第6章　微专题7　功能关系与能量守恒定律-【南方凤凰台】2024高考物理（基础版）一轮复习导学案+江苏（新教材新高考）配套精练课件PPT

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一、 选择题1. 蹦床是小朋友喜欢的一种体育活动．如图所示，蹦床的中心由弹性网面组成，若小朋友从最高点落下直至最低点的过程中，空气阻力大小恒定，则小朋友(　　)A. 机械能一直减少B. 刚接触网面时，动能最大C. 重力做功等于克服空气阻力做功D. 重力势能的减小量等于弹性势能的增大量
【解析】小朋友从最高点落下直至最低点的过程中，蹦床弹力以及空气阻力一直做负功，因此，机械能一直减小，故A正确；小朋友刚接触蹦床时，加速度方向仍竖直向下，动能会继续增大，故B错误；根据功能关系，重力势能的减少量等于蹦床弹性势能的增加量和克服空气阻力做功的代数和，故C、D错误．
2. 质最为m的物体在竖直向上的恒定拉力F的作用下，由静止开始向上运动高度H，所受空气阻力恒为f，重力加速度为g.此过程中，下列说法中正确的是(　　)A. 物体的动能增加了(F－mg)HB. 物体的重力势能减少了mgHC. 物体的机械能减少了fHD. 物体的机械能增加了(F－f)H
3. (2022·陆慕高级中学)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动．某人身系弹性绳自高空P点自由下落，a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，空气阻力不计，则人从P点落下到最低点c的过程中(　　)A. 从P点到c点人的动能一直增加B. 从a点起人的动能开始减少C. 从P点到c点人的机械能保持不变D. 从a点起人的机械能开始减少
【解析】由题意可知，从P点到b点的过程中，人所受重力始终大于弹性绳的弹力，所以此过程中人一直做加速运动，动能一直增加；从b点到c点的过程中，弹性绳的弹力开始大于人的重力，所以此过程中人一直做减速运动，动能一直减少．综上所述可知从P点到c点人的动能先增加后减少，从b点开始人的动能开始减少，故A、B错误；从P点到a点的过程中，人只受重力，机械能守恒，从a点到c点的过程中，弹力对人做负功，机械能开始减少，故C错误，D正确．
4. 人们根据竹蜻蜓原理设计了直升机的螺旋桨．如图所示，一小孩搓动质量为20 g的竹蜻蜓，松开后竹蜻蜓能上升到二层楼房顶的高度．在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功可能是(　　)A. 0.2 J B. 0.6 J C. 1.0 J D. 2.5 J
【解析】 竹蜻蜓在上升到最高点的过程中，动能转化为重力势能和内能，一般每层楼房的高度为3 m，二层也就是6 m，所以重力势能的增加量为Ep＝mgh＝1.2J，则在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功要大于 1.2J，A、B、C错误，D正确．
5. (2023·江都中学)某同学在游乐场乘坐了过山车后，对过山车所涉及的物理知识产生了兴趣，于是自己动手制作了一个过山车轨道模型，如图所示．他将质量为m的小球从倾斜轨道上的某一位置由静止释放，小球将沿着轨道运动到最低点后进入圆轨道．该同学通过测量得到圆轨道的半径为R，轨道连接处都是平滑连接．当小球的释放点距轨道最低点的高度为3R时，小球恰能通过圆轨道的最高点．已知重力加速度为g，则小球从开始释放到通过圆轨道最高点的过程中损失的机械能为(　　)
6. 如图所示，斜面的倾角为θ，质量为m的滑块距挡板P的距离为x0，滑块以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力．若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，滑块经过的总路程是(　　)
7. (2019·江苏卷改编)如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态．小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止．物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中(　　)
8. 如图所示，倾斜的长传送带上，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连．开始时a、b及传送带均静止，且a刚好不受摩擦力作用，现使传送带顺时针匀速转动，则在a沿传送带向上运动的过程中(b未着地)(　　)A. 物块a与传送带之间一定保持相对静止B. 摩擦力对a做的功等于a机械能的增量C. 摩擦力对a做的功等于物块a动能增量D. 任意时刻，a克服重力的功率等于重力对b做功的功率
9. (2023·海安期初质量监测)如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与物块A连接，物块B叠放在A上．现将A、B由静止释放，A、B沿固定的粗糙斜面向下运动到最大位移时，将B取下，A由静止开始沿斜面向上滑动恰好回到出发点，运动过程中A、B未发生相对滑动、弹簧未超过弹性限度，则(　　)A. 弹簧中的弹力大小在释放点和最低点可能相等B. 下滑过程中一定存在A、B间摩擦力为零的位置C. 物块A在上升过程中最低点和最高点的加速度大小一定相等D. 整个过程中系统减小的机械能大于物块B减小的重力势能
10. (2022·泰州中学)如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，在外力作用下将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h＝0.1 m处，滑块与弹簧不拴接．现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h，并作出滑块的动能Ek与离地面高度h的关系图像，其中高度从 0.2 m 上升到0.35 m范围内图像为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，取g＝10 m/s2，由图像可知(　　)　 A. 小滑块的质量为0.4 kgB. 刚释放时弹簧的弹性势能为0.32 JC. 弹簧的劲度系数为250 N/mD. 小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.38 J
二、 非选择题11. 如图所示，水平传送带足够长，向右前进的速度v＝4 m/s，与倾角为37°的斜面的底端P平滑连接，将一质量m＝2 kg的小物块从A点静止释放．已知A、P的距离L＝8 m，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为μ1＝0.25、μ2＝0.20，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8.求物块：(1) 第1次滑过P点时的速度大小v1.(2) 第1次在传送带上往返运动的时间t.(3) 从释放到最终停止运动，与斜面间摩擦产生的热量Q.
12. 如图所示，半径R＝0.4 m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ＝30°，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上．质量m＝0.1 kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以v0＝2 m/s的速度被水平拋出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，经过C点后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，此时弹簧的弹性势能Epm＝0.8 J，已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10 m/s2.求：　(1) 小物块从A点运动至B点的时间．(2) 小物块经过圆弧轨道上的C点时，对轨道的压力大小．(3) C、D两点间的水平距离L.