2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)測試：5.4 功能關(guān)系　能量守恒定律（word版含答案）

1、第4節(jié) 功能關(guān)系能量守恒定律 同步測試一、選擇題：1.如圖所示，運動員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個過程，在這兩個過程中，下列說法正確的是()A運動員先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)B空氣浮力對系統(tǒng)始終做負(fù)功C加速下降時，重力做的功大于系統(tǒng)重力勢能的減小量D任意相等的時間內(nèi)系統(tǒng)重力勢能的減小量相等2畢節(jié)是全國唯一一個以“開發(fā)扶貧、生態(tài)建設(shè)”為主題的試驗區(qū)，是國家“西電東送”的主要能源基地。如圖所示，赫章的韭菜坪建有風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)力帶動葉片轉(zhuǎn)動，葉片再帶動轉(zhuǎn)子(磁極)轉(zhuǎn)動，使定子(線圈，不計電阻)中產(chǎn)生電流，實現(xiàn)風(fēng)能向電能的轉(zhuǎn)化。若葉片長為l，設(shè)定的額定風(fēng)速為v，空氣的密度為，額定風(fēng)速下發(fā)電機(jī)的輸

2、出功率為P，則風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為()Aeq f(2P,l2v3) Beq f(6P,l2v3) Ceq f(4P,l2v3) Deq f(8P,l2v3)3如圖所示，一質(zhì)量為m、長度為l的均勻柔軟細(xì)繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點，M點與繩的上端P相距eq f(1,3)l。重力加速度大小為g。在此過程中，外力做的功為()Aeq f(1,9)mgl Beq f(1,6)mgl Ceq f(1,3)mgl Deq f(1,2)mgl4如圖所示，塔吊用鋼繩沿豎直方向?qū)①|(zhì)量為m的建材以加速度a勻加速向上提起h高，已知重力加速度為g，則此過程中下列說法正確的是()A建材的動

3、能增加了mghB建材的重力勢能減少了mghC建材的機(jī)械能增加了amhD建材所受的鋼繩的拉力做的功m(ag)h5(2021吉林市友好學(xué)校聯(lián)合體期末)從地面豎直上拋一個質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為h，設(shè)上升和下降過程中空氣阻力大小恒為Ff。重力加速度為g，下列說法正確的是()A小球上升的過程中動能減少了mghB小球上升和下降的整個過程中機(jī)械能減少了FfhC小球上升的過程中重力勢能增加了mghD小球上升和下降的整個過程中動能減少了Ffh6如圖所示，足夠長的水平傳送帶以恒定速率v勻速運動，某時刻一個質(zhì)量為m的小物塊，以大小也是v、方向與傳送帶的運動方向相反的初速度沖上傳送帶，最后小物塊的速度與

4、傳送帶的速度相同。在小物塊與傳送帶間有相對運動的過程中，滑動摩擦力對小物塊做的功為W，小物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q，則下列判斷正確的是()AW0，Qmv2 BW0，Q2mv2CWeq f(mv2,2)，Qmv2 DWmv2，Q2mv27(多選)如圖所示，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上，其正上方A位置處有一個小球，小球從靜止開始下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小到零。關(guān)于小球下落階段，下列說法中正確的是()A在B位置小球動能最大B在C位置小球動能最大C從AC位置小球重力勢能的減少量小于小球動能的增加量D從AD位置小球重力勢能的減少量等

5、于彈簧彈性勢能的增加量8(多選)如圖所示，光滑水平面OB與足夠長粗糙斜面BC交于B點。輕彈簧左端固定于豎直墻面，現(xiàn)將質(zhì)量為m1的滑塊壓縮彈簧至D點，然后由靜止釋放，滑塊脫離彈簧后經(jīng)B點滑上斜面，上升到最大高度，并靜止在斜面上。不計滑塊在B點的機(jī)械能損失，換用相同材料質(zhì)量為m2的滑塊(m2m1)壓縮彈簧至同一點D后，重復(fù)上述過程，下列說法正確的是()A兩滑塊到達(dá)B點的速度相同B兩滑塊沿斜面上升的最大高度相同C兩滑塊上升到最高點過程克服重力做的功相同D兩滑塊上升到最高點過程機(jī)械能損失相同9(多選)如圖所示，質(zhì)量為M、長度為L的小車靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)放在小車的最左端。

6、現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使小物塊從靜止開始做勻加速直線運動。小物塊和小車之間的摩擦力為Ff，小物塊滑到小車的最右端時，小車運動的距離為x。此過程中，以下結(jié)論正確的是()A小物塊到達(dá)小車最右端時具有的動能為(FFf)(Lx)B小物塊到達(dá)小車最右端時，小車具有的動能為FfxC小物塊克服摩擦力所做的功為Ff(Lx)D系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為Fx10(多選)如圖所示，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為M的長木板以一定的初速度向右勻速運動，將質(zhì)量為m的小鐵塊無初速度地輕放到長木板右端，小鐵塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為，當(dāng)小鐵塊在長木板上相對長木板滑動L時，與長木板保持相對靜止，此時長木板對地的位移為x，在這個過

7、程中，下面說法正確的是()A小鐵塊增加的動能為mg(xL)B長木板減少的動能為mgxC摩擦產(chǎn)生的熱量為mg(xL)D系統(tǒng)機(jī)械能的減少量為mgL11(多選)(2020全國卷)一物塊在高3.0 m、長5.0 m的斜面頂端從靜止開始沿斜面下滑，其重力勢能和動能隨下滑距離s的變化如圖中直線、所示，重力加速度取10 m/s2。則()A物塊下滑過程中機(jī)械能不守恒B物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5C物塊下滑時加速度的大小為6.0 m/s2D當(dāng)物塊下滑2.0 m時機(jī)械能損失了12 J12(多選)如圖所示，足夠長粗糙斜面傾角為，固定在水平面上，物塊a通過平行于斜面的輕繩跨過光滑定滑輪與物塊b相連，b的質(zhì)量為m。

8、開始時，a、b均靜止且a剛好不受斜面摩擦力作用?，F(xiàn)對b施加豎直向下的恒力F，使a、b做加速運動。則在b下降h高度過程中()Aa的加速度小于eq f(F,m)Ba的重力勢能增加mghsin C繩的拉力對a做的功等于a機(jī)械能的增加DF對b做的功與摩擦力對a做的功之和等于a、b動能的增加二、計算題：13如圖所示，半徑為R1.0 m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向的夾角37，另一端點C為軌道的最低點。C點右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點靜止放置一木板，木板質(zhì)量M1 kg，上表面與C點等高。質(zhì)量為m1 kg 的物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以v01.2 m/s的速度水平拋

9、出，恰好從軌道的B端沿切線方向進(jìn)入軌道。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)0.2，g取10 m/s2。求：(1)物塊經(jīng)過C點時的速率vC；(2)若木板足夠長，物塊在木板上相對滑動過程中產(chǎn)生的熱量Q。14(2021全國甲卷)如圖，一傾角為的光滑斜面上有50個減速帶(圖中未完全畫出)，相鄰減速帶間的距離均為d，減速帶的寬度遠(yuǎn)小于d；一質(zhì)量為m的無動力小車(可視為質(zhì)點)從距第一個減速帶L處由靜止釋放。已知小車通過減速帶損失的機(jī)械能與到達(dá)減速帶時的速度有關(guān)。觀察發(fā)現(xiàn)，小車通過第30個減速帶后，在相鄰減速帶間的平均速度均相同。小車通過第50個減速帶后立刻進(jìn)入與斜面光滑連接的水平地面，繼續(xù)滑行距離s后停下。已知

10、小車與地面間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為g。(1)求小車通過第30個減速帶后，經(jīng)過每一個減速帶時損失的機(jī)械能；(2)求小車通過前30個減速帶的過程中在每一個減速帶上平均損失的機(jī)械能；(3)若小車在前30個減速帶上平均每一個損失的機(jī)械能大于之后每一個減速帶上損失的機(jī)械能，則L應(yīng)滿足什么條件？15如圖甲所示，一傾角為37的傳送帶以恒定速度運行?，F(xiàn)將一質(zhì)量m1 kg的小物體拋上傳送帶，物體相對地面的速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，取沿傳送帶向上為正方向，g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。求：甲乙(1)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)；(2)08 s內(nèi)物體機(jī)械能的增加量；(3)

11、08 s物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q。參考答案：1.B2.A3.A4.D5.C6.B7.BD8.CD9.ABC10.BD11.AB12.AD13.解析：(1)設(shè)物塊在B點的速度為vB，從A到B物塊做平拋運動，有：vB sin v0從B到C，根據(jù)動能定理有：mgR(1sin ) eq f(1,2) mvC2 eq f(1,2) mvB2解得：vC6 m/s。(2)物塊在木板上相對滑動過程中由于摩擦力作用，最終將一起運動。設(shè)相對滑動時物塊加速度大小為a1，木板加速度大小為a2，經(jīng)過時間t達(dá)到共同速度v，則：mgma1，mgMa2，vvCa1t，va2t根據(jù)能量守恒定律有： eq f(1,2) (m

12、M)v2Q eq f(1,2) mvC2聯(lián)立解得：Q9 J。答案：(1)6 m/s(2)9 J14.解析(1)設(shè)小車通過第30個減速帶后，經(jīng)過每一個減速帶時損失的機(jī)械能為E，由小車通過第30個減速帶后，在相鄰減速帶間的平均速度均相同，可知小車通過每一個減速帶時重力勢能的減少量等于經(jīng)過減速帶損失的機(jī)械能，即Emgdsin 。(2)設(shè)小車通過前30個減速帶的過程中在每一個減速帶上平均損失的機(jī)械能為E0，對小車從靜止開始到進(jìn)入水平面停止，由動能定理有mg(49dL)sin 30E020Emgs00聯(lián)立解得E0eq f(mg29dLsin mgs,30)。(3)要使E0E，有eq f(mg29dLsi

13、n mgs,30)mgdsin 解得Ldeq f(s,sin )。答案(1)mgdsin (2)eq f(mg29dLsin mgs,30)(3)Ldeq f(s,sin )15.解析(1)由圖像可以知道，傳送帶沿斜面向上運動，物體剛拋到傳送帶上的初速度方向是沿斜面向下的，且做加速度大小為aeq f(2,2) m/s21 m/s2 的勻減速直線運動，對其受力分析，由牛頓第二定律得mgcos mgsin ma 可解得0.875。(2)根據(jù)vt圖像與時間軸圍成的“面積”大小等于物體的位移，可得08 s內(nèi)物體的位移xeq f(26,2)4 meq f(1,2)22 m14 m08 s內(nèi)物體的機(jī)械能的增加量等于物體重力勢能的增加量和動能增加量之和，為Emgxsin eq f(1,2)mveq oal( 2,t)eq f(1,2)mveq oal( 2,0)90