课时梯级训练(25)第八章 拓展课8 功能关系与能量守恒问题（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（人教版2019）

课时梯级训练(25)　功能关系与能量守恒问题 1．(2022·重庆北碚高一期末)如图所示的是某主题公园的极限蹦极项目，一名爱好者在高空加速下落过程中所受空气阻力恒定，对该过程下列说法正确的是(　　) A．加速度增加 B．机械能守恒 C．动能增加 D．重力势能增加 C　解析：爱好者在高空加速下落，可知爱好者的速度增大，动能增大，重力势能减少，C正确，D错误；若加速下落过程，弹性绳还处于松弛状态，则爱好者的加速度为a＝，由于所受空气阻力恒定，可知爱好者的加速度不变；若加速下落过程，弹性绳已经处于张紧状态，则爱好者的加速度为a′＝，可知随着弹性绳弹力的增大，爱好者的加速度减小，A错误；由于加速下落过程，空气阻力对爱好者做负功，如果弹性绳已经处于张紧状态，弹性绳弹力对爱好者也做负功，故爱好者的机械能减少，B错误。 2．(2022·陕西宝鸡高一期末)质量为60 kg的滑雪运动员从雪道上的某点腾空而起，在空中飞行一段时间后落在比起点低的雪道上，落点与腾空起点的竖直距离为10 m，空中飞行过程中运动员克服阻力做功100 J。重力加速度g取10 m/s2，则关于运动员空中飞行的过程，下列说法正确的是(　　) A．他的动能增加了6 000 J B．他的机械能减少了100 J C．他的重力势能减少了5 900 J D．他的机械能保持不变 B　解析：重力做的功为WG＝mgh＝60×10×10 J＝6 000 J，可知重力势能减少6 000 J，C错误；空中飞行过程中运动员克服阻力做功100 J，可知机械能减少了100 J，B正确，D错误；根据动能定理可得ΔEk＝WG＋Wf＝6 000 J－100 J＝5 900 J，知动能增加了5 900 J，A错误。 3．如图所示，质量为m的物体静止在水平地面上，物体上面连接一根轻弹簧，用手拉着弹簧上端将物体缓慢提高h，若不计物体动能的改变，物体重力势能的变化为ΔEp，手对弹簧的拉力做的功为W，则下列关系式正确的是(　　) A．ΔEp＝mgh、W＝mgh B．ΔEp＞mgh、W＝mgh C．ΔEp＝mgh、W＞mgh D．ΔEp＞mgh、W＞mgh C　解析：根据重力势能的变化量和重力做功ΔEp＝－WG＝－(－mgh)＝mgh，物体缓缓提高说明速度不变，所以物体动能不发生变化，ΔE弹＝W＋WG＝W－mgh>0，手的拉力做的功W＞mgh，C正确。 4．如图所示，甲、乙两金属球完全相同，若将两球从相同的初温加热到相同的末温，且不计悬线和支持面的吸热，依据能量守恒的观点可判断(　　) A．甲球吸热较多 B．乙球吸热较多 C．两球吸热一样多 D．无法比较哪只球吸热较多 B　解析：温度升高，球的体积变大，甲球膨胀后重心下降，重力对甲球做正功，重力势能减少，乙球膨胀后重心上升，重力对乙球做负功，重力势能增加，根据能量守恒可知，乙球吸收的热量大于甲球吸收的热量，B正确，A、C、D错误。 5．(2022·江苏常州高一调研)如图甲所示，长为L的长木板水平放置静止不动，可绕左端垂直纸面的水平轴转动，板的左端固定一根原长为的弹簧，一个质量为m的小滑块压缩弹簧到图甲中的a点(小滑块与弹簧不连接)，O、a间距离为。将小滑块由静止释放后，木板不动，小滑块恰能到达木板最右端，将木板绕O点逆时针转动37°后固定，如图乙所示，仍将小滑块由a点由静止释放，小滑块最远运动到离O点的b点，取sin 37°＝ 0.6，cos 37°＝0.8。下列说法正确的是(　　) A．小滑块与木板间的动摩擦因数为 B．小滑块在a点时，弹簧的弹性势能为L C．长木板按图甲水平放置，当弹簧恢复原长时，小滑块的动能最大 D．长木板按图乙倾斜放置，小滑块上滑过程中加速度先增大再减小然后不变 A　解析：设小滑块与木板间的动摩擦因数为μ，小滑块在a点时弹簧的弹性势能为Ep，则对于题图甲所示过程，根据能量守恒定律可得Ep＝μmgL，对于题图乙所示过程同理可得Ep＝μmgL cos 37°＋mgL sin 37°，联立解得μ＝，Ep＝，A正确，B错误。长木板按图甲水平放置，当弹簧弹力大小与小滑块所受滑动摩擦力大小相等时，小滑块的动能有最大值，C错误。长木板按图乙倾斜放置，开始时弹力大于滑动摩擦力和重力沿木板分力的合力，此时小滑块的加速度沿斜面向上；当弹力与滑动摩擦力和重力沿木板分力的合力等大反向时，小滑块的加速度为零；然后弹力小于滑动摩擦力和重力沿木板分力的合力，滑块做减速运动，加速度反向增加；当弹簧恢复原长时，物块脱离弹簧，以后加速度不变，D错误。 6．如图，撑竿跳高全过程可分为四个阶段：A→B阶段，助跑加速；B→C阶段，竿弯曲程度增大，人上升；C→D阶段，竿弯曲程度减小，人上升；D→E阶段，人越过横杆后下落，整个过程空气阻力忽略不计。下列说法正确的是(　　) A．A→B阶段，