专题六 课时作业(一) 涉及功能关系的三类题型（Word练习）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（老教材）

专题六 课时作业（一）|主题一 涉及功能关系的三类题型 1．(2023·成都高三质检)如图所示，取一支质量为m的按压式圆珠笔，将笔的按压式小帽朝下按在桌面上，无初速放手后笔将会竖直向上弹起一定的高度h，然后再竖直下落。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是(　 ) A．按压时笔内部弹簧的弹性势能增加了mgh B．放手后到笔向上离开桌面的过程弹簧的弹性势能全部转化为笔的动能 C．笔在离开桌面后的上升阶段处于超重状态 D．笔从离开桌面到落回桌面过程的时间为 解析：选A　因放手后笔将会竖直向上弹起一定的高度h，该过程中弹簧的弹性势能转化为重力势能，则弹性势能为mgh，故按压时笔内部弹簧的弹性势能增加了mgh，A正确；放手后到笔向上离开桌面的过程弹簧的弹性势能转化为笔的动能和重力势能，B错误；笔在离开桌面后的上升阶段，加速度向下为g，则处于完全失重状态，C错误；根据竖直上抛运动的对称性可知，笔从离开桌面到落回桌面过程的时间为t＝2，D错误。 2．(2023·西宁高三调研)在无风天气里，毽子受到的空气阻力大小与其下落的速度大小成正比。一毽子从高处由静止竖直下落至地面过程中，位移大小为x、速度大小为v、加速度大小为a，重力势能为Ep、动能为Ek、下落时间为t。取地面为零势能面，则下列图像正确的是(　 ) 解析：选B　毽子下落过程中，受空气阻力逐渐变大，则加速度逐渐减小，最后加速度可能减小为零，即速度先增大后不变，则x­t图像的斜率先增大后不变，选项A错误；根据牛顿第二定律mg－kv＝ma，则a＝g－v，则选项B正确；重力势能Ep＝mg(h－x)，则Ep­x图像为一条直线，选项C错误；动能Ek＝mv2，因速度v随时间t逐渐增大且增大的越来越慢，最后速度v可能保持不变，则动能与时间一定不是线性关系，选项D错误。 3.如图所示，有两个物块1、2，质量分别为m1、m2，m2是m1的两倍，用轻绳将两个物块连接在滑轮组上，滑轮的质量不计，轻绳与滑轮间的摩擦也不计，重力加速度为g。现将两物块从静止释放，物块1上升一小段距离h，在这一过程中，下列说法正确的是(　 ) A．物块1和2的重力势能之和不变 B．物块1上升到h位置时的速度为 C．轻绳的拉力大小为m1g D．轻绳对物块1和2做功的功率大小不相等 解析：选B　对于物块1、2连同轻绳和滑轮组成的系统，由于只有重力做功，所以系统机械能守恒，物块2减少的重力势能全部转化为物块1增加的重力势能和两物块的动能，故物块1和2的重力势能之和减少，A错误；根据动滑轮的特点可知，物块2的速度为物块1的速度的2倍，根据机械能守恒定律可得m2g·2h－m1gh＝m2v22＋m1v12，其中v2＝2v1，m2＝2m1，解得v1＝，B正确；根据动滑轮的特点可知，物块1的加速度为物块2的加速度的一半，根据牛顿第二定律可知，2F－m1g＝m1a1，m2g－F＝m2a2，其中a2＝2a1，m2＝2m1，联立解得F＝m1g，C错误；轻绳对物块2做功的功率大小为P2＝Fv2，轻绳对物块1做功的功率大小为P1＝2F·v1，其中v2＝2v1，故轻绳对物块2做功的功率与轻绳对物块1做功的功率大小相等，D错误。 4.(多选)如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高。一质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处。小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向运动，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是(　 ) A．小球运动到B点时的速度大小为 B．弹簧长度等于R时，小球的机械能最大 C．小球在A、B两点时对圆环的压力差大小为4mg D．小球运动到B点时重力的功率为0 解析：选BCD　由题分析可知，小球在A、B两点时弹簧的形变量大小相等，弹簧的弹性势能相等，小球从A到B的过程，根据系统的机械能守恒得：2mgR＝mvB2，解得vB＝2，故A错误；根据小球与弹簧组成的系统的机械能守恒知，弹簧长度等于R时，弹簧的弹性势能为零，则此时小球的机械能最大，故B正确；设小球在A、B两点时弹簧的弹力大小为F弹，在A点，圆环对小球的支持力FN1＝mg＋F弹。在B点由牛顿第二定律得FN2－mg－F弹＝m，联立可得FN2－FN1＝4mg，由牛顿第三定律知C正确；在B点竖直方向速度为0，则重力的功率为0，D正确。 5．(多选)如图甲所示，固定斜面的倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以初速度v0沿斜面向上做匀减速运动，经过一段时间后又沿斜面下滑回到底端，整个过程小物块的v­t图像如图乙所示，下列判断正确的是(　 ) A．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝ B．上滑过程的加速度大小是下滑过程的