专题二 能量与动量 第6讲 功能关系和能量守恒-2024年高考二轮物理专题复习——题型整理

专题二 能量与动量 第6讲 功能关系和能量守恒题型总结 一．机械能 1．（2023•沙坪坝区校级开学）北斗卫星导航系统由地球同步静止轨道卫星a、与地球自转周期相同的倾斜地球同步轨道卫星b，以及比它们轨道低一些的轨道卫星c组成，它们均为圆轨道卫星。若轨道卫星c与地球同步静止轨道卫星a在同一平面内同向旋转，已知卫星c的轨道半径为r，同步卫星轨道半径为4r，地球自转周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A．卫星a的发射速度大于地球第一宇宙速度，轨道运行速度小于地球第一宇宙速度 B．卫星a与卫星b具有相同的机械能 C．地球的质量为 D．卫星a与卫星c周期之比为8：1，某时刻两者相距最近，则经过后，两者再次相距最近 变式一：2．（2024•山西模拟）滑雪运动深受人民群众喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道PQ，从滑道的P点滑行到最低点Q的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿PQ下滑过程中（　　） A．所受摩擦力不变 B．所受支持力不变 C．重力做功的功率逐渐增大 D．机械能逐渐减小 变式二：3．（2023•天津模拟）如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，使卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点改变卫星速度，再使卫星进入地球同步轨道Ⅱ。以下判断正确的是（　　） A．在轨道Ⅰ上通过Q点的速度小于轨道Ⅱ上通过Q点的速度 B．在轨道Ⅰ上，卫星在P点的加速度等于在Q点的加速度 C．该卫星在轨道Ⅱ上运行时的机械能小于在轨道Ⅰ上运行时的机械能 D．卫星由轨道Ⅰ变轨进入轨道Ⅱ，需在Q点点火向速度的方向喷气 二．机械能守恒定律 4．（2023•湖南二模）如图所示，一足够长的光滑斜面，倾角为θ，一弹簧上端固定在斜面的顶端，下端与物体b相连，物体b上表面粗糙，在其上面放一物体a，a、b间的动摩擦因数为μ（μ＞tanθ），将物体a、b从O点由静止释放，释放时弹簧恰好处于自由伸长状态，当b滑到A点时，a刚好相对b开始滑动；滑到B点时a刚好从b上滑下，b也恰好速度为零，设a、b间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列对物体a、b运动情况的描述正确的是（　　） A．从O到A的过程中，两者一直加速 B．经过A点时，两者加速度大小是μgcosθ﹣gsinθ，方向沿斜面向下 C．从A到B的过程中，两者的加速度都在减小，速度也都在减小 D．经过B点，a掉下后，b开始反向运动且能滑到开始下滑的O点的上方 变式一：5．（2024•五华区校级模拟）跳台滑雪运动员在助滑段加速后，从起跳区a位置处水平飞出，落在着陆区内的b点，不计空气阻力，如图所示。Ep、Ek、E、P分别表示运动员在空中的重力势能、动能、机械能、重力的功率，用t表示运动员在空中的运动时间，则下列图像中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 变式二：6．（2024•甘孜州模拟）2023年5月30日16时29分，神舟十六号载人飞船入轨后，成功对接于空间站天和核心舱径向端口，形成了三舱三船组合体，此次任务将带去航天员驻留和消耗物资、维修备件、推进剂和应用任务载荷样品，并带回在轨废弃物。飞船发射后会在停泊轨道（Ⅰ）上进行数据确认，后择机经转移轨道（Ⅱ）完成与中国空间站的交会对接，其变轨过程可简化如下图所示，已知停泊轨道半径近似为地球半径R，中国空间站轨道距地面的平均高度为h，飞船在停泊轨道上的周期为T1，则（　　） A．飞船在停泊轨道（Ⅰ）上的速度大于7.9km/s B．飞船在停泊轨道（Ⅰ）与组合体在空间站轨道（Ⅲ）上的速率之比为（R+h）：R C．飞船在转移轨道（Ⅰ）上正常运行的周期为T＝T1• D．飞船在转移轨道（Ⅱ）上正常运行时，在Q点的机械能和在空间站轨道（Ⅲ）上在Q点的机械能相同 变式三：7．（2024•吉林一模）如图所示，甲球从O点以水平速度v1抛出，落在水平地面上的A点；乙球从O点以水平速度v2抛出，落在水平地面上的B点，乙球与地面碰撞前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变，反弹后恰好也落在A点。已知两球质量均为m，乙球落在B点时速度与水平方向夹角为60°，不计碰撞时间和空气阻力，以水平地面为重力势能零势能面，则下列说法正确的是（　　） A．甲球落在A点时速度与水平方向夹角为45° B．甲、乙抛出时速度之比v1：v2＝：1 C．甲、乙落地时速度之比为v甲：v乙＝3：1 D．甲、乙抛出时机械能之比为E甲：E乙＝3：1 变式四：8．（2023•盐山县校级模拟）如图所示，小滑块Q的质量为m，P的质量为2m，P、Q通过轻质定滑轮O（体积可忽略）用细线连接，Q套在光滑水平杆上。用力拉动Q，使OQ间的细线与水平方向的夹