专题限时训练6机械能守恒定律功能关系
时间:45分钟一、单项选择题
1.如图所示,具有一定初速度的物块沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动的过程中受到一个恒定的沿斜面向上的拉力F的作用,这时物块产生沿斜面向下的大小为6ms2的加速度,
那么物块向上运动的过程中,下列说法正确的是B
A.物块的机械能一定增加B.物块的机械能一定减少C.物块的机械能可能不变D.物块的机械能可能增加也可能减少解析:设物块所受的摩擦力大小为Ff,物块的加速度为a=6ms2,方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律得mgsi
30°+Ff-F=ma,解得Ff-F=ma-mgsi
30°=6m-5m=m0,说明除重力以外的各力的合力方向沿斜面向下,与物块运动方向相反,所以除重力以外的各力的合力对物体做负功,根据功能关系可知物块的机械能一定减少,故B正确,A、C、D错误.2.2018长沙模拟如图所示,图甲为水平传送带,图乙为倾斜传送带,两者长度相同,均沿顺时针方向转动,转动速度大小相等,将两个完全相同的物块分别轻放在图甲、乙传送带上的A端,两物块均由静止开始做匀加速运动,到B端时均恰好与传送带速度相同,则下
列说法正确的是D
A.图甲中物块运动时间小于图乙中物块运动时间B.图甲、乙中传送带和物块间因摩擦产生的热量相等C.图甲、乙中传送带对物块做的功都等于物块动能的增加量D.图甲、乙传送带对物块做的功都等于物块机械能的增加量解析:设传送带长度为L,速度为v,根据L=12vt得t=2vL,L、v相等,所以时间t相
f等,故A错误;物块与传送带间的相对位移Δx=vt-L=12vt,可知相对位移大小相等,由a=vt知加速度大小相等,根据牛顿第二定律得,甲图中有Ff1=ma,乙图中有Ff2-mgsi
α=ma,可得Ff1Ff2,摩擦生热Q=FfΔx,所以乙中传送带和物块间因摩擦产生的热量较大,故B错误;图甲中只有摩擦力对物块做功,由动能定理知,传送带对物块做的功等于物块动能的增加量,乙中传送带、重力都对物块做功,且重力做负功,由动能定理知,乙中传送带对物块做的功大于物块动能的增加量,故C错误;根据动能关系可知,图甲、乙传送带对物块
做的功都等于物块机械能的增加量,故D正确.3.一轻绳系住一质量为m的小球悬挂在O点,在最低点先给小球一水平初速度,小球恰能在竖直平面内绕O点做圆周运动,若在水平半径OP的中点A处钉一枚光滑的钉子,仍在最低点给小球同样的初速度,则小球向上通过P点后将绕A点做圆周运动,则到达最高点N时,
绳子的拉力大小为C
A.0B.2mgCr