第五章 第四讲　功能关系　能量守恒定律-（达标训练）【导学教程】2024旧教材老高考物理新编大一轮总复习（人教版）

[对应学生用书P385] 一、单项选择题 1．某同学用如图所示的装置测量一个凹形木块的质量m，弹簧的左端固定，木块在水平面上紧靠弹簧(不连接)将其压缩，记下木块右端位置A点，静止释放后，木块右端恰能运动到B1点，在木块槽中加入一个质量m0＝800 g的砝码，再将木块左端紧靠弹簧，木块右端位置仍然在A点，静止释放后木块离开弹簧，右端恰能运动到B2点，测得AB1、AB2长分别为27.0 cm和9.0 cm，则木块的质量m为(　　) A．100 g B．200 g C．300 g D．400 g 解析　根据能量守恒定律，有μmg·AB1＝Ep，μ(m0＋m)g·AB2＝Ep，联立解得m＝400 g，D正确。 答案　D 2．一木块静置于光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向飞来射入木块中。当子弹进入木块的深度达到最大值2.0 cm时，木块沿水平面恰好移动距离1.0 cm，在上述过程中系统损失的机械能与子弹损失的动能之比为(　　) A．1∶2 B．1∶3 C．2∶3 D．3∶2 解析　根据题意，子弹在摩擦力作用下的位移为x1＝(2＋1) cm＝3 cm，木块在摩擦力作用下的位移为x2＝1 cm；系统损失的机械能转化为内能，根据功能关系，有ΔE系统＝Q＝Ff·Δx；子弹损失的动能等于子弹克服摩擦力做的功，故ΔE子弹＝Ffx1；所以＝，所以C正确，A、B、D错误。 答案　C 3.如图所示，一质量为m的滑块以初速度v0从固定于地面的斜面底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返回A，斜面与滑块之间有摩擦。下图分别表示它在斜面上运动的速度v、加速度a、势能Ep和机械能E随时间的变化图像，可能正确的是(　　) 解析　由牛顿第二定律可知，滑块上升阶段有：mgsin θ＋Ff＝ma1；下滑阶段有：mgsin θ－Ff＝ma2，因此a1>a2，故选项B错误；速度—时间图像的斜率表示加速度，当上滑和下滑时，加速度不同，则斜率不同，故选项A错误；重力势能先增大后减小，且上升阶段加速度大，所用时间短，势能变化快，下滑阶段加速度小，所用时间长，势能变化慢，故选项C可能正确；由于摩擦力始终做负功，机械能一直减小，故选项D错误。 答案　C 4.(2022·许昌期末)“太极球”运动是一项较流行的健身运动，做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，太极球却不会掉到地上，现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板且做匀速圆周运动，则下列说法错误的是(　　) A．从A运动到B的过程中，机械能减小 B．从B运动到C的过程中，机械能守恒 C．只要平板与水平面的夹角合适，小球在B、D两处可能不受平板的摩擦力作用 D．平板对小球的作用力在A处最小，在C处最大 解析　从A运动到B的过程中，动能不变，重力势能逐渐减小，机械能减小。故A正确；运动过程中，动能不变，重力势能一直改变，则机械能不守恒。故B错误；只要平板与水平面的夹角合适，小球在B、D两处时，若小球受重力和平板的弹力的合力充当向心力，此时平板不受摩擦力作用。故C正确；在A处满足mg＋FA＝m，在C处满足FC－mg＝m，可知平板对小球的作用力在A处最小，在C处最大。故D正确。 答案　B 二、多项选择题 5．第22届哈尔滨冰雪大世界开门迎客了，近400 m长的极速大滑梯是大人、孩子最喜欢的娱乐项目。一名游客坐在雪橇上下滑了一段路程，重力对他做功3 000 J，他克服阻力做功500 J，则在此过程中这名游客(　　) A．重力势能增加了3 000 J B．动能增加了3 000 J C．动能增加了2 500 J D．机械能减少了500 J 解析　重力做正功，所以游客的重力势能减少了3 000 J，A错误；合力做功等于动能的增加，所以动能增加了3 000 J－500 J＝2 500 J，B错误，C正确；阻力做负功，所以机械能减少了500 J，D正确。 答案　CD 6.(2022·湛江测试)悬崖速降是选择崖面平坦、高度适合的崖壁，用专业的登山绳作保护，由崖壁主体缘绳下滑，从崖顶下降到崖底的一种运动。如图所示，某次速降可视为竖直方向的直线运动，速降者先从静止开始匀加速运动(加速度小于重力加速度)，之后做匀减速运动，到达地面时速度恰好减为零。则下列说法正确的是(　　) A．在加速下降阶段，速降者处于失重状态 B．在加速下降阶段，速降者的机械能增大。在减速下降阶段，速降者的机械能减小 C．在整个下降过程中，速降者的重力势能一直减小 D．整个下降过程中，绳对速降者先做正功后做负功 解析　A．对速降者受力分析可知，受绳的拉力和重力，当加速下降时，加速度向下，则速降者处于失重状态，故A正确；BD.对速降者而言无论是加速下降和减速下降，位移向下而拉力向上，故绳的拉力始终做负