第2阶段 层级2 第24天 功能关系-【提分教练】2024年新高考物理二轮总复习练习（新教材）

第24天　功能关系 1．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 2．足够长的水平传送带以恒定速度v匀速运动，某时刻一个质量为m的小物块以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同。在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q，则下列判断正确的是(　　) A．W＝0，Q＝mv2 B．W＝0，Q＝2mv2 C．W＝，Q＝mv2 D．W＝mv2，Q＝2mv2 3．(多选)如图所示，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的物块放在小车的最左端，现用一水平恒力F作用在物块上，物块与小车之间的摩擦力为f，经过一段时间小车的位移为x，物块刚好滑到小车的最右端，则下列说法正确的是(　　) A．此时物块的动能为F(x＋L) B．此时小车的动能为fx C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为 Fx－fL D．这一过程中，因摩擦而产生的热量为fL 4．如图所示，倾角θ＝37°的斜坡为滑雪训练场地，滑道上a、b两个彩旗杆之间的距离为5.5 m。质量m＝80 kg的运动员从一定高度由静止开始下滑，滑雪板通过彩旗杆b所经历的时间为0.2 s，已知质量不计的滑雪板长度为1.7 m，运动员下滑过程中所受的阻力恒为重力的，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6。下列说法正确的是(　　) A．运动员在下滑时加速度的大小为6 m/s2 B．滑雪板刚到彩旗a时运动员的动能为360 J C．滑雪板刚到彩旗b时运动员重力的瞬时功率为 6 400 W D．滑雪板通过彩旗b过程中运动员损失的机械能为816 J 5．一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g，sin 37°＝0.6。这个物体沿斜面上升的最大高度为H，重力加速度为g，则在这个过程中(　　) A．物体的重力势能增加了0.9mgH B．物体的机械能损失了0.5mgH C．物体的动能损失了0.5mgH D．物体的重力势能增加了0.6mgH 6．(多选)如图所示，将一根光滑的硬质金属导线制成圆弧轨道AB后固定在竖直平面内，O1为轨道的圆心，O1B水平。质量为m的细圆环P套在轨道上，足够长的轻质细绳绕过光滑的细小定滑轮O2、O3分别连接圆环P与另一质量也为m的小球Q，AO1BO2为一边长为R的正方形。若将细圆环P从圆弧轨道的最高点A处由静止释放，圆环P在细绳拉动下将沿轨道运动。已知重力加速度为g，空气阻力忽略不计，则细圆环P下滑至B点的过程中，下列说法正确的是(　　) A．小球Q的机械能先增加后减少 B．细圆环P的机械能先减少后增加 C．小球Q的速度为0时，细圆环P的速度大小为 D．细圆环P运动到B点时，圆弧轨道对细圆环P的弹力大小为mg 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第24天 1．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错误；下摆过程中小球所受的重力做正功，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错误；当小球到达O点的正下方时，小球的速度方向为左下方，速度方向与重力方向不垂直，则重力的瞬时功率不为0，故D错误。] 2．B　[在整个运动的过程中，物块动能的变化量为0，只有摩擦力做功，根据动能定理，得知W＝0。物块先做匀减速直线运动，然后返回做匀加速直线运动，达到速度v后做匀速直线运动，设动摩擦因数为μ，则匀减速直线运动的加速度大小为a＝＝μg；匀减速直线运动的时间为t1＝＝，位移为x1＝＝，传送带的位移为x2＝vt1＝，物块相对传送带滑动的路程为Δx＝x1＋x2＝，物块返回做匀加速直线运动的加速度大小仍为a，则时间为t′2＝＝，位移为x′1＝＝，传送带的位移为x′2＝，物块相对传送带滑动的路程为Δx′＝x′2－x′1＝。物块与传送带间摩擦产生的热量为Q＝μmg(Δx＋Δx′)＝2mv2，故B正确，A、C、D错误。故选B。] 3．BD　[由题图可知，在拉力的作用下物块前进的位移为L＋x，故拉力做的功为F(x＋L)，摩擦力做的功为 －f(x＋L)，则由动能定理可知物块的动能为(F－f)(x＋L)，A项错误；小车受摩擦力作用的位移为x，故摩擦力对小车