【3年高考】（浙江专用）2016届高三物理一轮复习第5章第4讲功能关系能量守恒定律练习1.(2014广东理综,16,4分)图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中①和②为楔块,③和④为垫板,楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦,在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中()A.缓冲器的机械能守恒B.摩擦力做功消耗机械能C.垫板的动能全部转化为内能D.弹簧的弹性势能全部转化为动能2.(2014福建理综,18,6分)如图,两根相同的轻质弹簧,沿足够长的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部挡板上,斜面固定不动。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上,使两弹簧具有相同的压缩量;若撤去外力后,两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧,则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程,两物块()A.最大速度相同B.最大加速度相同C.上升的最大高度不同D.重力势能的变化量不同3.(2013大纲全国,20,6分)如图,一固定斜面倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度,沿斜面向上做匀减速运动,加速度的大小等于重力加速度的大小g。若物块上升的最大高度为H,则此过程中,物块的()A.动能损失了2mgHB.动能损失了mgHC.机械能损失了mgHD.机械能损失了mgH14.(2012安徽理综,16,6分)如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中()A.重力做功2mgRB.机械能减少mgRC.合外力做功mgRD.克服摩擦力做功mgR5.(2014江苏单科,15,16分)如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0。小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为μ。乙的宽度足够大,重力加速度为g。(1)若乙的速度为v0,求工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离s;(2)若乙的速度为2v0,求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v;(3)保持乙的速度2v0不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一个工件恰好传到乙上,如此反复。若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,求驱动乙的电动机的平均输出功率。21.B在弹簧压缩过程中,由于摩擦力做功消耗机械能,因此机械能不守恒,选项A错B对;垫板的动能转化为弹性势能和内能,选项C、D均错误。2.C物块在刚撤去外力时加速度最大,由牛顿第二定律得:kx-mgsinθ=ma,即a=-gsinθ,由于两物块k、x、θ均相同,m不同,则a不同,B错误。当mgsinθ=kx0即x0=时,速度最大,如图,设两物块质量m1Ek2,即v1>v2,而此时m2的速度v2已达最大,此后,m1的速度将继续增大直至最大,而m2的速度将减小,故一定是质量小的最大速度大,A错误。从开始运动至最高点,由Ep=mgh及题意知重力势能的变化量ΔEp=mgh相同,m不同,h也不同,故C正确,D错误。3.AC对小物块进行受力分析,如图所示,有f+mgsin30°=ma,又因a=g所以解得f=mg由动能定理知W合=ΔEk可知损失的动能|ΔEk|=ma=2mgH。根据功能关系知,克服摩擦阻力做的功等于机械能的减小量,所以,损失的机械能|ΔE|=f=mgH故A、C正确,B、D错误。4.D小球从P到B的运动过程中,重力做功mgR,A错误;小球在B点恰好对轨道没有压力,只有重力提供向心力:mg=,故vB=,从P到B,对小球由动能定理:mgR-Wf=m-0=mgR,Wf=mgR,C错误,D正确;克服摩擦力做的功等于机械能的减少量,B错误。5.答案(1)(2)2v0(3)解析(1)摩擦力与侧向的夹角为45°侧向加速度大小ax=μgcos45°匀变速直线运动有-2axs=0-解得s=(2)设t=0时刻摩擦力与侧向的夹角为θ,侧向、纵向加速度的大小分别为ax、ay,则=tanθ很小的Δt时间内,侧向、纵向的速度增量Δvx=axΔt,Δvy=ayΔt解得=tanθ且由题意知tanθ=则==tanθ所以摩擦力方向保持不变则当vx'=0时,vy'=0,即v=2v0(3)工件在乙上滑动时侧向位移为x,沿乙速度方向的位移为y,3由题意知ax=μgcosθ,ay=μgsinθ在侧向上-2axx=0-在纵向上2ayy=(2v0)2-0工件滑动时间t=乙前进的距离y1=2v0t工件相对乙的位移L=则系统摩擦生热Q=μmgL电动机做功W=m(2v0)2-m+Q由=,解得=4
