量 靠近圆心 O.为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为 =0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至=0.004.在某次比赛中，运动员使冰壶 C在投掷线中点处以 2m/s的速度沿虚线滑出。为使冰壶 C能够沿虚线恰好到达圆心 O 点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？（ g取 10m/s2）答案： (2011 广州模拟 )(12分 )质量为 M的长木板放在光滑的水平面上，一质量为 m的滑块以某一速度
11、沿木板表面从 A点滑到 B点，在板上前进了 L，而木板前进了 l，如图所示，若滑块与木板间的动摩擦因数为 ，求： (1)摩擦力对滑块和木板做的功； (2)系统产生的热量 . 答案： (1)-mg(L+l) mgl (2)mgL (2011 福州模拟 )(16分 )如图所示 ,光滑水平面 AB与竖直面内的半圆形导轨在 B点相切 ,半圆形导轨的半径为 R.一个质量为 m的物体将弹簧压缩至 A点后由静止释放 ,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧 ,当它经过 B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的 8倍 ,之后向上运动恰能到达最高点C.(不计空气阻力 )试求 : (1)物 体在 A点时弹簧
12、的弹性势能 . (2)物体从 B点运动至 C点的过程中产生的内能 . 答案： (1) (2)mgR （ 2011 安徽高考 T24）如图所示，质量 M=2kg的滑块套在光滑的水平 轨道上，质量 m=1kg的小球通过长 L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴 O 连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕 O 轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度 =4 m/s， g取 10 。 （ 1）若锁定滑块，试求小球通过最高点 P时对轻杆的作用力大小和方向。 （ 2）若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度 大小。 （ 3）在满足（ 2）的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球
13、起始位置点间的距离。 答案：（ 1） 2N，方向竖直向上 （ 2） （ 3） m （ 2011 大纲版全国 T26） 26.装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。通过对一下简化模型的计算可以粗略说明其原因。 质量为 2m、厚度为 2d的钢板静止在水平光滑桌面上。质量为 m的子弹以某一速度垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿。现把钢板分成厚度均为 d、质量均为 m的相同两块，间隔一段距离水平放置，如图所示。若子弹以相同的速度垂直 射向第一块钢板，穿出后再射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响。答案
14、： （ 09 天津 10） 如图所示，质量 m1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上，车长 L=15 m,现有质量 m2=0.2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度 v0=2 m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数 =0.5,取 g=10 m/s2，求 （ 1）物块在车面上滑行的时间 t; （ 2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度 v0不超过多少。 答案：（ 1） 0.24s (2)5m/s （ 09 山东 38）（ 2）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块， A、 B、C，质量分别为 mB=mc=2m,mA=m， A、 B
15、用细绳连接，中间有一压缩的弹簧 (弹簧与滑块不栓接 )。开始时 A、 B以共同速度 v0 运动， C静止。某时刻细绳突然断开， A、 B被弹开，然后 B又与 C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求 B与 C碰撞前 B的速度。 答案： （ 09 安徽 24）过山车是游乐场中常见的设施。下图是一 种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成， B、 C、 D分别是三个圆形轨道的最低点， B、 C间距与 C、 D间距相等，半径 、。一个质量为 kg的小球（视为质点），从轨道的左侧 A点以的初速度沿轨道向右运动， A、 B间距 m。小球与水平轨道间的动摩擦因数 ，圆形轨道
16、是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取 ，计算结果保留小数点后一位数字。试求 （ 1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小； （ 2）如果小球恰能通过第二圆形轨道， B、 C间距 应是多少； （ 3）在满足（ 2）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径 应满足的条件；小球最终停留点与起点 的距离。 答案：（ 1） 10.0N；（ 2） 12.5m(3) 当 时， ；当时， （ 09 重庆 23） 2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：
17、如题 23图，运动员将静止于 O 点的冰壶（视为质点）沿直线 推到 A点放手，此后冰壶沿 滑行，最后停于 C点。已知冰面各冰壶间的动摩擦因数为，冰壶质量为 m， AC=L， =r,重力加速度为 g （ 1）求冰壶在 A 点的速率； （ 2）求冰壶从 O 点到 A点的运动过程中受到的冲量大小； （ 3）若将 段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为 ，原只能滑到 C点的冰壶能停于 点，求 A点与 B点之间的距离。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） （ 1）由 ，得 （ 2）由 ，将 代入得 （ 3）由 ，将 代入得 （ 09 广东物理 19）如图 19所示，水平地面上静止放置着物块 B和 C，相距 =
18、1.0m 。物块 A以速度 =10m/s沿水平方向与 B正碰。碰撞后 A和 B牢固地粘在一起向右运动，并再与 C发生正碰，碰后瞬间 C的速度 =2.0m/s 。已知 A和 B的质量均为 m， C的质量为 A质量的 k倍，物块与地面的动摩擦因数 =0.45.（设碰撞时间很短， g取 10m/s2） （ 1）计算与 C碰撞前瞬间 AB的速度； （ 2）根据 AB与 C的碰撞过程分析 k的取值范围，并讨论与 C碰撞后 AB的可能运动方向。答案： 当 时， AB的速度为 0 ； 当 时， AB的运动方向与 C相反 (17分 )如图所示，一质量为 m的滑块从高为 h的光滑圆弧形槽的顶端 A处无初速度地滑下，槽的底端 B与水平传送带相接，传送带的运行速度恒为 v0，两轮 轴心间距为 l，滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端 C 时，恰好加速到与传送带的速度相同，求： (1)滑块到达底端 B时的速度大小 vB； (2)滑块与传送带间的动摩擦因数 ； (3)此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量 Q. 答案： (1) (2) (3)
