第4单元 功能关系 能量守恒定律 课时作业

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1、第五章第4单元功能关系能量守恒定律[课时作业]命题设计难度　目标　题号　　　　　　　　　　较易中等稍难单一目标功能关系1、2、6能量守恒定律3、8911综合目标综合应用74、5、1012一、单项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)1.(2010·南通模拟)滑板是现在非常流行的一种运动，如图1所示，一滑板运动员以7m/s的初速度从曲面的A点下滑，运动到B点速度仍为7m/s，若他以6m/s的初速度仍由A点下滑，则他运动到B点时的速度(　　)图1A．大于6m/s　　　　　B．等于6m/sC．小于6m/sD．条件不足，无法计算解析：当初速度为7m/s时，由功能关系，运动员克服摩

2、擦力做功等于减少的重力势能．而当初速度变为6m/s时，运动员所受的摩擦力减小，故从A到B过程中克服摩擦力做的功减少，而重力势能变化量不变，故运动员在B点动能大于他在A点的动能．答案：A2．质量为m的物体，从距地面h高处由静止开始以加速度a＝g竖直下落到地面，在此过程中(　　)A．物体的重力势能减少mghB．物体的动能增加mghC．物体的机械能减少mghD．物体的机械能保持不变解析：物体所受合力为F合＝ma＝mg由动能定理得，动能的增加量ΔEk＝F合·h＝mgh.答案：B3.如图2所示，一小球从光滑圆弧轨道顶端由静止开始下滑，进入光滑水平面又压缩弹簧．在此过程中，小球重力势能和动

3、能的最大值分别为Ep和Ek，弹簧弹性势能的最大值为Ep′，则它们之间的关系为(　　)图2A．Ep＝Ek＝Ep′B．Ep>Ek>Ep′C．Ep＝Ek＋Ep′D．Ep＋Ek＝Ep′解析：当小球处于最高点时，重力势能最大；当小球刚滚到水平面时重力势能全部转化为动能，此时动能最大；当小球压缩弹簧到最短时动能全部转化为弹性势能，弹性势能最大．由机械能守恒定律可知Ep＝Ek＝Ep′，故答案选A.答案：A4．如图3所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上的P点，已知物体的质量为m＝2.0kg，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，弹簧的劲度系数k＝200N/m.现用力F拉物体，

4、使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始向左移动10cm，这时弹簧具有弹性势能Ep＝1.0J，物体处于静止状态．若取g＝10m/s2，则撤去外力F后(　　)图3A．物体向右滑动的距离可以达到12.5cmB．物体向右滑动的距离一定小于12.5cmC．物体回到O点时速度最大D．物体到达最右端时动能为零，系统机械能也为零解析：当物体向右运动至O点过程中，弹簧的弹力向右．由牛顿第二定律可知，kx－μmg＝ma(x为弹簧的伸长量)，当a＝0时，物体速度最大，此时kx＝μmg，弹簧仍处于伸长状态，故C错误．当物体至O点时，由Ep－μmg×0.1＝mv2可知，物体至O点的速度不为零，将继续向右压

5、缩弹簧，由能量守恒可得，Ep＝μmgx′＋Ep′，因Ep′＞0，所以x′＜12.5cm，A错误，B正确．物体到达最右端时，动能为零，但弹簧有弹性势能，故系统的机械能不为零，D错误．答案：B5．(2010·徐州模拟)如图4所示，倾角为30°的斜面体置于水平地面上．一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O，A的质量为m，B的质量为4m.开始时，用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB绳平行于斜面，此时B静止不动．将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中错误的是(　　)图4A．物块B受到的摩擦力先减小后增大

6、B．地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C．小球A的机械能守恒D．小球A的机械能不守恒，A、B系统的机械能守恒解析：因斜面体和B均不动，小球A下摆过程中只有重力做功，因此机械能守恒，C正确，D错误；开始A球在与O等高处时，绳的拉力为零，B受到沿斜面向上的摩擦力，小球A摆至最低点时，由FT－mg＝m和mglOA＝mv2得FT＝3mg，对B物体沿斜面列方程：4mgsinθ＝Ff＋FT，当FT由0增加到3mg的过程中，Ff先变小后反向增大，故A正确．以斜面体和B为一整体，因OA绳的拉力水平方向的分力始终水平向左，故地面对斜面的摩擦力的方向一直向右，故B正确．答案：D二、多项选择题(本题共

7、4小题，每小题7分，共28分．每小题有多个选项符合题意，全部选对的得7分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)6.轻质弹簧吊着小球静止在如图5所示的A位置，现用水平外力F将小球缓慢拉到B位置，此时弹簧与竖直方向的夹角为θ，在这一过程中，对于整个系统，下列说法正确的是(　　)图5A．系统的弹性势能不变B．系统的弹性势能增加C．系统的机械能不变D．系统的机械能增加解析：根据力的平衡条件可得F＝mgtanθ，弹簧弹力大小为F弹＝，B位置比A位置弹力大，弹簧伸长量大，所以由A位置到B位置的过程中