17高一下学期物理必修二--功能关系专题复习

七、功能关系知识复习：1、功能关系：功是能量转化的量度2、常见力做功与能量转化的对应关系：（1）重力做功等于重力势能的减少量。表达式：21mghmghEwpG（2）弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量。表达式：22212121kxkxEwPF（3）合力做功等于动能变化量。表达式：21222121mvmvEwk（4）除系统内的重力和弹簧的弹力外，其他力做的总功等于系统机械能的变化量。表达式：Ew非（5）一对滑动摩擦力对系统做功的代数和等于因摩擦而产生的内能，也即等于系统动能的减少量。表达式：xfQ，x为物体间相对滑动的距离（相对位移）练习：一、功能关系：1、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,则在这段时间内叙述正确的是(重力加速度为g)()A.货物的动能一定增加mah-mghB.货物的机械能一定增加mahC.货物的重力势能一定增加mahD.货物的机械能一定增加mah+mgh2、如图所示，某段滑雪道倾角为30°，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从雪道上距底端高为h处由静止开始匀加速下滑，加速度大小为13g，他沿雪道滑到底端的过程中，下列说法正确的是()A．运动员减少的重力势能全部转化为动能B．运动员获得的动能为23mghC．运动员克服摩擦力做功为23mghD．下滑过程中系统减少的机械能为13mgh3、“神舟三号”顺利发射升空后，在离地面340km的圆轨道上运行了108圈。运行中需要进行多次“轨道维持”。所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小、方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行。如果不进行轨道维持，由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力，轨道高度会逐渐降低。在不进行轨道维持的情况下飞船的动能、重力势能和机械能变化情况是（）A.动能、重力势能和机械能都逐渐减小B.重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变C.重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变D.重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小4、一物体放在升降机底板上，随同升降机由静止开始竖直向下运动，运动过程中物体的机械能与物体位移关系的图象如图所示，其中0—s1过程的图线为曲线，s1—s2过程的图线为直线.根据该图象，下列判断正确的是（）A．0—s1过程中物体所受合力一定是变力B．s1—s2过程中物体可能在做匀速直线运动C．s1—s2过程中物体可能在做变加速直线运动D．0—s2过程中物体的动能可能在不断增大5、如图所示，质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值F时，转动半径为B，当拉力逐渐减小到了F/4时，物体仍做匀速圆周运动，半径为2R，则外力对物体所做的功大小是（）．A、FR/4B、3FR/4C、5FR/2D、零二、弹簧类问题：（弹簧类问题一定要注意分析弹性势能的变化情况，形变量相等，弹性势能相等）6、如图所示，物体A的质量为m，置于水平地面上，A的上端连一轻弹簧，原长为L，劲度系数为k，现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，使B点上移距离为L，此时物体A也已经离开地面，则下列论述中正确的是()A．提弹簧的力对系统做功为mgLB．物体A的重力势能增加mgLC．系统增加的机械能小于mgLD．以上说法都不正确7、如图所示，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，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()A.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0，系统机械能不为08、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()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三、系统功能关系：9、如图a、b两物块质量分别为m、2m，用不计质量的细绳相连接，悬挂在定滑轮的两侧，不计滑轮质量和一切摩擦．开始时，a、b两物块距离地面高度相同，用手托住物块b，然后突然由静止释放，直至a、b物块间高度差为h．在此过程中，下列说法正确的是()A．物块a的机械能逐渐增加B．物块b机械能减少了23mghC．物块b重力势能的减少量等于细绳拉力对它所做的功D．物块a重力势能的增加量小于其动能增加10、如图所示，一直角斜面固定在地面上，A、B两质量相同的物块系于一根跨过定滑轮的轻绳两端，分别置于动摩擦因数相同的两斜面上，两物块可以看成质点，且位于同一高度并处于静止状态．绳子均与斜面平行．若剪断绳，让两物块从静止开始沿斜面下滑，下列叙述正确的是()A．两物块沿斜面下滑的时间可能相同B．落地时A物块的动能大于B物块的动能C．落地时A物块的机械能等于B物块的机械能D．落地时两物块重力的功率可能相同11、如图，置于足够长斜面上的盒子A内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁接触，斜面光滑且固定于水平地面上．一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接，另一端与A相连．今用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中()A．弹簧的弹性势能一直减小直至为零B．A对B做的功等于B机械能的增加量C．弹簧弹性势能的减小量等于A和B机械能的增加量D．A所受重力和弹簧弹力做功的代数和小于A动能的增加量12、如图，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P栓接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，A右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连．开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度．下列有关该过程的分析正确的是()A．B物体受到绳的拉力保持不变B．B物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量C．A物体动能的增加量等于B物体重力做功与弹簧对A的弹力做功之和D．A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功13、放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图所示．下列说法正确的是()A．0～6s内物体的位移大小为30mB．0～6s内拉力做的功为70JC．合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等D．滑动摩擦力的大小为5N14、静止在地面上的一小物体，在竖直向上的拉力作用下开始运动，在向上运动的过程中，物体的机械能与位移的关系图象如图所示，其中0～x1过程的图线是曲线，x1～x2过程的图线为平行于横轴的直线．关于物体上升过程(不计空气阻力)的下列说法正确的是()A．0～x1过程中物体所受的拉力是变力，且不断减小B．x1～x2过程中物体做匀速直线运动C．0～x2过程中物体的动能先增大后减小D．0～x2过程中物体的加速度先减小再反向增大，最后不变且等于重力加速度15、一物块以150J的初动能由地面沿一个很长的斜面往上滑行，当它到达最高点时，重力势能等于120J，而后物块开始沿斜面往下滑行，设物块与斜面的动摩擦因数处处相同，则当物块下滑到离地高度等于最高度的三分之一时(取斜面最低点为重力势能为零)，物块的()A、机械能等于110JB、机械能等于100JC、动能等于60JD动能等于30J四、摩擦力做功问题：（1）静摩擦力做功的特点是可以做正功、负功、不做功；相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零，无热量生成。（2）滑动摩擦力做功的特点是可以做正功、负功、不做功；相互摩擦的系统内，一对滑动摩擦力所做的功总为负值，其绝对值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，等于系统损失的机械能，转化为了内能，即xfQ16、长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是（）A.木板获得的动能为1JB．系统损失的机械能为2.5JC．木板A的最小长度为1mD．A、B间的动摩擦因数为0.217、如图所示，由理想电动机带动的传送带以速度v保持水平方向的匀速运动，现把一工件（质量为m）轻轻放在传送带的左端A处，一段时间后，工件被运送到右端B处，A、B之间的距离为L（L足够长）。设工件与传送带间的动摩擦因数为μ。那么该电动机每传送完这样一个工件多消耗的电能为（）A.umgLB.221mvumgLC.221mvD.2mv18、如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f。现用一水平恒力F作用在滑块上，当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s。下列说法正确的是（AB）A．上述过程中，滑块克服摩擦力做功为f（L+s）B．其他条件不变的情况下，M越大，s越小C．其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达木板右端所用时间越长D．其他条件不变的情况下，F越大，滑块与木板间产生的热量越多19、一物体从斜面底端以初动能E滑向斜面，返回到斜面底端的速度大小为v，克服摩擦力做的功为2E，若物块以初动能2E滑向斜面，则（AD）A．返回斜面底端时的动能为EB．返回斜面底端时的动能为23EC．返回斜面底端时的速度大小是v2D．返回斜面底端时的速度大小为五、综合应用：20、如图所示，在倾角α＝30°的光滑斜面上通过滑轮连接着质量mA＝mB＝10kg的A、B两个物体，开始时用手托住物体A，离地高h＝5m，物体B位于斜面底端，取g＝10m/s2。现松开手，求：(1)物体A即将着地时的动能；(2)物体B离开斜面底端的最远距离。21、如图所示，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的水平直轨道，BCD是圆心为O、半径为R的34圆弧轨道，两轨道相切于B点。在外力作用下，一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆弧轨道经过最高点C，重力加速度大小为g。求：(1)小球在AB段运动的加速度的大小；(2)小球从D点运动到A点所用的时间。v2