专题09 动能定理、机械能守恒定律和功能关系-2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破

2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破 专题09 动能定理、机械能守恒定律和功能关系 专练目标 专练内容 目标1 高考真题（1T—5T） 目标2 动能定理的综合性应用（5T—10T） 目标3 机械能守恒定律在四类模型中的应用（11T—15T） 目标4 三大力场中功能关系的综合应用（16T—20T） 目标5 有关功能的图像问题（21T—25T） 【典例专练】 1、 高考真题 1．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与物块A连接在一起，处于压缩状态，A由静止释放后沿斜面向上运动到最大位移时，立即将物块B轻放在A右侧，A、B由静止开始一起沿斜面向下运动，下滑过程中A、B始终不分离，当A回到初始位置时速度为零，A、B与斜面间的动摩擦因数相同、弹簧未超过弹性限度，则（　　） A．当上滑到最大位移的一半时，A的加速度方向沿斜面向下 B．A上滑时、弹簧的弹力方向不发生变化 C．下滑时，B对A的压力先减小后增大 D．整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功大于B的重力势能减小量 2．固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环，小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正比于（　　） A．它滑过的弧长 B．它下降的高度 C．它到P点的距离 D．它与P点的连线扫过的面积 3．风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为时，输出电功率为，风速在范围内，转化效率可视为不变。该风机叶片旋转一周扫过的面积为，空气密度为，风场风速为，并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是（　　） A．该风力发电机的输出电功率与风速成正比 B．单位时间流过面积的流动空气动能为 C．若每天平均有的风能资源，则每天发电量为 D．若风场每年有风速在范围内，则该发电机年发电量至少为 4．某节水喷灌系统如图所示，水以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则（　　） A．每秒水泵对水做功为75J B．每秒水泵对水做功为225J C．水泵输入功率为440W D．电动机线圈的电阻为10 5．一物块在倾角为的固定斜面上受到方向与斜面平行、大小与摩擦力相等的拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功随时间的变化分别如图曲线①、②所示，则（　　） A．物块与斜面间的动摩擦因数为 B．当拉力沿斜面向上，重力做功为时，物块动能为 C．当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为1∶3 D．当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的动量大小之比为 2、 动能定理的综合性应用 6．如图所示，一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比）左端固定在A点，弹性绳自然长度等于AB，跨过由轻杆OB固定的定滑轮连接一个质量为m的小球，小球穿过竖直固定的杆。初始时A、B、C在同一条水平线上，小球从C点由静止释放滑到E点时速度恰好为零。已知C、E两点间距离为h，D为CE的中点，小球在C点时弹性绳的拉力为0.5mg，小球与杆之间的动摩擦因数为0.5，弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A．对于弹性绳和小球组成的系统，从C点到E点的过程中机械能守恒 B．小球在CD阶段和在DE阶段克服摩擦力所做的功相同 C．小球在CD阶段损失的机械能大于小球在DE阶段损失的机械能 D．若在E点给小球一个向上的速度，则小球恰好能回到C点 7．如图所示，一个可视为质点的小滑块从A点沿着竖直固定圆弧轨道由静止下滑，然后从轨道末端B点抛出，恰好沿着C点的切线方向进入右侧圆弧轨道，最终在右侧轨道反复运动后在最低点D停下来，整个过程不计空气阻力，小滑块与左右两侧圆弧轨道间的动摩擦因数相同。已知小滑块的质量为m，左、右两侧圆弧轨道的半径均为R，A点与圆心O在同一水平线上，B点和圆心O的连线与竖直方向的夹角为，小滑块从B点到C点的过程中（B、C两点在同一水平线上），离水平面的最大高度为H，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．小滑块经过B点时的速度为 B．小滑块在左侧圆弧轨道内因摩擦产生的热量为 C．小滑块进入右侧圆弧轨道后每次经过D点时重力的瞬时功率将减小 D．小滑块经过右侧圆弧轨道的C点时对轨道的压力为 8．如图所示轻杆一端固定着小球，另一端通过铰链与固定水平轴连接，轻杆一端固定着小球，另一端用水平轴通过