《（新課標）2022高考物理總復習 課時檢測（三十）功能關系 能量守恒定律（重點突破課）（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（新課標）2022高考物理總復習 課時檢測（三十）功能關系 能量守恒定律（重點突破課）（含解析）（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、（新課標）2022高考物理總復習 課時檢測（三十）功能關系 能量守恒定律（重點突破課）（含解析） 1.小車靜止在光滑的水平軌道上，一個小球用細繩懸掛在車上，現(xiàn)由圖中位置無初速度釋放，在小球下擺到最低點的過程中，下列說法正確的是(　　) A．細繩對小球的拉力不做功 B．小球克服細繩拉力做的功等于小球減少的機械能 C．細繩對車做的功等于小球減少的重力勢能 D．小球減少的重力勢能等于小球增加的動能 解析：選B　小球下擺的過程中，小車的機械能增加，小球的機械能減少，小球克服細繩拉力做的功等于減少的機械能，選項A錯誤，B正確；細繩對小車做的功等于小球減少的機械能，選項C錯誤；小球減少的重力勢

2、能等于小球增加的動能和小車增加的機械能之和，選項D錯誤。 2.如圖所示，滑塊靜止于光滑水平面上，與之相連的輕質彈簧處于自然伸直狀態(tài)，現(xiàn)用恒定的水平外力F作用于彈簧右端，在向右移動一段距離的過程中力F做了10 J的功。下列說法正確的是(　　) A．彈簧的彈性勢能增加了10 J B．滑塊的動能增加了10 J C．滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了10 J D．滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒 解析：選C　力F做功的同時，彈簧伸長，彈性勢能增大，滑塊向右加速，滑塊動能增加，由功能關系可知，力F做的功等于滑塊的動能與彈簧彈性勢能的增加量之和，即滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了10 J，C正確，

3、A、B、D錯誤。 3.蹦極是一項既驚險又刺激的運動，深受年輕人的喜愛。如圖所示，蹦極者從P處由靜止跳下，到達A處時彈性繩剛好伸直，繼續(xù)下降到最低點B處，B離水面還有數(shù)米距離。蹦極者(視為質點)在其下降的整個過程中，重力勢能的減少量為ΔE1、繩的彈性勢能的增加量為ΔE2、克服空氣阻力做的功為W，則下列說法正確的是(　　) A．蹦極者從P到A的運動過程中，機械能守恒 B．蹦極者與繩組成的系統(tǒng)從A到B的過程中，機械能守恒 C．ΔE1＝W＋ΔE2 D．ΔE1＋ΔE2＝W 解析：選C　蹦極者下降過程中克服空氣阻力做功，所以機械能不守恒，A、B項錯誤；在蹦極者下降的全過程，根據(jù)能量守恒定律，有

4、ΔE1＝W＋ΔE2，故C項正確，D項錯誤。 4.在兒童樂園的蹦床項目中，小孩在兩根彈性繩和蹦床的協(xié)助下實現(xiàn)上下彈跳。如圖所示，某次蹦床活動中小孩靜止時處于O點，當其彈跳到最高點A后下落可將蹦床壓到最低點B，小孩可視為質點，不計空氣阻力，下列說法正確的是(　　) A．從A運動到O，小孩重力勢能的減少量大于動能的增加量 B．從O運動到B，小孩動能的減少量等于蹦床彈性勢能的增加量 C．從A運動到B，小孩機械能的減少量小于蹦床彈性勢能的增加量 D．若從B返回到A，小孩機械能的增加量等于蹦床彈性勢能的減少量 解析：選A　從A運動到O，小孩重力勢能的減少量等于動能的增加量與彈性繩彈性勢能的增加

5、量之和，選項A正確；從O運動到B，小孩動能和重力勢能的減少量等于彈性繩和蹦床彈性勢能的增加量，選項B錯誤；從A運動到B，小孩機械能的減少量大于蹦床彈性勢能的增加量，選項C錯誤；若從B返回到A，小孩機械能的增加量等于蹦床和彈性繩彈性勢能的減少量之和，選項D錯誤。 5.一質量為1 kg的小球豎直向上拋出，最終落回拋出點，假如小球所受空氣阻力大小恒定，該過程的位移—時間圖像如圖所示，g取10 m/s2，則下列說法正確的是(　　) A．小球拋出時的速度為12 m/s B．小球上升和下降的時間之比為2∶ C．小球落回到拋出點時所受合力的瞬時功率為64 W D．小球上升過程機械能損失大于下降過程

6、機械能損失 解析：選C　小球上升階段，由勻變速直線運動規(guī)律得x0＝v0t1，可得拋出時的速度v0＝＝24 m/s，選項A錯誤；上升階段，由加速度公式可得a1＝＝12 m/s2，由牛頓第二定律可得mg＋f＝ma1，解得f＝2 N，下降階段，由牛頓第二定律可得mg－f＝ma2，解得a2＝8 m/s2，由位移公式可得x0＝a2t22，解得t2＝ s，即＝，選項B錯誤；設小球落回到拋出點時的速度為v，由動能定理可得mgx0－fx0＝mv2，解得v＝8 m/s，故此時合力的瞬時功率P＝ma2v＝64 W，選項C正確；小球上升過程和下降過程，空氣阻力做功相等，故兩過程損失的機械能相等，選項D錯誤。 6

7、．(多選)懸崖跳水是一項極具挑戰(zhàn)性的極限運動，需要運動員具有非凡的膽量和過硬的技術。跳水運動員進入水中后受到水的阻力而做減速運動，設質量為m的運動員剛入水時的速度為v，水對運動員的阻力大小恒為F，那么在運動員減速下降深度為h的過程中，下列說法正確的是(g為當?shù)氐闹亓铀俣?(　　) A．運動員的動能減少了(F－mg)h B．運動員的重力勢能減少了mgh－mv2 C．運動員的機械能減少了Fh D．運動員的機械能減少了mgh 解析：選AC　合力做的功等于動能的變化量，合力做的功為(mg－F)h，故運動員動能減少了(F－mg)h，A正確；克服重力做的功等于重力勢能的變化量，故運動員重力勢能

8、減少了mgh，B錯誤；重力以外的力做的功等于機械能的變化量，故運動員機械能減少了Fh，C正確，D錯誤。 7．(多選)(2019·鄭州質檢)如圖甲所示，在距離地面高度為h＝0.80 m 的平臺上有一輕質彈簧，其左端固定于豎直擋板上，右端與質量m＝0.50 kg、可視為質點的物塊相接觸(不粘連)，OA段粗糙且長度等于彈簧原長，其余位置均無阻力作用。物塊開始靜止于A點，OA段的動摩擦因數(shù)μ＝0.50?，F(xiàn)對物塊施加一個水平向左的外力F，其大小隨位移x變化的關系如圖乙所示。物塊向左運動xAB＝0.40 m到達B點，到達B點時速度為零，此時撤去外力F，物塊在彈簧彈力作用下向右運動，從M點離開平臺，落到地

9、面上N點，取g＝10 m/s2。則(　　) A．彈簧被壓縮過程中外力F做的功為6.0 J B．彈簧被壓縮過程中具有的最大彈性勢能為6.0 J C．整個運動過程中物塊克服摩擦力做功為4.0 J D．M、N的水平距離為1.6 m 解析：選AD　F-x圖像與坐標軸所圍圖形的面積表示外力F做的功，由題圖乙可知WF＝6.0 J，選項A正確；物塊在壓縮彈簧過程中，克服摩擦力做功Wf＝μmgxAB＝1.0 J，整個運動過程中物塊克服摩擦力做功為2Wf＝2.0 J，選項C錯誤；根據(jù)功能關系，彈簧被壓縮過程中具有的最大彈性勢能為Ep＝WF－Wf＝5.0 J，選項B錯誤；物塊由B點運動到M點，由功能

10、關系得－Wf＝mv2－Ep，解得物塊運動到M點的速度v＝4 m/s，設M、N的水平距離為x0，物塊從M點離開平臺后做平拋運動，由平拋運動規(guī)律，有x0＝vt，h＝gt2，解得x0＝1.6 m，選項D正確。 8.(多選)如圖所示，輕質彈簧一端固定，另一端與一質量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長。圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過B處的速度最大，到達C處的速度為零，AC＝h。圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A處。彈簧始終在彈性限度內，重力加速度為g。則圓環(huán)(　　) A．下滑過程中，加速度一直減小 B．下滑過程中，克服摩擦力做的功為mv2 C．在C處，

11、彈簧的彈性勢能為mv2－mgh D．上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度 解析：選BD　圓環(huán)下滑時，先加速，在B處時速度最大，加速度減小至零，從B到C圓環(huán)減速，加速度增大，方向向上，A錯誤；圓環(huán)下滑時，設克服摩擦力做功為Wf，彈簧的最大彈性勢能為ΔEp，由A到C的過程中，根據(jù)能量關系有mgh＝ΔEp＋Wf，由C到A的過程中，有mv2＋ΔEp＝Wf＋mgh，聯(lián)立解得Wf＝mv2，ΔEp＝mgh－mv2，B正確，C錯誤；設圓環(huán)在B處時，彈簧的彈性勢能為ΔEp′，根據(jù)能量守恒定律，A到B的過程有mvB2＋ΔEp′＋Wf′＝mgh′，B到A的過程有mvB′2＋ΔEp′＝mgh′＋Wf′，比較兩式得

12、vB′>vB，D正確。 9．(2019·懷化質檢)如圖甲所示，ABC為豎直放置的半徑為0.1 m的半圓形軌道，在軌道的最低點A和最高點C各安裝了一個壓力傳感器，可測定小球在軌道內側通過這兩點時對軌道的壓力FA和FC。質量為0.1 kg的小球，以不同的初速度v沖入ABC軌道，g取10 m/s2。 (1)若FA＝13 N，求小球經(jīng)過A點時的速度vA的大??； (2)若FC和FA的關系圖線如圖乙所示且FA＝13 N，求小球由A滑至C的過程中損失的機械能。 解析：(1)由牛頓第三定律可知，小球在A、C兩點所受軌道的彈力大小FNA＝FA，F(xiàn)NC＝FC 在A點由牛頓第二定律得FNA－mg＝

13、解得vA＝2 m/s。 (2)小球在C點由牛頓第二定律得FNC＋mg＝ 小球由A滑至C的過程，由動能定理得 Wf－mg·2R＝mvC2－mvA2 小球由A滑至C的過程，由功能關系得ΔE損＝|Wf| 解得損失的機械能為ΔE損＝0.2 J。 答案：(1)2 m/s　(2)0.2 J 10．(2019·樂山模擬)如圖甲所示，在傾角為37°足夠長的粗糙斜面底端，一質量m＝1 kg的滑塊壓縮著一輕彈簧且鎖定，兩者不拴接，滑塊可視為質點。t＝0時解除鎖定，計算機通過傳感器描繪出滑塊的v -t圖像如圖乙所示，其中Oab段為曲線，bc段為直線，在t1＝0.1 s時滑塊已上滑x＝0.2 m的距離(

14、g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。求： (1)滑塊離開彈簧后在圖中bc段對應的加速度大小a及動摩擦因數(shù)μ的大??； (2)t2＝0.3 s和t3＝0.4 s時滑塊的速度v1、v2的大小； (3)彈簧鎖定時具有的彈性勢能Ep。 解析：(1)由題圖乙知滑塊在bc段做勻減速運動，加速度大小為 a＝＝10 m/s2 根據(jù)牛頓第二定律得 mgsin 37°＋μmgcos 37°＝ma 解得μ＝0.5。 (2)根據(jù)速度時間公式得t2＝0.3 s時滑塊的速度大小 v1＝vc－aΔt，解得v1＝0 在t2之后滑塊開始下滑，下滑時由牛頓第二定律得 m

15、gsin 37°－μmgcos 37°＝ma′ 解得a′＝2 m/s2 從t2～t3滑塊做初速度為零的勻加速運動，t3時刻的速度為 v2＝a′Δt＝0.2 m/s。 (3)從0～t1時間內，由能量守恒定律得 Ep＝mgxsin 37°＋μmgxcos 37°＋mvb2 解得Ep＝4 J。 答案：(1)10 m/s2　0.5　(2)0　0.2 m/s　(3)4 J 11.如圖所示為某飛船先在軌道Ⅰ上繞地球做圓周運動，然后在A點變軌進入返回地球的橢圓軌道Ⅱ上運動，已知飛船在軌道Ⅰ上做圓周運動的周期為T，軌道半徑為r，橢圓軌道的近地點B離地心的距離為kr(k＜1)，引力常量為G，飛船

16、的質量為m，求： (1)地球的質量及飛船在軌道Ⅰ上的線速度大??； (2)若規(guī)定兩質點相距無限遠時引力勢能為零，則質量分別為M、m的兩個質點相距為r時的引力勢能Ep＝－，式中G為引力常量。求飛船在A點變軌時發(fā)動機對飛船做的功。 解析：(1)飛船在軌道Ⅰ上運動時，由牛頓第二定律有 G＝mr2 則地球的質量為M＝ 飛船在軌道Ⅰ上的線速度大小為v＝。 (2)設飛船在橢圓軌道上的遠地點的速度為v1，在近地點的速度為v2， 由開普勒第二定律有rv1＝krv2 根據(jù)能量守恒定律有 mv12－G＝mv22－G 解得v1＝ ＝ 根據(jù)動能定理，飛船在A點變軌時，發(fā)動機對飛船做的功為 W＝mv12－mv2＝。 答案：(1)　　(2)