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2020届高考物理人教版一轮复习限时规范练

功能关系 能量守恒定律

一、选择题

1、一物体仅受重力和竖直向上的拉力作用，沿竖直方向向上做减速运动。此过程中物体速度的平方和上升高度的关系如图所示。若取h＝0处为重力势能等于零的参考平面，则此过程中物体的机械能随高度变化的图像可能正确的是( )

【答案】D

【解析】拉力竖直向上，与物体的位移方向相同，则拉力对物体做正功，由功能关系知物体的机械能增加，故A、B错误。由匀变速运动的速度位移关系公式v2－v02＝2ah得：v2＝v02＋2ah，由数学知识可知，

v2 -h图像的斜率等于2a，直线的斜率一定，则知物体的加速度a一

定，因此物体向上做匀减速直线运动，由牛顿第二定律知拉力恒定。ΔE由功能关系知：FΔh＝ΔE，即得＝F，所以E-h图像的斜率等于

Δh拉力F，F一定，因此E-h图像应是向上倾斜的直线，故C错误，D正确。

2、物体在竖直方向上分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动。在这三种情况下物体机械能的变化情况是( )

A．匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小

B．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小 C．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能可能增加，可能减少，也可能不变

D．三种情况中，物体的机械能均增加 【答案】C

【解析】无论物体向上加速运动还是向上匀速运动，除重力外，其他外力一定对物体做正功，物体机械能都增加；物体向上减速运动时，除重力外，物体受到的其他外力不确定，故无法确定其机械能的变化，C正确。

3、如图所示，水平平台上放置一长为L、质量为m的均匀木板。木板右端距离平台边缘为s，木板与台面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。现对木板施加水平推力，要使木板脱离平台，推力做功的最小值为( )

?L?

A．μmg(L＋s) B．μmg?＋s?

?2??3L?

C．μmg(L－s) D．μmg?＋s?

?4?

【答案】B

【解析】要使木板脱离平台，即让木板的重心脱离平台，则木板运动

?L?

的距离为＋s，需要克服摩擦力做功为Wf＝μmg?＋s?，即推力做功

2?2?

L?L?

的最小值为μmg?＋s?，故B正确，A、C、D错误。

?2?

4、滑块静止于光滑水平面上，与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态。现用恒定的水平外力F作用于弹簧右端，在向右移动一段距离的过程中拉力F做了10 J的功。在上述过程中( )

A．弹簧的弹性势能增加了10 J B．滑块的动能增加了10 J

C．滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10 J D．滑块和弹簧组成的系统机械能守恒 【答案】C

【解析】拉力F做功的同时，弹簧伸长，弹簧的弹性势能增大，滑块向右加速运动，滑块动能增加，由功能关系可知，拉力做功等于滑块的动能与弹簧弹性势能的增加量之和，C正确，A、B、D均错误。 5、如图所示，一表面光滑的木板可绕固定的水平轴O转动。木板从水平位置OA转到OB位置的过程中，木板上重为5 N的物块从靠近转轴的位置由静止开始滑到图中虚线所示位置。在这一过程中，物块的重力势能减少了4 J。以下说法正确的是(取g＝10 m/s2)( )

A．物块的竖直高度降低了0.8 m

B．由于木板转动，物块下降的竖直高度必大于0.8 m C．物块获得的动能为4 J D．由于木板转动，物块的机械能必定增加