专题3第2讲功和能.docVIP

专题三　一、选择题(1～6题只有一个选项正确，7～10小题有多个选项正确) 1．(2014·黑龙江齐齐哈尔二模)如图所示，质量相等、材料相同的两个小球A、B间用一劲度系数为k的轻质弹簧相连组成系统，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在B上的水平外力F的作用下由静止开始运动，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为4Ek时撤去外力F，最后停止运动。不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在从撤去外力F到停止运动的过程中，下列说法正确的是(　　) A．撤去外力F的瞬间，弹簧的压缩量为 B．撤去外力F的瞬间，弹簧的伸长量为 C．系统克服摩擦力所做的功小于系统机械能的减少量 D．A克服外力所做的总功等于2EK [答案]　D [解析]　撤去F瞬时，弹簧处于拉伸状态，对系统在F作用下一起匀加速运动，由牛顿第二定律有F－2μmg＝2ma，对A有kΔx－μmg＝ma，求得拉伸量Δx＝，则A、B两项错误；撤去F之后，系统运动过程中，克服摩擦力所做的功等于机械能的减少量，则C错误；对A利用动能定理W合＝0－EkA，又有EkA＝EkB＝2Ek，则知A克服外力做的总功等于2Ek，则D项正确。 2．(2014·广东)如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中和为楔块，和为垫板，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 [答案]　B [解析]　本题主要考查功能关系和能量守恒，要明确不同力做功涉及不同能的变化及机械能守恒的条件，在撞击缓冲过程中，摩擦力和弹力做负功，机械能转化为内能，动能转化为弹力势能和内能，机械能不守恒，B正确，ACD不正确，利用能量守恒解题时，要分析几个力做功，从而分析出几种形式能的转化，另外还要分析动能的转化。 3．(2014·耀华中学)如图所示，一个质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为3g/4，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体的(　　) A．机械能损失了mgh/4B．动能损失了3mgh/2 C．重力势能增加了3mgh/4 D．整个过程中物体机械能守恒 [答案]　B [解析]　本题考查功能关系、牛顿第二定律，意在考查考生用功能观点去解决问题的能力。 对物体分析由牛顿第二定律列方程mgsin30°＋f＝mg，解得f＝mg。由于有摩擦力做功，机械能不守恒，机械能的损失等于克服摩擦力做功，损失为f·x＝mg×2h＝mgh，选项A、D均错；重力势能的增加值等于克服重力做的功，为mgh，C项错误；动能损失等于克服合力做的功，为mg×2h＝mgh，B项正确。 4．(2014·安徽卷)如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O点的水平线。已知一小球从M点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由M点以初速率v0出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为v2，所需时间为t2。则(　　) A．v1＝v2，t1t2　　　　　　 B．v1v2，t1t2 C．v1＝v2，t1t2 D．v1v2，t1t2 [答案]　A [解析]　该题考查平均速率和机械能守恒问题。解题关键是要明确，小球沿MPN运动的平均速率小于沿的平均速率。根据机械能守恒，可知v1＝v2，根据平均速率＝可知t1t2，A正确。本题的难点在于要理解A球向上运动的平均速率小于向下运动的平均速率。 5．(2014·上海单科)静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化关系是(　　) [答案]　C [解析]　以地面为零势能面，以竖直向上为正方向，则对物体，在撤去外力前，有F－mg＝ma，h＝at2，某一时刻的机械能E＝ΔE＝F·h，解以上各式得E＝ ·t2t2，撤去外力后，物体机械能守恒，故只有C正确。 6．(2014·福建卷)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 [答案]　C [解析]　本题考查了弹性势能与重力势能及动能的变化。解题关键是各物理量所对应弹簧所处的状态及受力情况。开始压缩量相同，弹力相同，释放瞬间两球加速度最大，由牛顿第二定律，kx0－mgsinθ＝mam，am