通用版2025版高考物理大一轮复习考点规范练18功能关系能量守恒定律新人教版.docxVIP

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考点规范练18功能关系能量守恒定律

一、单项选择题

1.

弹弓始终是孩子们最宠爱的弹射类玩具之一,其构造如图所示,橡皮筋两端点A、B固定在把手上,橡皮筋ACB恰好处于原长状态,在C处(AB连线的中垂线上)放一固体弹丸,一手执把,另一手将弹丸拉至D点放手,弹丸就会在橡皮筋的作用下快速放射出去,打击目标,现将弹丸竖直向上放射,已知E是CD中点,则()

A.从D到C,弹丸的机械能守恒

B.从D到C,弹丸的动能始终在增大

C.从D到C,弹丸的机械能先增大后减小

D.从D到E弹丸增加的机械能大于从E到C弹丸增加的机械能

答案D

解析从D到C,橡皮筋对弹丸做正功,弹丸机械能始终在增加,A、C错误;从D到E橡皮筋作用在弹丸上的合力大于从E到C橡皮筋作用在弹丸上的合力,两段高度相等,所以DE段橡皮筋对弹丸做功较多,即机械能增加的较多,D正确;在CD连线中的某一处,弹丸受力平衡,所以从D到C,弹丸的速度先增大后减小,B错误。

2.(2024·山东滨州一模)两物块A和B用一轻弹簧连接,静止在水平桌面上,如图甲所示,现用一竖直向上的力F拉动物块A,使之向上做匀加速直线运动,如图乙所示,在物块A起先运动到物块B将要离开桌面的过程中(弹簧始终处于弹性限度内),下列说法正确的是()

A.力F先减小后增大

B.弹簧的弹性势能始终增大

C.物块A的动能和重力势能始终增大

D.两物块A、B和轻弹簧组成的系统机械能先增大后减小

答案C

解析对A物块由牛顿其次定律得F-mg+kx=ma,解得F=m(g+a)-kx,由于x先减小后反向增大,故拉力始终增大,A错误;在A上升过程中,弹簧从压缩到伸长,所以弹簧的弹性势能先减小后增大,B错误;在上升过程中,由于物块A做匀加速运动,所以物块A的速度增大,高度上升,则物块A的动能和重力势能增大,C正确;在上升过程中,除重力与弹力做功外,还有拉力做正功,所以两物块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能始终增大,D错误。

3.(2024·湖北孝感模拟)质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时,引力势能可表示为Ep=-GMmr,其中G为引力常量,M为地球质量。该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极淡薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其做匀速圆周运动的半径变为R2,此过程中因摩擦而产生的热量为(

A.GMm1R2-1

C.GMm21R

答案C

解析卫星绕地球做匀速圆周运动满意GMmr2=mv2r,动能Ek=12mv2=GMm2r,机械能E=Ek+Ep,则E=GMm2r-GMmr=-GMm2r。卫星由半径为

4.

如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球,小球与一轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,已知杆与水平面之间的夹角θ45°,当小球位于B点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放,小球在B、D间某点静止,在小球滑到最低点的整个过程中,关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,下列说法正确的是()

A.小球的动能与重力势能之和保持不变

B.小球的动能与重力势能之和先增大后减小

C.小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变

D.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变

答案B

解析小球与弹簧组成的系统在整个过程中,机械能守恒。弹簧处于原长时弹性势能为零,小球从C点到最低点的过程中,弹簧的弹性势能先减小后增大,所以小球的动能与重力势能之和先增大后减小,A项错,B项正确;小球的重力势能不断减小,所以小球的动能与弹簧的弹性势能之和不断增大,C项错;小球的初、末动能均为零,所以上述过程中小球的动能先增大后减小,所以小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和先减小后增大,D项错。

5.

一质量为m的铁块以初速度v1沿粗糙斜面上滑,经过一段时间又返回动身点,整个过程铁块速度随时间改变的图像如图所示,下列说法正确的是()

A.铁块上滑过程与下滑过程满意v1t1=v2(t2-t1)

B.铁块上滑过程处于超重状态

C.铁块上滑过程与下滑过程的加速度方向相反

D.铁块上滑过程损失的机械能为1

答案A

解析速度—时间图像与坐标轴围成的面积表示位移,由题图可知,上滑的位移为12v1t1,下滑的位移为12v2(t2-t1),经过一段时间又返回动身点说明v1t1=v2(t2-t1),故A正确;上滑过程匀减速上滑,加速度方向沿斜面对下,下滑过程匀加速下降,则加速度方向沿斜面对下,故上滑和下滑过程加速度方向相同,物体都处于失重状态,故B、C错误;铁块上滑和下滑损失的机械能一样多,所以上滑损失机械能为12(Ek1-Ek2)=14

6.

如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧,一端系在竖直放置、半径为R的光滑圆环顶点P,另一端连接一套在圆