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练案[17] 第 4 讲 功能关系 能量守恒定律
一、选择题
1. (2022·山西高三模拟)自动扶梯是商场里的高耗能设备
之一,为了节省电能、减少机械磨损、延长使用寿命,某商
场的自动扶梯设有“无人停梯”模式,即没有乘客时扶梯
停止运行,进入待机状态。 当有乘客登上扶梯时,扶梯由
静止开始加速启动,达到设定速度后匀速运行。 如图所
示,一位顾客在一楼登上处于“无人停梯”模式的扶梯后
就在扶梯上站立不动,随着扶梯到达二楼。 关于此运动
过程,下列说法正确的是 ( D )
A. 顾客始终受到重力、支持力和摩擦力
B. 扶梯只在加速启动过程中对顾客做功
C. 扶梯对顾客做的功等于顾客动能的增加量
D. 扶梯对顾客做的功等于顾客机械能的增加量
2. (2023·湖北省高考物理模拟试题卷二)将一小球竖直向
上抛出,取向上为正方向。 设小球在抛出点的重力势能
为零,小球所受空气阻力大小恒定。 则上升过程中,小球
的加速度 a、速度 v、机械能 E、动能 Ek与小球离抛出点高
度 h 的关系错误的是 ( )
3. (2023·河南“顶尖计划”高中毕业班考试)某跳台滑雪
赛道简化为如图所示模型,AB 为直道,BCD 为半径为 R
的圆弧道,两滑道在 B 点平滑连接,圆弧道与水平地面相
切于 C 点,CD 段圆弧所对的圆心角为 θ = 60°,不计一切
摩擦,一个小球从直道上离地面高为 H 处由静止释放,小
球从 D 点飞出后上升到的最高点离地面的高度为
( )
A. 34 H +
1
8 R B.
3
4 H +
1
4 R
C. 12 H +
1
8 R D.
1
2 H +
1
4 R
4. (2023·全国通用新教材综合模拟二)一根长为 L 的轻杆
OA,O 端用铰链固定,另一端固定着一个质量为 m 的小
球 A,轻杆靠在一个高为 L4 、质量为 M 的物块上,现有轻
微的扰动,使杆由竖直状态开始向右倾倒,若物块与地面
摩擦不计,重力加速度为 g,则杆与水平方向夹角为 θ =
30°时,小球 A 的线速度为 ( )
A. 16mgL16m +M B.
mgL
m +M
C. 2mgLm +M D.
3mgL
m + 5M
5. (2023·广州佛山顺德一中模拟)如图所示,一倾斜固定
传送带以恒定速率顺时针转动。 在传送带底端 B 无初速
度地放一个工件,工件在摩擦力的作用下从传送带底端
B 滑动到顶端 A,然后进入平台装箱打包。 则当工件从传
送带底端 B 滑动到顶端 A 的过程中,下列说法正确的是
( )
A. 摩擦力对工件所做的功等于工件动能的增量
B. 摩擦力对工件所做的功等于工件机械能的增量
C. 摩擦力对工件所做的功等于工件和传送带之间的摩擦
生热
D. 摩擦力对传送带所做功的绝对值小于多消耗的电能
6. (多选)质量为 m 的子弹,以水平速度 v 射入静止在光滑水
平面上质量为M 的木块,并留在其中,下列说法中正确的有
( BD )
A. 子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等
B. 子弹克服阻力做的功与子弹减少的动能相等
C. 子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等
D. 系统增加的内能等于系统减少的机械能
7. (多选)(2023·河北省沧州市普通高中高三年级摸底)
如图所示,顶端带有光滑定滑轮、倾角 θ = 30°的光滑斜面
体固定在水平地面上,质量均为 m 的小球 A、B 之间用劲
度系数为 k 的轻质弹簧连接,用一根不可伸长的轻绳跨
过光滑定滑轮连接物块 C 和小球 B,轻绳与斜面平行。
初始时用手控制住物块 C 使弹簧与轻绳在同一竖直平面
上,B、C 之间的轻绳恰好张紧且无弹力作用。 由静止释
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放物块 C 后,当其速度恰好达到最大值时,A 小球对地面
的压力刚好为零。 已知弹簧的弹性势能可表示为 Ep =
1
2 kx
2,其中 k 为弹簧的劲度系数,x 表示弹簧的形变量,
当地的重力加速度为 g,则 ( )
A. 物块 C 的质量为 4m
B. 物块 C 速度达到最大值时,小球 B 的加速度为 15 g
C. 物块