课时跟踪检测(30) 功能关系、能量守恒定律的理解及应用（课时检测）-【新高考方案】2026年高考物理一轮总复习（江苏专版）

课时跟踪检测(三十)　功能关系、能量守恒定律的理解及应用 (说明：标题目配有精品讲评课件)　　　　　 一、立足基础，体现综合 1．网上热卖的一款“钢球永动机”如图所示。小球从平台中心小孔P由静止下落，经小孔下方快速旋转的传动轮加速后，由Q点抛出并落回平台，每次轨迹如图中虚线所示。则(　 ) A．该“钢球永动机”不违背能量守恒定律 B．小球在空中上升过程中，处于超重状态 C．小球在空中上升过程中，速度变化的方向竖直向上 D．小球在空中上升过程中，克服重力做功的功率恒定 2．嫦娥五号返回舱关闭推进器，沿如图轨迹以类似“打水漂”的方式两度进入大气层，途经相同高度的A、C两点时具有的机械能分别为EA、EC，在B点受空气作用力FB与重力G，则(　 ) A．FB>G，EA>EC B．FB＝G，EA>EC C．FB>G，EA＝EC D．FB＝G，EA＝EC 3．如图所示为高空滑索运动，游客利用轻绳通过轻质滑环悬吊沿倾斜滑索下滑。假设某段下滑过程中游客、滑环和轻绳整体匀速下滑，速度为v，整体重力为G，不计空气阻力，在这段下滑过程中下列说法正确的是(　 ) A．整体的机械能守恒 B．轻绳方向保持与倾斜滑索垂直 C．整体重力势能的减少量等于系统摩擦产生的热量 D．重力的功率为Gv 4．潮汐电站是将海洋潮汐能转换成电能的装置。浙江省温岭市的江厦潮汐电站，是我国已建成的最大的双向(涨潮、落潮时都能发电)潮汐电站，如图所示，该电站拦潮坝全长670 m，水库有效库容270万立方米，平均潮差5.0 m。每天有两次涨潮，假设每次到高潮位时开闸发电，直至将水库灌满。等到低潮位时再次开闸发电，直至将水库清空。通过海水的重力做功转化为电能，效率为20%，海水的密度取1.0×103 kg/m3，重力加速度g取10 N/kg，该电站平均一天能发出的电能为(　 ) A．0.5×104度 B．1.5×104度 C．2.5×104度 D．2.0×104度 5．如图所示，轻弹簧一端固定，另一端栓接一小物块，弹簧处于原长时小物块在O点。将小物块压缩弹簧到A点后由静止释放，物块向右最远可到达B点。已知水平面粗糙，在从A到B的过程中，物块(　 ) A．加速度一直减小 B．在O点时的速度最大 C．弹簧弹力先做正功后做负功 D．弹力做的功大于克服摩擦力做的功 6．如图所示为滑雪滑道PQR的示意图，质量为60 kg 的滑雪爱好者从顶端P静止滑下，从末端R滑出时速度大小为18 m/s，滑行过程中姿势保持不变，P端相对滑道最低点Q高度为24 m，R端相对Q点高度为4 m。从P到R滑行过程中，该滑雪爱好者克服阻力做功和重力做功的比值约为(g取10 m/s2)(　 ) A．0.1 B．0.2 C．0.8 D．1 7．如图所示，两个质量均为m的物块P、Q用劲度系数为k的轻弹簧相连，物块P、Q竖直放置在水平地面上静止，重力加速度为g。现用竖直向上的力F拉着物块P向上做匀加速直线运动，直到物块Q刚要离开地面为止，对此过程，下列说法正确的是(　 ) A．力F一定为恒力 B．P的位移大小为 C．F与弹簧对物块P的做功之和等于物块P动能的变化量 D．F做的功等于物块P克服重力做的功与获得的动能之和 8．(10分)(2025·南京高三检测)如图甲所示，滑梯是一种有趣的娱乐设施，可以简化为如图乙所示的圆弧形滑道，其在竖直面内的半径r＝0.8 m，过A点的切线与竖直方向的夹角为30°。一质量m＝10 kg的小孩(可视为质点)从A点由静止开始下滑，利用速度传感器测得小孩到达圆弧最低点B(切线水平)时的速度大小为vB＝2 m/s，g取10 m/s2。 (1)求小孩在B点时，滑梯对小孩的支持力；(4分) (2)求小孩在下滑过程中损失的机械能；(3分) (3)若用外力将小孩缓慢从B点推到A点，设摩擦阻力大小恒为重力的倍，求外力做的功。(3分) 二、注重应用，强调创新 9．(2025·海安高三调研)如图所示为发射卫星的示意图，先将卫星发射到半径为r1＝r的圆轨道上做匀速圆周运动，在A点使卫星加速进入椭圆轨道，在椭圆轨道的远地点B点再次改变卫星的速度，使卫星进入半径为r2＝2r的圆轨道做匀速圆周运动。已知卫星在椭圆轨道上时到地心的距离与速度的乘积为定值，卫星在椭圆轨道上A点时的速度大小为v，卫星的质量为m，地球的质量为m地，引力常量为G，则发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为(不计卫星的质量变化)(　 ) A.mv2－ B.mv2＋ C.mv2－ D.mv2＋ 10．2023年7月19日，我国独立自主研制的全球单机容量最大的16兆瓦海上风电机组在福建海上风电场成功并网发电。如图每台风力发电机的叶片转动时可形成圆面，当地风向可视为与叶片转动的圆面垂直，发电机将此圆面内气流动能转化为输出电能的效率η＝20%。风速在8～15 m/s范围内，η可视为不变。设风通过叶片后速度减为零。已知风速v＝10 m/s时每台发电机输出电功率为6 000 kW，空气的密度为ρ＝1.2 kg/m3，则(　 ) A．该风力发电机的输出电功率与风速成正比 B．每秒钟流过面积S的气流动能为ρSv2 C．每台发电机叶片转动时形成的圆面面积约为5×104 m2 D．当风速为15 m/s时每台发电机的输出电功率约为6 800 kW 11.(15分)如图甲是组合玩具实物图，该玩具主要配件有小车、弹射器、三连环、滑跃板及部分直线轨道等。如图乙为该玩具的轨道结构示意图，其中三连环是由三个半径不同的光滑圆轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组成，且三个圆轨道平滑连接但不重叠，其圆心分别为O1、O2、O3，半径分别为R1＝20 cm、R2＝15 cm、R3＝10 cm。OA、AC为光滑水平轨道，滑跃板CD为足够长的粗糙倾斜轨道，轨道倾角θ可调(0°≤θ<90°)。某次游戏中弹射器将小车自O点以一定初速度弹出，小车先后通过圆轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后冲上滑跃板。小车可视为质点，其质量m＝0.1 kg，与滑跃板CD间的动摩擦因数μ＝，轨道各部分平滑连接，g取10 m/s2。 (1)若小车恰好能够通过圆轨道Ⅰ的最高点B，求初始时弹射器的弹性势能；(4分) (2)若小车恰好能够通过三连环，调整滑跃板CD的倾角θ，求小车第一次滑上CD轨道的最小距离；(4分) (3)若小车恰好能够通过三连环，为确保小车整个运动过程均不脱离轨道，分析滑跃板CD与水平面间夹角θ的取值范围(可用三角函数表示)。(7分) 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $$