2025年高考物理复习二十：功能关系　能量守恒定律（含解析）.docx

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二十功能关系能量守恒定律

(40分钟80分)

【基础巩固练】

1.(6分)(生活实践情境)(2024·白银模拟)高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将专用弹性橡皮绳(质量忽略不计)的一端系在双脚上,另一端固定在高处的跳台上,运动员无初速度地从跳台上落下。若不计空气阻力,则()

A.弹性绳刚伸直时,运动员开始减速

B.整个下落过程中,运动员的机械能保持不变

C.整个下落过程中,重力对运动员所做的功大于运动员克服弹性绳弹力所做的功

D.弹性绳从伸直到最低点的过程中,运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大

2.(6分)“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图如图所示。实验中平衡了摩擦力,如果砂桶(含砂)的质量m不满足比小车质量M小得多的条件,那么,若保持M不变,将m增大为原来的2倍,不计绳的质量和滑轮摩擦,在砂桶下落相同高度的过程中,下列说法正确的是 ()

A.小车的加速度增大到原来的2倍

B.绳上的拉力增大到原来的2倍

C.砂桶机械能的减少量小于原来的2倍

D.砂桶和小车组成的系统损失的机械能比原来多

【加固训练】

(多选)如图所示,轻弹簧左端固定,右端连接物体A,物体A置于光滑水平桌面上,物体A和B通过细绳绕过定滑轮连接。已知物体A和B的质量分别为m和2m,弹簧的劲度系数为k,不计滑轮摩擦。物体A位于O点时,系统处于静止状态,物体A在P点时弹簧处于原长。现将物体A由P点静止释放,物体A不会和定滑轮相碰,当物体B向下运动到最低点时,绳子恰好被拉断且弹簧未超过弹性限度,则()

A.由P点释放物体A瞬间,物体A的加速度为零

B.绳子能承受的最大拉力为103

C.从P点到O点,物体A动能的增加量小于重力对物体B所做功与弹簧弹力对A做的功之和

D.从P点到O点,物体A与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于物体B所受重力对B做的功

3.(6分)(2023·沧州模拟)如图所示,一个半径为r、质量均匀的圆盘套在光滑固定的水平转轴上,一根轻绳绕过圆盘,两端分别连接着物块A和B,A放在地面上,B用手托着(手未画出),A、B均处于静止状态,此时B离地面的高度为7r,圆盘两边的轻绳沿竖直方向伸直,A和圆盘的质量均为m,B的质量为2m,快速撤去手,在物块B向下运动的过程中,绳子始终与圆盘没有相对滑动。已知圆盘转动的动能为EkC=14mr2ω2,其中ω为圆盘转动的角速度,则物块A上升到最高点时离地面的高度为(A上升过程中未与圆盘相碰) (

A.7r B.8r

C.9r D.10r

4.(6分)(生活实践情境)滑沙是一项人们喜爱的游乐活动,如图是滑沙场地的一段斜面,其倾角为30°,设参加活动的人和滑车总质量为m,人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑,加速度为0.3g,人和滑车可视为质点,不计空气阻力,则从顶端向下滑到底端B的过程,下列说法正确的是 ()

A.人和滑车减少的重力势能全部转化为其动能

B.人和滑车获得的动能为0.6mgh

C.人和滑车增加的机械能为0.4mgh

D.人和滑车克服摩擦力做功为0.2mgh

【加固训练】

高速公路部分路段旁建有如图所示的避险车道,车辆可驶入避险。若质量为m的货车刹车后以初速度v0经A点冲上避险车道,前进距离l到B点时速度减为0,货车所受阻力恒定,A、B两点高度差为h,C为A、B中点,已知重力加速度为g,关于该货车从A运动到B的过程,下列说法正确的是()

A.克服阻力做的功为12m

B.产生的热量为12mv0

C.在AC段克服阻力做的功小于在CB段克服阻力做的功

D.在AC段的运动时间等于在CB段的运动时间

5.(6分)(2023·苏州模拟)如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连。弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出)。物块的质量为m=1kg,弹簧劲度系数为k=100N/m,物块与桌面间的动摩擦因数为μ=0.1。现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,弹簧伸长量l0=11cm,撤去拉力后物块由静止向左运动经O点最远到达B点。重力加速度g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则从A点释放后,下列说法正确的是()

A.物块可能停在B点

B.刚释放时物块所受的合力为11N

C.从释放到最终停止过程中物块和弹簧组成的系统损失的机械能为0.605J

D.从释放到最终停止过程中因摩擦产生的内能为0.6J

6.(10分)(体育运动情境)北京冬奥会的标准U形池场地于赛前在河北省张家口市建成并投入使用。如图1所示为某单板滑雪U形池场地,图2为该U形池场地的横截面图,AB段、CD段为半径均为R=4m的四分之一光滑圆弧雪道,BC段为粗糙的水平雪道且与圆弧雪道相切,质量为60