人教版高中物理必修二素养提升练6动能定理、机械能守恒定律及功能关系的应用含答案

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素养提升练(六)1．D　[子弹射入木块过程中，系统中摩擦力做负功，机械能减少；而共同上摆过程中，系统只有重力做功，机械能守恒。综上所述，整个过程机械能减少，减少部分等于克服摩擦力做功产生的热量。]2．C　[由题可得：重力做功WG＝1 900 J，则重力势能减小1 900 J，故选项C正确，D错误；由动能定理得WG－Wf＝ΔEk，克服阻力做功Wf＝100 J，则动能增加1 800 J，故选项A、B错误。]3．A　[设水深h，对全程运用动能定理得mg(H＋h)－fh＝0，f＝3mg，即mg(H＋h)＝3mgh。所以h＝5 m。]4．A　[根据功的定义式可知物体克服摩擦力做功为Wf＝μmg(s＋x)，由能量守恒定律可得12mv02＝W弹＋Wf，解得W弹＝12mv02－μmg(s＋x)，故选项A正确。]5．BD　[物体在下落过程中，重力做正功为mgh，则重力势能减小mgh，A错误，B、D正确；物体的合力为mg3，则合力做功为mgh3，所以物体的动能增加mgh3，C错误。]6．A　[由题意可知，PM段细绳的机械能不变，未拉起时，MQ段细绳重心在MQ中点处，与M距离为l3，Q拉到M点时，MQ段细绳重心与M距离为l6，则MQ段细绳的重心升高了l6，则重力势能增加ΔEp＝23mg·l6＝19mgl，由功能关系可知，在此过程中，外力做的功为W＝19mgl，故选项A正确，B、C、D错误。]7．ABD　[对子弹，根据动能定理有－f (s＋d)＝ΔEk1，可知子弹损失的动能为f(s＋d)，A正确；对木块，有fs＝ΔEk2，可知木块增加的动能为fs，则子弹对木块做功为fs，B正确；根据能量守恒，子弹动能的减少量等于木块动能的增加量和系统产生的热量之和，C错误；系统机械能损失为E损＝f (s＋d)－f s＝f d，D正确。]8．D　[由于绳子拉力对物块b做负功，物块b的机械能不守恒，机械能在减少，B错误；物块b的机械能不守恒，则物块b减少的重力势能不等于物块b增加的动能，A错误；对物块b根据动能定理有WG－WF＝ΔEk，即物块b重力做的功不等于物块b动能的增加量，C错误；对于a、b系统，根据能量守恒定律，物块a与粗糙长杆之间的摩擦产生的热量等于系统的机械能的减少量，即物块a克服杆的作用力做的功等于物块a、b组成的系统减少的机械能，D正确。故选D。]9．解析：(1)由牛顿第二定律得F－μmg＝ma，由题图乙可知出发时推力F0＝100 N，代入数据得a＝20 m/s2。(2)根据题图像得推力对物体做的功等于图线与x轴围成的面积，则推力对物体做功W＝12F0x0＝250 J，根据动能定理可得W－μmgxm＝0，解得xm＝12.5 m。答案：(1)20 m/s2　(2)12.5 m10．解析：(1)设小物体与传送带达到共同速度时，物体相对地面的位移为x由动能定理可得μmgx＝12mv2，解得x＝3 m＜4.5 m，即物体可与传送带达到共同速度，此时Ek＝12mv2＝12×1×32 J＝4.5 J。(2)由μmg＝ma得a＝1.5 m/s2，由v＝at得t＝2 s，则Q＝μmg(vt－x)＝0.15×1×10×(6－3) J＝4.5 J。　(3)由能量守恒知，E＝Ek＋Q＝4.5 J＋4.5 J＝9 J。答案：(1)4.5 J　(2)4.5 J　(3)9 J11．解析：(1)由机械能守恒定律可得：E弹＝ΔEk＝ΔEp＝mgh1＝0.05×10×0.2 J＝0.1 J由ΔEk＝12mv0 2可得，v0＝2 m/s。(2)当弹簧压缩量为2d时，由E弹∝d 2可得E弹′＝4E弹＝4mgh1对滑块从弹簧释放运动到C点的过程，由能量守恒定律可得：E弹′＝mg(h1＋h2)＋μmgL，解得μ＝0.5。(3)设螺旋圆形轨道的半径为R，滑块恰能通过螺旋圆形轨道最高点必须满足的条件是mg＝mv2Rm由机械能守恒定律可得：E弹＝12mv2，由(1)可知E弹＝mgh1，解得Rm＝0.4 m即0＜R≤0.4 m时，滑块能上升到B点；当R>0.4 m时，滑块会脱离螺旋圆形轨道，不能上升到B点。答案：(1)0.1 J　2 m/s　(2)0.5　(3)见解析12345678DCAABDAABDD