专题强化训练(五)　功能关系 能量守恒定律-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微练word（老高考）

专题强化训练(五)　功能关系　能量守恒定律 A组·基础巩固题 1.在奥运比赛项目中,高台跳水是我国运动员的强项。质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,当地的重力加速度为g,那么在他减速下降高度为h的过程中,下列说法正确的是 (　　) A.他的动能减少了Fh B.他的重力势能增加了mgh C.他的机械能减少了(F-mg)h D.他的机械能减少了Fh 解析　运动员进入水中后,克服合力做的功等于动能的减少量,故动能减少(F-mg)h,A项错误;运动员进入水中后,重力做功mgh,故重力势能减小mgh,B项错误;运动员进入水中后,除重力外,克服阻力做功Fh,故机械能减少了Fh,C项错误,D项正确。 答案　D 2.如图所示是某地铁站的安检设施,该设施中的水平传送带以恒定速率v运动,乘客将质量为m的物品放在传送带上,物品由静止开始加速至速率为v后匀速通过安检设施,下列说法正确的是 (　　) A.物品先受滑动摩擦力作用,后受静摩擦力作用 B.物品所受摩擦力的方向与其运动方向相反 C.物品与传送带间动摩擦因数越大,产生热量越多 D.物品与传送带间动摩擦因数越大,物品与传送带相对位移越小 解析　物品加速时受滑动摩擦力作用,匀速时不受摩擦力,A项错误;物品所受摩擦力与运动方向相同,B项错误;传送带的位移大小x1=vt,物品从加速到其共速位移大小x2=t,由动能定理得Ff·x2=mv2,物品与传送带间产生热量Q=FfΔx=Ff(x1-x2)=mv2,与动摩擦因数无关,C项错误;物品与传送带间动摩擦因数越大,滑动摩擦力Ff越大,相对位移Δx越小,D项正确。 答案　D 3.(多选)如图所示,将轻弹簧一端系于天花板上,另一端与质量为m的圆环相连,并将圆环套在粗糙的固定直杆上,直杆与水平面之间的夹角为α,将环沿杆移动到A点此时弹簧恰好处于原长状态且竖直。现将圆环由静止释放,其沿杆下滑,到达C点时的速度为零;再在C点给圆环沿杆向上的速度v,圆环又恰能回到A点,此过程中弹簧始终在弹性限度之内,AC=L,重力加速度为g,则环下滑过程中,因摩擦产生的热量Q和环在C点时弹簧的弹性势能Ep的表达式正确的是 (　　) A.Q=mv2 B.Q=mv2 C.Ep=mgLsin α-mv2 D.Ep=mgLsin α-mv2 解析　环从A到达C处的过程,由能量守恒定律可得mgLsin α=Q+Ep,环从C到达A处的过程,由能量守恒定律可得mv2+Ep=mgLsin α+Q,解得Q=mv2,Ep=mgLsin α-mv2。综上所述,A、D两项正确。 答案　AD 4.足够长的水平传送带以恒定速度v匀速运动,某时刻一个质量为m的小物块以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带,最后小物块的速度与传送带的速度相同。在小物块与传送带间有相对运动的过程中,滑动摩擦力对小物块做的功为W,小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q,则下列判断中正确的是 (　　) A.W=0,Q=mv2 B.W=0,Q=2mv2 C.W=,Q=mv2 D.W=mv2,Q=2mv2 解析　对小物块,由动能定理有W=mv2-mv2=0,设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ,则小物块与传送带间的相对路程x相对=,这段时间内因摩擦产生的热量Q=μmg·x相对=2mv2,B项正确。 答案　B 5.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项正确。 答案　D B组·素养提升题 6.(多选)如图所示,绷紧的传送带与水平面间的夹角θ=30°,传送带在电动机的带动下,始终保持1 m/s的速度顺时针运行。现把一质量为5 kg的工件(可视为质点)轻放在传送带的底端,经过一段时间工件与传送带达到共同速度后继续传送到最高处。已知传送带的最高处距地面的竖直高度为4 m,工件与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度大小为10 m/s2,则在此过程中,下列说法正确的是 (　　) A.工件加速过程的时间为0.8 s B.传送带对工件做的功为202.5 J C.工件与传送带间摩擦产生的热量为7.5 J D.电动机因传送工件多做的功为120 J 解析　工件加速过程,由牛顿第二定律得Ff