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（新教材 江苏北京专用）

专题六 课时作业（一）|主题一 涉及功能关系的三类题型 1．(2023·镇江高三调研)如图是某城市的“摩天转轮”，它的直径达98米。游人乘坐时，座舱随转轮一起匀速转动，每转一周用时约25分钟，下列说法正确的是(　 ) A．每个乘客都在做加速度为零的匀速运动 B．乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变 C．乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变 D．乘客在乘坐过程中做圆周运动的角速度不变 解析：选D　座舱随转轮一起匀速转动，乘客做匀速圆周运动，始终有指向圆心的加速度，A项错误；乘客在乘坐过程中由于合外力要始终指向圆心，而重力的大小方向不变，所以座位对人的支持力发生变化，由牛顿第三定律知乘客对座位的压力也在变化，B项错误；乘客做匀速圆周运动，动能不变，而重力势能随高度变化而变化，所以机械能是变化的，C项错误；匀速圆周运动的角速度不变，D项正确。 2．(2023·盐城质检)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。 3．(2023·扬州调研)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x－t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Ep－x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。 4．(2023·盐城三模)物体从离地高H处的M点开始做自由落体运动，下落至离地高度为H处的N点，下列能量条形图表示了物体在M和N处的动能Ek和重力势能Ep的相对大小关系，可能正确的是(　 ) 解析：选D　由于机械能守恒，动能与重力势能之和应等于释放时的机械能，A、B、C项错误；设释放位置所在平面为零势能面，则机械能为零，D项正确。 5．(2023·南通市适应性考试)如图所示，轻弹簧一端连接小球，另一端固定于O点，现将球拉到与O点等高处，弹簧处于自然状态，小球由静止释放，轨迹如虚线所示，上述运动过程中(　 ) A．小球的机械能守恒 B．小球的重力势能先减小后增大 C．当球到达O点的正下方时，弹簧的张力最大 D．当球到达O点的正下方时，重力的瞬时功率为0 解析：选B　以小球、弹簧和地球组成的系统为研究对象，由于只有重力和弹力做功，故系统的机械能守恒；小球运动过程中受到弹簧弹力做功，则小球的机械能不守恒，故A项错误；下摆过程中小球的重力做正功，重力势能减小；通过最低点后小球上升时重力做负功，重力势能增大，故B项正确；下摆过程中，弹簧的伸长量逐渐增大，小球运动的最低点在O点正下方左侧，即张力最大位置在O点正下方左侧，故C项错误；当小球到达O点的正下方时，小球的速度方向向左下方，速度方向与重力方向不垂直，则重力的瞬时功率不为零，故D项错误。 6．(2023·苏锡常镇四市调研)如图所示，在竖直平面内的光滑管形圆轨道的半径为R(管径远小于R)，小球a、b大小相同，质量均为m，直径均略小于管径，均能在管中无摩擦运动。两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，重力加速度为g，以下说法正确的是(　 ) A．当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大4mg B．当v＝时，小球b在轨道最高点对轨道压力为mg C．速度v至少为，才能使两球在管内做完整的圆周运动 D．只要两小球能在管内做完整的圆周运动，就有小球a在最低点对轨道的压力比小球b在最高点对轨道的压力大6mg 解析：选A　当小球b在最高点对轨道无压力时，所需要的向心力