2024届高考物理一轮基础知识复习练：功能关系及能量守恒定律

功能关系及能量守恒定律 一、单选题 1．如图甲所示，轻弹簧下端固定在倾角为的粗糙斜面底端，质量为的物块从轻弹簧上端上方某位置由静止释放，测得物块的动能与其通过的路程x的关系如图乙所示（弹簧始终处于弹性限度内），图像中之间为直线，其余部分为曲线，时物块的动能达到最大．弹簧的长度为l时，弹性势能为，其中k为弹簧的劲度系数，为弹簧的原长。物块可视为质点，不计空气阻力，物块接触弹簧瞬间无能量损失，取重力加速度，，。则（　　） A．物块与斜面间的动摩擦因数为0.2 B．弹簧的劲度系数k为 C．的大小为 D．物块在斜面上运动的总路程大于 2．如图所示，固定的粗糙斜面倾角为，将一物体从斜面上由静止释放，物体沿着斜面向下做匀加速直线运动，关于物体在斜面上的运动，下列说法正确的是（　　） A．物体与斜面间的动摩擦因数大于 B．物体减少的机械能等于克服摩擦力所做的功 C．物体获得的动能大于克服摩擦力所做的功 D．物体获得的动能等于重力做的功 3．如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的轻弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1 m处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的动能Ek-h图像，其中h=0.18 m时对应图像的最顶点，高度从0.2 m上升到0.35 m范围内图像为直线，其余为曲线，取g=10 m/s2，由图像可知（　　） A．滑块的质量为0.18 kg B．弹簧的劲度系数为10 N/m C．滑块运动的最大加速度为40 m/s2 D．弹簧的弹性势能最大值为0.7 J 4．地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小随时间的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同：两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程，（　　） A．矿车上升所用的时间之比为B．两次不同的提升过程克服重力做功不同 C．电机输出的最大功率之比为 D．电机所做的功之比为 5．炒茶厂的水平传送带装置如图甲所示，可简化为图乙所示模型，传送带上面始终以m/s的速度向右运动，传送带A、B两端的距离，将质量kg的小茶叶盒轻轻放到传送带左端。盒子与传送带之间的动摩擦因数，忽略盒子的大小，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．盒子在传送带上始终受重力、弹力和摩擦力的作用 B．盒子从左端运动到右端的时间为s C．盒子从左端运动到右端的过程中，摩擦力对盒子做的功为4J D．盒子从左端运动到右端的过程中，由于摩擦而产生的热量为2J 6．安徽首家滑雪场正式落户国家AAAA级旅游景区——安庆巨石山，现已正式“开滑”．如图所示，滑雪者从O点由静止沿斜面自由滑下，接着在水平面上滑至N点停下．斜面、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为μ＝0.1．滑雪者(包括滑雪板)的质量为m＝50 kg，g取 10 m/s2，O、N两点间的水平距离为s＝100 m．在滑雪者经过ON段运动的过程中，克服摩擦力做的功为(　　) A．1250 J B．2500 J C．5000 J D．7500J 7．轻质弹簧右端固定在墙上，左端与一质量m=0.5kg的物块相连，如图甲所示．弹簧处于原长状态，物块静止且与水平面间的动摩擦因数为0.2．以物块所在处为原点，水平向右为正方向建立x轴．现对物块施加水平向右的外力F，F随x轴坐标变化的情况如图乙所示．物块运动至x=0.4m处时速度为零．则此时弹簧的弹性势能为(g=10m/s2)（ ） A．3.1 J B．3.5 J C．1.8 J D．2.0J 8．如图所示，倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端平齐。用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中（　　） A．物块的机械能逐渐增加 B．软绳的重力势能共减少了 C．物块减少的重力势能等于软绳克服摩擦力所做的功 D．软绳减少的重力势能大于其增加的动能与克服摩擦力所做的功之和 9．如图所示为风力发电机，风力带动叶片转动，叶片再带动转子（磁极）转动，使定子（线圈，不计电阻）中产生感应电流，实现风能向电能的转化。若叶片长为l，设定的额定风速为v，空气的密度为ρ，额定风速下发电机的输出功率为P，则风能转化为电能的效率为（　　） A． B． C． D． 10．如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行，初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图乙所示。已知，物块和传送带间的动摩擦因数为