2023届高考物理二轮备考专项练：三大力场中的功能关系（一）

三大力场中的功能关系专项练 一、单选题 1．第24届冬奥于2022年2月4日在我国的北京等地举行，冰滑梯作为体验冰雪运动乐趣的设施受到广大游客的欢迎。某冰滑梯的示意图如图所示，设螺旋滑道机械能的损耗为，水平滑道和倾斜滑道对同一滑板的动摩擦因数相同，对不同滑板的动摩擦因数满足。在设计滑梯时，要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下滑，且滑行结束时停在水平滑道上。以下说法正确的是（　　） A．不能小于 B．不能大于 C．之和不能小于 D．之和不能大于 2．一质量为的儿童电动汽车在水平地面上由静止开始做直线运动。在一段时间内电动汽车的速度与牵引力的功率随时间变化的函数关系图像分别如图甲、乙所示，3s末电动汽车牵引力功率达到额定功率，10s末电动汽车的速度达到最大值，14s时关闭发动机，经过一段时间电动汽车停止运动。整个过程中电动汽车受到的阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A．电动汽车最大速度为10m/s B．电动汽车受到的阻力为100N C．关闭发动机后，电动汽车经过5s停止运动 D．整个过程中，电动汽车克服阻力做功为3750J 3．水平桌面上，长6m的轻绳一端固定于O点，如图所示（俯视图），另一端系一质量m=2.0kg的小球。现对小球施加一个沿桌面大小不变的力F=10N，F拉着物体从M点运动到N点，F的方向始终与小球的运动方向成37°角。已知小球与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（　　） A．拉力F对小球做的功为16π（J） B．拉力F对小球做的功为8π（J） C．小球克服摩擦力做的功为16π（J） D．小球克服摩擦力做的功为4π（J） 4．如图所示，半径为R的圆环固定在竖直平面内，圆心为O，为两个轻质定滑轮，其中在O点正上方处。跨过定滑轮的轻绳，一端连接着位于圆环最低点的小球P（P套在圆环上），另一端连接着小球Q，某时刻小球P获得水平向右的初速度，沿着圆环恰好能上升到E点，与竖直方向的夹角为。已知小球P、Q的质量分别、m，重力加速度为g，忽略一切摩擦。下列说法正确的是（　　） A．P到达E点时，其加速度大小为 B．P到达E点时，其加速度大小为 C．P从最低点运动到E点过程中，其机械能先增大后减小 D．P运动到圆心等高处的F点时，P与Q的速度大小之比为 5．质量为2kg的物体静止在光滑的水平面上，从某时刻起，对物体施加一方向不变的水平拉力F，该拉力与物体的位移x的关系图像如图所示，则物体在x=7m处时的速度大小为（  ） A． B． C．5m/s D．4m/s 6．如图所示，斜面倾角为，BC段粗糙且足够长，其余段光滑，10个质量均为m的小球（可视为质点）放在斜面上，相邻小球间用长为d的轻质细杆连接，细杆与斜面平行，小球与BC段间的动摩擦因数为。若1号小球在B处时，10个小球由静止一起释放，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．在4号小球刚进入BC段时，4号小球运动的加速度为0.3g B．在4号球刚进入BC段时，6号球与7号球间细杆的弹力为1.2mg C．1号球运动过程中的最大速度为 D．10号球不能到达B点 7．如图所示，弹性绳一端系于A点，绕过固定在B处的光滑小滑轮，另一端与套在粗糙竖直固定杆M处的小球相连，此时ABM在同一水平线上，弹性绳原长恰好等于AB间距。小球从M点由静止释放，滑到N点时速度恰好为零，P为MN的中点，弹性绳始终遵循胡克定律，则此过程中小球（　　） A．受到的3个力的作用 B．受到的摩擦力逐渐增大 C．在P点时重力的瞬时功率最大 D．在MP过程损失的机械能比在PN过程的大 8．如图所示，挡板P固定在倾角为的斜面左下端，斜面右上端M与半径为R的圆弧轨道MN连接，其圆心O在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮，。质量均为m的小物块B、C由一轻质弹簧拴接（弹簧平行于斜面），其中物块C紧靠在挡板P处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为4m、大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到最低点N时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0。已知重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数为 B．小球A到达N点时的速度大小为 C．小球A到达N点时的速度大小为 D．小球A由M运动到N的过程中，小球A和物块B的机械能之和一直在增大 二、多选题 9．如图所示，质量为m、电阻为R、边长为L正方形金属线框的cd边恰好与有界匀强磁场的上边界重合，现将线框在竖直平面内由静止释放，当下落高度为h（h＜L）时线框开始做匀速运动。已知线框平面始终与磁场方向垂直，且cd边始终水平，磁场的磁