【物理】2020届一轮复习人教版 功能关系能量守恒定律 课时作业 8页

‎2020届一轮复习人教版 功能关系能量守恒定律 课时作业 ‎1．如图所示，水平传送带以v＝‎2 m/s的速率匀速运行，上方漏斗每秒将‎40 kg的煤粉竖直放到传送带上，然后一起随传送带匀速运动．如果要使传送带保持原来的速率匀速运行，则电动机应增加的功率为(　B　)‎ A．80 W B．160 W C．400 W D．800 W 解析：由功能关系，电动机增加的功率用于使单位时间内落在传送带上的煤粉获得的动能以及煤粉相对传送带滑动过程中产生的热量，所以ΔP＝mv2＋Q，传送带做匀速运动，而煤粉相对地面做匀加速运动过程中的平均速度为传送带速度的一半，所以煤粉相对传送带的位移等于相对地面的位移，故Q＝f·Δx＝fx＝mv2，解得ΔP＝160 W，B项正确．‎ ‎2．(多选)如图，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m(M>m)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中(　CD　)‎ A．两滑块组成的系统机械能守恒 B．重力对M做的功等于M动能的增加量 C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加量 D．两滑块组成的系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功 解析：由于斜面ab粗糙，故两滑块组成的系统机械能不守恒，故A错误；由动能定理得，重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加量，故B错误；除重力、弹力以外的力做功，将导致机械能变化，故C正确；除重力、弹力以外，摩擦力做负功，机械能有损失，故D正确．‎ ‎3．如图所示，一水平轻弹簧左端固定在墙上，质量为m的小物块(视为质点)在水平面上从A点以初速度v0向左运动，接触弹簧后运动到C点时速度恰好为零，弹簧始终在弹性限度内．A、C两点间距离为L，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ‎，则物块由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是(　D　)‎ A．弹簧和物块组成的系统机械能守恒 B．物块克服摩擦力做的功为mv C．弹簧的弹性势能增加量为μmgL D．物块的初动能等于弹簧的弹性势能增加量与摩擦产生的热量之和 解析：由于摩擦力做负功，根据功能关系知系统机械能减小，选项A错误；由功能关系知，物块由A点运动到C点的过程，初动能转化为弹簧弹性势能和内能，选项D正确；根据能的转化和守恒定律知，弹簧的弹性势能增加量为Ep弹＝mv－μmgL，选项C错误；物块克服摩擦力做的功Wf＝μmgLEk2，Ep1＝Ep2 B．Ek1＝Ek2，Ep1>Ep2‎ C．WG1＝WG2，W1W2‎ 解析：结合题意可知，物块先后两次经过斜面上A点时摩擦力做功不相等，动能不相等，Ek1>Ek2，上升的高度与下降的高度相同，所以物块上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功，重力做功为零，Ep1＝Ep2，故A正确，B错误；重力做功只与初末高度差有关，WG1＝WG2；合外力做功等于动能的变化量，物块第一次经过A点时的动能大，故动能的变化量小，W1μmgcosα＝4 N，所以物块相对传送带向下运动，物块受到的摩擦力沿斜面向上，设物块的加速度为a2，通过的位移为x2，由牛顿第二定律得mgsinα－μmgcosα＝ma2，解得a2＝‎2 m/s2，由匀变速直线运动规律得，x2＝v0(t－t1)＋a2(t－t1)2＝‎11 m，则L＝x1＋x2＝‎16 m，传送带与物块的相对位移大小Δx＝v0t1－x1＋x2－v0(t－t1)＝‎6 m，整个过程产生的内能Q＝μmgcosα·Δx＝24 J，选项A正确，BC错误；摩擦力对物块做的功W＝μmgcosα·x1－μmgcosα·x2＝－24 J，选项D错误．‎ ‎12．如图所示，从A点以v0＝‎4 m/s的水平速度抛出一质量m＝‎1 kg的小物块(可视为质点)，当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道BC后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平．已知长木板的质量M＝‎4 kg，A、B两点距C点的高度分别为H＝‎0.6 m、h＝‎0.15 m，R＝‎0.75 m，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1＝0.5，长木板与地面的动摩擦因数μ2＝0.2，g取‎10 m/s2，求：‎ ‎(1)物块滑至C点时，对圆弧轨道C点的压力；‎ ‎(2)长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？‎ 解析：(1)设物块经过C点的速度为vC，则对于AC过程，由动能定理得mgH＝mv－mv，‎ 则有vC＝＝ m/s＝‎2 m/s 在C点，有FN－mg＝m 可得FN＝m＝1× N≈47.3 N，根据牛顿第三定律得小物块滑至C点时，对圆弧轨道C点的压力大小F′N＝FN＝47.3 N，方向竖直向下；‎ ‎(2)物块滑上长木板后所受的滑动摩擦力为 f1＝μ1mg＝0.5×1×10 N＝5 N 物块对长木板的滑动摩擦力大小f′1＝f1＝5 N 地面对长木板的最大静摩擦力 f2＝μ2(m＋M)g＝0.2×(1＋4)×10 N＝10 N 因f′1