课时作业18 功能关系 能量守恒定律（Word练习）-2022高考物理一轮复习【优化指导】高中总复习·第1轮（新教材新高考 人教版）

课时作业(十八)　功能关系　能量守恒定律 [对应学生用书P273] 一、单项选择题 1．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的男子运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J。韩晓鹏在此过程中(　　) A．动能增加了1 900 J B．动能增加了2 000 J C．重力势能减小了1 900 J D．重力势能减小了2 000 J C　解析：由动能定理可知，ΔEk＝1 900 J－100 J＝1 800 J，A、B均错。重力势能的减少量等于重力做的功，C正确，D错误。 2．(2020·浙江温州选考模拟)蹦极是一项既惊险又刺激的运动，深受年轻人的喜爱。如图所示，蹦极者从P点由静止跳下，到达A处时弹性绳刚好伸直，继续下降到最低点B处，B离水面还有数米距离。蹦极者(视为质点)在其下降的整个过程中，重力势能的减少量为ΔE1，绳的弹性势能的增加量为ΔE2，克服空气阻力做的功为W，则下列说法正确的是(　　) A．蹦极者从P到A的运动过程中，机械能守恒 B．蹦极者与绳组成的系统从A到B的运动过程中，机械能守恒 C．ΔE1＝W＋ΔE2 D．ΔE1＋ΔE2＝W C　解析：蹦极者从P到A及从A到B的运动过程中，由于有空气阻力做功，所以机械能减少，A、B错误；整个过程中重力势能的减少量等于绳的弹性势能增加量和克服空气阻力做功之和，即ΔE1＝W＋ΔE2，C正确，D错误。 3．如图所示，质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力F＝mg sin θ；已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θ，取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q、滑块动能Ek、势能Ep、机械能E随时间t、位移x关系的是(　　) C　解析：根据滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θ可知，滑动摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力。施加一沿斜面向上的恒力F＝mg sin θ，滑块机械能保持不变，滑块沿斜面向上做匀减速直线运动，重力势能随位移x均匀增大，C正确，D错误；产生的热量Q＝Ffx，随位移均匀增大，滑块动能Ek随位移x均匀减小，又因为滑块不是做匀速直线运动，所以A、B错误。 4．(2020·北京通州期末)如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述竖直方向的运动：运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上后，随跳板一同向下做变速运动到达最低点(B位置)，跳板始终在弹性限度内。在运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程中，忽略一切阻力，下列说法正确的是(　　) A．在最低点时，运动员所受的合外力为零 B．在最低点时，运动员、跳板、地球组成的系统势能最大 C．在此过程中，跳板对运动员始终做负功，运动员的动能一直在减小 D．在此过程中，运动员所受重力对她做的功大于跳板的作用力对她做的功 B　解析：从接触跳板到最低点的过程中，弹力一直增大，开始弹力小于重力，向下加速运动，速度增大，动能增大，某一时刻弹力大小等于重力，速度最大，动能达到最大，然后弹力大于重力，向下减速运动，速度减小，动能减小，到达最低点时，速度为零，动能为零，此时合外力不为零，A、C错误；不计阻力，运动员与跳板系统机械能守恒，到达最低点时，动能最小为零，则此时运动员、跳板、地球组成的系统势能最大，B正确；在此过程中，由动能定理得，WG－WF＝0－Ek，则WG<WF，即运动员所受重力对她做的功小于跳板的作用力对她所做的功，D错误。 5．如图所示为某一游戏的局部简化示意图。D为弹射装置，AB是长为l＝21 m的水平轨道，倾斜直轨道BC固定在竖直放置的半径为R＝10 m的圆形支架上，B为圆形的最低点，轨道AB与BC平滑连接，且在同一竖直平面内。某次游戏中，无动力小车(可视为质点)在弹射装置D的作用下，以v0＝10 m/s的速度滑上轨道AB，并恰好能冲到轨道BC的最高点。已知小车在轨道AB上受到的摩擦力为其重量的0.2倍，轨道BC光滑，则小车从A到C的运动时间是(　　) A．5 s　　　　　　　　　　 B．4.8 s C．4.4 s D．3 s A　解析：小车从A到C的过程，根据动能定理有，－0.2mgl－mgh＝0－＝2 m/s2，小车沿倾斜轨道上滑时的加速度大小a2＝g sin θ＝2 m/s2，在水平轨道运动时，满足vB＝v0－a1t1，沿倾斜轨道上滑时，满足vB＝a2t2，故v0－a1t1＝a2t2，解得t1＋t2＝5 s，A正确。＝0.2。小车在水平轨道运动时的加速度大小a1＝＝4 m，得倾斜轨道的倾角满足sin θ＝，得B、C两点的高度差h＝0.8 m，根据几何知识，倾斜轨道的长度s＝mv 6.如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一小球。小球在M处时，弹簧处于原长状