专题跟踪检测(九) 功和能（Word练习）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（老教材）

专题跟踪检测（九） 功和能 1.载人飞行包是一个单人低空飞行装置，如图所示，其发动机使用汽油作为燃料提供动力，可以垂直起降，也可以快速前进。则飞行包(包括人)在竖直匀速降落的过程中(空气阻力不可忽略)，下列说法正确的是(　 ) A．发动机对飞行包做正功 B．飞行包的重力做负功 C．空气阻力对飞行包做负功 D．飞行包的合力做负功 解析：选C　飞行包(包括人)在竖直匀速降落的过程中，发动机的动力向上，则发动机对飞行包做负功，故A错误；高度下降，飞行包的重力做正功，故B错误；空气阻力竖直向上，与位移方向相反，则空气阻力对飞行包做负功，故C正确；飞行包匀速运动，合力为零，则飞行包的合力不做功，故D错误。 2．(2023·河北石家庄测试)(多选)近几年，极限运动越来越受到年轻人的喜欢，其中“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上。打开扣环，从A点由静止释放，体验者像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大，忽略一切空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　 ) A．从A位置运动到C位置，体验者的机械能守恒 B．从A位置运动到C位置，体验者的机械能一直在增加 C．打开扣环瞬间，体验者处于超重状态 D．反向蹦极过程中，重力势能改变量与重力势能零点的选取无关 解析：选CD　从A位置运动到C位置，除了重力对体验者做功之外还有弹力对体验者做功，所以体验者的机械能不守恒，故A错误；从A位置运动到C位置，在弹性轻绳恢复到原长的过程中，弹性轻绳的弹力对体验者做正功，体验者的机械能一直在增加，从弹性轻绳的原长位置到C点，只有重力对体验者做功，这个过程体验者机械能守恒，故B错误；打开扣环瞬间，弹性轻绳的弹力大于体验者的重力，体验者有向上的加速度，所以体验者处于超重状态，故C正确；反向蹦极过程中，体验者重力势能的改变量取决于初末位置的高度差，与重力势能零点的选取无关，故D正确。 3．(2023·四川遂宁模拟)如图所示，某游乐场的水池上有两条形状不同的并排水道，两个水道顶端高度相同，底端切线均水平且路程相同。甲、乙两人分别同时从两水道顶端由静止开始下滑，不计下滑过程中的各种阻力。下列叙述正确的是(　 ) A．甲比乙更快到达水道底端 B．到达水道底端时，甲和乙的速度不相同 C．下滑过程中，甲的加速度方向始终沿水道的切线方向 D．下滑过程中，甲、乙两人重力做功相等 解析：选A　根据甲、乙在竖直方向上的运动，甲、乙路程相同，作出速度—时间图像，其中甲、乙到达底端的速度以及整个过程中的位移相等，由图像可知甲比乙先到达底端，A正确；从顶端到底端，甲、乙的竖直位移相等，根据动能定理有mgh＝mv2，故到达水道底端时，甲和乙的速度相同，B错误；下滑过程中，甲受到重力和支持力作用，两者合力不一定总是指向切线方向，即甲的加速度方向不可能始终沿水道的切线方向，C错误；根据动能定理可得W重＝mgh，因甲、乙两人的质量不一定相等，则在下滑过程中甲、乙两人重力所做的功不一定相同，D错误。 4．如图所示，长为L的轻质细绳一端固定在天花板上的O点，另一端拴一质量为m的小球。刚开始细绳处于水平位置，现将小球由静止释放，细绳从水平位置运动到竖直位置，在此过程中小球沿圆弧从A点运动到B点，C点、D点是圆弧的两个三等分点，不计空气和O点阻力，则重力在C点和D点的瞬时功率之比满足(　 ) A.<<1　　　　　 B．1<< C.<<2 D．2<< 解析：选B　如图所示，设OA与OC、OD的夹角分别为θ1、θ2，A到C过程由动能定理得mgLsin θ1＝mvC2，重力的瞬时功率为PC＝mgvCcos θ1，联立解得PC＝mg，同理得D点重力的瞬时功率PD＝mg，将θ1＝30°、θ2＝60°代入，解得＝≈1.3，故A、C、D错误，B正确。 5．(2023·陕西汉中联考)(多选)如图甲所示，将质量为m的小球以速度v0竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h；若将相同的小球，分别以同样大小的速度v0从半径均为R＝的竖直圆形光滑轨道的最低点水平向右射入轨道，轨道形状如图乙、丙、丁、戊所示。小球视为质点，在不计空气阻力的情况下，下列判断正确的是(　 ) A．所有小球在上升过程中都满足机械能守恒 B．所有小球都能到达最大高度h C．只有图丁的小球能到达最大高度h D．图丙中的小球在到达轨道的最高处之前已经脱离轨道 解析：选AC　所有小球在上升过程中都只有重力做功，机械能守恒，故A正确；设小球和圆心连线与水平方向夹角为θ时恰好脱离轨道，根据机械能守恒定律得mv02＝mv2＋mgR(1＋sin θ)，根据牛顿第二定律得mgsin θ＝，竖直向上抛出时，根据机械能守恒定律得mgh＝mv02，解得sin θ＝＞