2023年高三物理二輪高頻考點(diǎn)沖刺突破專題09動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律和功能關(guān)系專練目標(biāo)專練內(nèi)容目標(biāo)1高考真題（1T—5T）目標(biāo)2動(dòng)能定理的綜合性應(yīng)用（5T—10T）目標(biāo)3機(jī)械能守恒定律在四類模型中的應(yīng)用（11T—15T）目標(biāo)4三大力場(chǎng)中功能關(guān)系的綜合應(yīng)用（16T—20T）目標(biāo)5有關(guān)功能的圖像問(wèn)題（21T—25T）【典例專練】高考真題1．如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與物塊A連接在一起，處于壓縮狀態(tài)，A由靜止釋放后沿斜面向上運(yùn)動(dòng)到最大位移時(shí)，立即將物塊B輕放在A右側(cè)，A、B由靜止開(kāi)始一起沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，下滑過(guò)程中A、B始終不分離，當(dāng)A回到初始位置時(shí)速度為零，A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同、彈簧未超過(guò)彈性限度，則（）A．當(dāng)上滑到最大位移的一半時(shí)，A的加速度方向沿斜面向下B．A上滑時(shí)、彈簧的彈力方向不發(fā)生變化C．下滑時(shí)，B對(duì)A的壓力先減小后增大D．整個(gè)過(guò)程中A、B克服摩擦力所做的總功大于B的重力勢(shì)能減小量2．固定于豎直平面內(nèi)的光滑大圓環(huán)上套有一個(gè)小環(huán)，小環(huán)從大圓環(huán)頂端P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下滑，在下滑過(guò)程中，小環(huán)的速率正比于（）A．它滑過(guò)的弧長(zhǎng)B．它下降的高度C．它到P點(diǎn)的距離D．它與P點(diǎn)的連線掃過(guò)的面積3．風(fēng)力發(fā)電已成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑之一。如圖所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速為時(shí)，輸出電功率為，風(fēng)速在范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化效率可視為不變。該風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過(guò)的面積為，空氣密度為，風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速為，并保持風(fēng)正面吹向葉片。下列說(shuō)法正確的是（）A．該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率與風(fēng)速成正比B．單位時(shí)間流過(guò)面積的流動(dòng)空氣動(dòng)能為C．若每天平均有的風(fēng)能資源，則每天發(fā)電量為D．若風(fēng)場(chǎng)每年有風(fēng)速在范圍內(nèi)，則該發(fā)電機(jī)年發(fā)電量至少為4．某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示，水以的速度水平噴出，每秒噴出水的質(zhì)量為2.0kg。噴出的水是從井下抽取的，噴口離水面的高度保持H=3.75m不變。水泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，輸入電壓為220V，輸入電流為2.0A。不計(jì)電動(dòng)機(jī)的摩擦損耗，電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的輸出功率與輸入功率之比）為75%，忽略水在管道中運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能損失，則（）A．每秒水泵對(duì)水做功為75JB．每秒水泵對(duì)水做功為225JC．水泵輸入功率為440WD．電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為105．一物塊在傾角為的固定斜面上受到方向與斜面平行、大小與摩擦力相等的拉力作用，由靜止開(kāi)始沿斜面向下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同。若拉力沿斜面向下時(shí)，物塊滑到底端的過(guò)程中重力和摩擦力對(duì)物塊做功隨時(shí)間的變化分別如圖曲線①、②所示，則（）A．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為B．當(dāng)拉力沿斜面向上，重力做功為時(shí)，物塊動(dòng)能為C．當(dāng)拉力分別沿斜面向上和向下時(shí)，物塊的加速度大小之比為1∶3D．當(dāng)拉力分別沿斜面向上和向下時(shí)，物塊滑到底端時(shí)的動(dòng)量大小之比為動(dòng)能定理的綜合性應(yīng)用6．如圖所示，一彈性輕繩（繩的彈力與其伸長(zhǎng)量成正比）左端固定在A點(diǎn)，彈性繩自然長(zhǎng)度等于AB，跨過(guò)由輕桿OB固定的定滑輪連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球穿過(guò)豎直固定的桿。初始時(shí)A、B、C在同一條水平線上，小球從C點(diǎn)由靜止釋放滑到E點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。已知C、E兩點(diǎn)間距離為h，D為CE的中點(diǎn)，小球在C點(diǎn)時(shí)彈性繩的拉力為0.5mg，小球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，彈性繩始終處在彈性限度內(nèi)。下列說(shuō)法正確的是（）A．對(duì)于彈性繩和小球組成的系統(tǒng)，從C點(diǎn)到E點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒B．小球在CD階段和在DE階段克服摩擦力所做的功相同C．小球在CD階段損失的機(jī)械能大于小球在DE階段損失的機(jī)械能D．若在E點(diǎn)給小球一個(gè)向上的速度，則小球恰好能回到C點(diǎn)7．如圖所示，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊從A點(diǎn)沿著豎直固定圓弧軌道由靜止下滑，然后從軌道末端B點(diǎn)拋出，恰好沿著C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入右側(cè)圓弧軌道，最終在右側(cè)軌道反復(fù)運(yùn)動(dòng)后在最低點(diǎn)D停下來(lái)，整個(gè)過(guò)程不計(jì)空氣阻力，小滑塊與左右兩側(cè)圓弧軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。已知小滑塊的質(zhì)量為m，左、右兩側(cè)圓弧軌道的半徑均為R，A點(diǎn)與圓心O在同一水平線上，B點(diǎn)和圓心O的連線與豎直方向的夾角為，小滑塊從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中（B、C兩點(diǎn)在同一水平線上），離水平面的最大高度為H，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A．小滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為B．小滑塊在左側(cè)圓弧軌道內(nèi)因摩擦產(chǎn)生的熱量為C．小滑塊進(jìn)入右側(cè)圓弧軌道后每次經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率將減小D．小滑塊經(jīng)過(guò)右側(cè)圓弧軌道的C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為8．如圖所示輕桿一端固定著小球，另一端通過(guò)鉸鏈與固定水平軸連接，輕桿一端固定著小球，另一端用水平軸通過(guò)鉸鏈與小球連接。用手托住M、N，使在同一水平線上，靜止釋放系統(tǒng)。某時(shí)刻，系統(tǒng)達(dá)到圖中虛線位置，桿與豎直方向夾角，桿與豎直方向夾角，小球的速度水平向左。已知小球質(zhì)量均為，桿的長(zhǎng)度均為，重力加速度為，不計(jì)一切阻力。下列說(shuō)法正確的是（）A．該過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．此時(shí)小球M的速度大小為C．該過(guò)程中，小球N受到的總沖量大小為D．該過(guò)程中，輕桿對(duì)小球M做的總功為9．如圖所示，水平放置的光滑桌面中心開(kāi)有光滑的小孔，輕質(zhì)細(xì)繩穿過(guò)小孔一端連接質(zhì)量為m的小球，另一端連接總質(zhì)量為8m的漏斗（其中細(xì)沙的質(zhì)量為7m），小球在軌道1上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻起，漏斗內(nèi)細(xì)沙緩慢流出而漏斗緩慢上升，漏斗內(nèi)細(xì)沙全部流出時(shí)漏斗上升的高度為h，之后小球在軌道2上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中小球在任意相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，重力加速度大小為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球在單位時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積為B．小球在軌道1上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為C．小球在軌道2上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為D．此過(guò)程中細(xì)繩對(duì)漏斗做的功為10．如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m的圓環(huán)相連，圓環(huán)套在傾斜的粗糙固定桿上，桿與水平面之間的夾角為α，圓環(huán)在A處時(shí)彈簧豎直且處于原長(zhǎng)將圓環(huán)從A處?kù)o止釋放，到達(dá)C處時(shí)速度為零若圓環(huán)在C處獲得沿桿向上的速度v，恰好能回到。已知，B是AC的中點(diǎn)，彈簧始終在彈性限度之內(nèi)，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A．從C到A過(guò)程，彈簧對(duì)環(huán)做功為B．環(huán)分別向上和向下經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，上滑的速度大于下滑的速度C．下滑過(guò)程中，環(huán)受到的合力不斷減小D．下滑過(guò)程中，環(huán)與桿摩擦產(chǎn)生的熱量為機(jī)械能守恒定律在四類模型中的應(yīng)用11．如圖甲所示，一光滑圓管軌道由相互連接的兩個(gè)半圓軌道及一個(gè)四分之一圓軌道組成，圓管軌道豎直固定（管內(nèi)直徑可以忽略），右側(cè)底端與直軌道相切于M點(diǎn)，直軌道粗糙，圓管軌道的半徑R=0.2m。質(zhì)量m1=0.1kg的物塊A，自圓管左端開(kāi)口的正上方高h(yuǎn)=4.8m處自由下落，沿切線落入圓管軌道，經(jīng)過(guò)豎直圓管軌道后與M點(diǎn)處?kù)o止的質(zhì)量m2=0.3kg的物塊B發(fā)生碰撞（碰撞時(shí)間極短），碰后物塊B在直軌道上滑行過(guò)程的x-t圖像如圖乙所示。已知A、B與直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。則（）A．最終A靜止的位置到M點(diǎn)的距離為1mB．A、B碰后瞬間B的速度大小為2m/sC．A滑過(guò)豎直圓管軌道P、Q兩點(diǎn)時(shí)受到管壁的彈力大小之差為6ND．A、B與直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1512．宇航員在空氣稀薄的某星球上用一根輕繩一端連接固定的拉力傳感器，另一端連接質(zhì)量為0.5kg的小鋼球，如圖所示。多次拉起小鋼球至不同位置并由靜止釋放，每次釋放后小球均在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，拉力傳感器分別記錄下每次釋放小鋼球后，小鋼球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)過(guò)程中繩子拉力的最大值和最小值。做出圖像，根據(jù)圖像判斷下列說(shuō)法正確的是（）A．增大小球質(zhì)量，圖像斜率會(huì)變大B．隨著釋放高度增加，與的差值增大C．該星球表面的重力加速度為D．該星球表面的重力加速度為13．如圖所示，固定光滑斜面傾角，其底端與豎直平面內(nèi)半徑為R的固定光滑圓弧軌道相切，位置D為圓弧軌道的最低點(diǎn)。質(zhì)量為的小球A和質(zhì)量為m的小環(huán)B（均可視為質(zhì)點(diǎn)）用的輕桿通過(guò)輕質(zhì)鉸鏈相連。B套在光滑的固定豎直長(zhǎng)桿上，桿和圓軌道在同一豎直平面內(nèi)，桿過(guò)軌道圓心O，初始輕桿與斜面垂直。在斜面上由靜止釋放A，假設(shè)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩桿不會(huì)碰撞，小球能滑過(guò)D點(diǎn)且通過(guò)軌道連接處時(shí)無(wú)能量損失（速度大小不變），重力加速度為g，從小球A由靜止釋放到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)過(guò)程中，下列判斷正確的是（）A．A和B系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為C．剛釋放時(shí)小球A的加速度大小為D．已知小球A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小環(huán)B的瞬時(shí)加速度大小為a，則此時(shí)小球A受到圓弧軌道的支持力大小為14．如圖所示，傾角為的斜面體固定在足夠高的水平桌面上，AP與桌邊緣平齊，在斜面上固定放置半徑為、內(nèi)壁光滑的半圓管軌道AEB（管內(nèi)徑遠(yuǎn)小于），O為圓心，E為圓心等高處，最低點(diǎn)A、最高點(diǎn)B的切線水平，AB是半圓管軌道的直徑。在管口B點(diǎn)處有光滑輕質(zhì)小定滑輪（圖中未畫出），一輕繩跨過(guò)滑輪，一端與管內(nèi)的小球連接，另一端與小物塊連接，小物塊豎直懸掛，小球位于最低點(diǎn)A，開(kāi)始時(shí)整個(gè)裝置被鎖定，繩剛好拉直，某時(shí)刻解鎖，整個(gè)裝置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知小球質(zhì)量為，小物塊質(zhì)量為，兩者均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為。下列說(shuō)法正確的是（）A．解鎖瞬間，小物塊加速度大小為B．小球無(wú)法通過(guò)B點(diǎn)C．小球運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)速度大小為D．從解鎖至小球運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程中，繩子對(duì)物塊做功為15．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上，上端與物體A連接，物體A又與一跨過(guò)定滑輪的輕繩相連，繩另一端懸掛著物體B和C，A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)剪斷B和C之間的繩子，則A和B將一起振動(dòng)，且它們均各在某一位置上下振動(dòng)，振動(dòng)過(guò)程中離開(kāi)那一位置向上或向下距離相同。已知物體A質(zhì)量為3m，B和C質(zhì)量均為2m，彈簧的勁度系數(shù)為k。下列說(shuō)法正確的是（??）A．剪斷B和C間繩子之前，A、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈簧形變量為B．物體A振動(dòng)過(guò)程中的最大速度時(shí)彈簧的形變量為C．振動(dòng)過(guò)程中，繩對(duì)物體B的最大拉力為2.8mgD．物體A振動(dòng)過(guò)程中的最大速度為三大力場(chǎng)中功能關(guān)系的綜合應(yīng)用16．如圖所示，傾斜傳送帶傾角為，傳送帶底端通過(guò)一小段光滑圓弧與光滑水平軌道連接。金屬小球B（不能視為質(zhì)點(diǎn)）通過(guò)細(xì)繩豎直懸掛，小球與光滑水平軌道只接觸不擠壓，豎直細(xì)繩左側(cè)存在強(qiáng)磁場(chǎng)。傳送帶以的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，絕緣滑塊A從傳送帶上距傳送帶底端處?kù)o止釋放，A、B每次都發(fā)生一維彈性碰撞，由于左側(cè)強(qiáng)磁場(chǎng)的作用，B很快就停在原位置。已知A的質(zhì)量，A與傳送帶間的摩擦因數(shù)，B的質(zhì)量為，重力加速度g取，。下列說(shuō)法正確的是（）A．A下滑過(guò)程做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．第一次碰后A、B的速度大小相等、方向相同C．第一次碰撞前A與傳送帶的摩擦生熱大小為3.2JD．經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間A、B均靜止后，整個(gè)過(guò)程中A與傳送帶間的摩擦生熱大小等于A重力勢(shì)能減少量和傳送帶多消耗的電能之和17．如圖甲，勁度系數(shù)的輕彈簧左端固定在豎直墻上，右端連接一個(gè)質(zhì)量為M的木板。開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，木板靜止在光滑的水平桌面上、一質(zhì)量的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從木板左端以初速度滑上木板，最終恰好停在木板的右端。圖乙中A為物塊的圖線；B為木板的圖線且為正弦圖線。已知重力加速度，根據(jù)圖中所給信息可得（）A．木板的長(zhǎng)度為B．時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為C．時(shí)，木板受到物塊的摩擦力與彈簧的彈力大小相等D．內(nèi)“物塊和木板”系統(tǒng)的摩擦生熱為18．如圖1所示，O點(diǎn)處固定有力傳感器，長(zhǎng)為l的輕繩一端與力傳感器相連，另一端固定著一個(gè)小球?，F(xiàn)讓小球在最低點(diǎn)以某一速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，設(shè)輕繩與豎直方向的角度為（如圖所示），圖2為輕繩彈力大小F隨變化的部分圖像。圖2中a為已知量，不考慮空氣阻力，重力加速度大小為g，則（）A．小球質(zhì)量為 B．小球在與圓心等高處時(shí)的速度為C．小球運(yùn)動(dòng)到時(shí)的動(dòng)能為 D．小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)線的拉力為5a19．如圖所示，在光滑水平面上，有一絕緣長(zhǎng)木板B靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，現(xiàn)把電荷量為的小物塊A從B的左端由靜止釋放，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后（A未從B上掉落），A向右運(yùn)動(dòng)的位移大小為，B向右運(yùn)動(dòng)的位移大小為，已知A與B接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，A、B的質(zhì)量均為m，下列說(shuō)法正確的是（）A．若，則B．若，則C．若，則該過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量D．該過(guò)程中，A、B系統(tǒng)的電勢(shì)能減小，機(jī)械能增加20．如圖，MN和是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑鏈接，右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻。平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m、電阻為2R的金屬棒從高為h處?kù)o止釋放，到達(dá)磁場(chǎng)右邊界處恰好停止。已知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好。則金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中（??）A．流過(guò)定值電阻的電流方向是：N→QB．通過(guò)金屬棒的電荷量為C．金屬棒克服安培力所做的功為D．電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為有關(guān)功能的圖像問(wèn)題21．某滑雪賽道如圖所示，滑雪運(yùn)動(dòng)員從靜止開(kāi)始沿斜面下滑，經(jīng)圓弧滑道起跳。將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)摩擦力及空氣阻力，此過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能與水平位移x的關(guān)系圖像正確的是（）A． B．C． D．22．如圖所示，足夠長(zhǎng)的傾斜傳送帶以恒定速率順時(shí)針運(yùn)行。質(zhì)量為m木塊以初動(dòng)能從傳送帶的底端滑上傳送帶。木塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中，關(guān)于木塊的動(dòng)能隨路程s變化關(guān)系的圖像不可能的是（）A． B．C． D．23．長(zhǎng)征途中，為了突破敵方關(guān)隘，戰(zhàn)士爬上陡峭的山頭，居高臨下沿水平方向向敵方防御工事內(nèi)投擲手榴彈，手榴彈做平拋運(yùn)動(dòng)。忽略空氣阻力，以下關(guān)于手榴彈下落過(guò)程中的重力勢(shì)能（以地面為零勢(shì)能面）、動(dòng)能變化量，動(dòng)能的平均變化率，機(jī)械能E隨時(shí)間t變化的曲線，正確的是（）A． B．C． D．24．如圖，2022年北京冬奧會(huì)上，中國(guó)選手高宏博帶傷比賽，以頑強(qiáng)的意志致敬自己的第一次奧運(yùn)之旅。若高宏博（可視為質(zhì)點(diǎn)）在粗糙程度相同的滑雪道上保持同一姿勢(shì)由靜止開(kāi)始下滑，以水平地面為零勢(shì)能參考平面，不計(jì)空氣阻力，則下滑過(guò)程中高宏博的動(dòng)能、重力勢(shì)能、機(jī)械能E以及重力的功率P隨位移x的變化關(guān)系圖像可能正確的是（

）A． B．C． D．25．如圖甲所示，木板質(zhì)量M=0.5kg，長(zhǎng)L=2m，初始時(shí)刻靜止在光滑水平地面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=1kg的小物塊，以初速度v0從木板左端滑上的瞬間，對(duì)木板施加一個(gè)水平向右的力F，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4。摩擦產(chǎn)生的熱量Q與力F大小的關(guān)系如圖乙所示，g取10m/s2。下列選項(xiàng)正確的是（）A．Q2的大小為8J B．小物塊的初速度v0為4m/sC．A點(diǎn)的橫坐標(biāo)F1=6N D．A點(diǎn)的縱坐標(biāo)2023年高三物理二輪高頻考點(diǎn)沖刺突破專題09動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律和功能關(guān)系專練目標(biāo)專練內(nèi)容目標(biāo)1高考真題（1T—5T）目標(biāo)2動(dòng)能定理的綜合性應(yīng)用（5T—10T）目標(biāo)3機(jī)械能守恒定律在四類模型中的應(yīng)用（11T—15T）目標(biāo)4三大力場(chǎng)中功能關(guān)系的綜合應(yīng)用（16T—20T）目標(biāo)5有關(guān)功能的圖像問(wèn)題（21T—25T）【典例專練】高考真題1．如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與物塊A連接在一起，處于壓縮狀態(tài)，A由靜止釋放后沿斜面向上運(yùn)動(dòng)到最大位移時(shí)，立即將物塊B輕放在A右側(cè)，A、B由靜止開(kāi)始一起沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，下滑過(guò)程中A、B始終不分離，當(dāng)A回到初始位置時(shí)速度為零，A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同、彈簧未超過(guò)彈性限度，則（）A．當(dāng)上滑到最大位移的一半時(shí)，A的加速度方向沿斜面向下B．A上滑時(shí)、彈簧的彈力方向不發(fā)生變化C．下滑時(shí)，B對(duì)A的壓力先減小后增大D．整個(gè)過(guò)程中A、B克服摩擦力所做的總功大于B的重力勢(shì)能減小量【答案】B【詳解】B．由于A、B在下滑過(guò)程中不分離，設(shè)在最高點(diǎn)的彈力為F，方向沿斜面向下為正方向，斜面傾角為θ，AB之間的彈力為FAB，摩擦因素為μ，剛下滑時(shí)根據(jù)牛頓第二定律對(duì)AB有，對(duì)B有聯(lián)立可得由于A對(duì)B的彈力FAB方向沿斜面向上，故可知在最高點(diǎn)F的方向沿斜面向上；由于在最開(kāi)始彈簧彈力也是沿斜面向上的，彈簧一直處于壓縮狀態(tài)，所以A上滑時(shí)、彈簧的彈力方向一直沿斜面向上，不發(fā)生變化，故B正確；A．設(shè)彈簧原長(zhǎng)在O點(diǎn)，A剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)距離O點(diǎn)為x1，A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)距離O點(diǎn)為x2；下滑過(guò)程AB不分離，則彈簧一直處于壓縮狀態(tài)，上滑過(guò)程根據(jù)能量守恒定律可得化簡(jiǎn)得當(dāng)位移為最大位移的一半時(shí)有帶入k值可知F合=0，即此時(shí)加速度為0，故A錯(cuò)誤；C．根據(jù)B的分析可知再結(jié)合B選項(xiàng)的結(jié)論可知下滑過(guò)程中F向上且逐漸變大，則下滑過(guò)程FAB逐漸變大，根據(jù)牛頓第三定律可知B對(duì)A的壓力逐漸變大，故C錯(cuò)誤；D．整個(gè)過(guò)程中彈力做的功為0，A重力做的功為0，當(dāng)A回到初始位置時(shí)速度為零，根據(jù)功能關(guān)系可知整個(gè)過(guò)程中A、B克服摩擦力所做的總功等于B的重力勢(shì)能減小量，故D錯(cuò)誤。故選B。2．固定于豎直平面內(nèi)的光滑大圓環(huán)上套有一個(gè)小環(huán)，小環(huán)從大圓環(huán)頂端P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下滑，在下滑過(guò)程中，小環(huán)的速率正比于（）A．它滑過(guò)的弧長(zhǎng)B．它下降的高度C．它到P點(diǎn)的距離D．它與P點(diǎn)的連線掃過(guò)的面積【答案】C【詳解】如圖所示設(shè)圓環(huán)下降的高度為，圓環(huán)的半徑為，它到P點(diǎn)的距離為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得由幾何關(guān)系可得；聯(lián)立可得可得故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3．風(fēng)力發(fā)電已成為我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑之一。如圖所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速為時(shí)，輸出電功率為，風(fēng)速在范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化效率可視為不變。該風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過(guò)的面積為，空氣密度為，風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速為，并保持風(fēng)正面吹向葉片。下列說(shuō)法正確的是（）A．該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率與風(fēng)速成正比B．單位時(shí)間流過(guò)面積的流動(dòng)空氣動(dòng)能為C．若每天平均有的風(fēng)能資源，則每天發(fā)電量為D．若風(fēng)場(chǎng)每年有風(fēng)速在范圍內(nèi)，則該發(fā)電機(jī)年發(fā)電量至少為【答案】D【詳解】AB．單位時(shí)間流過(guò)面積的流動(dòng)空氣體積為單位時(shí)間流過(guò)面積的流動(dòng)空氣質(zhì)量為單位時(shí)間流過(guò)面積的流動(dòng)空氣動(dòng)能為風(fēng)速在范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化效率可視為不變，可知該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率與風(fēng)速的三次方成正比，AB錯(cuò)誤；C．由于風(fēng)力發(fā)電存在轉(zhuǎn)化效率，若每天平均有的風(fēng)能資源，則每天發(fā)電量應(yīng)滿足，C錯(cuò)誤；D．若風(fēng)場(chǎng)每年有風(fēng)速在的風(fēng)能資源，當(dāng)風(fēng)速取最小值時(shí)，該發(fā)電機(jī)年發(fā)電量具有最小值，根據(jù)題意，風(fēng)速為時(shí)，輸出電功率為，風(fēng)速在范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化效率可視為不變，可知風(fēng)速為時(shí)，輸出電功率為則該發(fā)電機(jī)年發(fā)電量至少為，D正確；故選D。4．某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示，水以的速度水平噴出，每秒噴出水的質(zhì)量為2.0kg。噴出的水是從井下抽取的，噴口離水面的高度保持H=3.75m不變。水泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，輸入電壓為220V，輸入電流為2.0A。不計(jì)電動(dòng)機(jī)的摩擦損耗，電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的輸出功率與輸入功率之比）為75%，忽略水在管道中運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能損失，則（）A．每秒水泵對(duì)水做功為75JB．每秒水泵對(duì)水做功為225JC．水泵輸入功率為440WD．電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為10【答案】D【詳解】AB．每秒噴出水的質(zhì)量為,抽水增加了水的重力勢(shì)能和動(dòng)能，則每秒水泵對(duì)水做功為故AB錯(cuò)誤；C．水泵的輸出能量轉(zhuǎn)化為水的機(jī)械能，則而水泵的抽水效率（水泵的輸出功率與輸入功率之比）為75%，則故C錯(cuò)誤；D．電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率，則電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為而電動(dòng)機(jī)的電功率為由能量守恒可知聯(lián)立解得故D正確；故選D。5．一物塊在傾角為的固定斜面上受到方向與斜面平行、大小與摩擦力相等的拉力作用，由靜止開(kāi)始沿斜面向下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同。若拉力沿斜面向下時(shí)，物塊滑到底端的過(guò)程中重力和摩擦力對(duì)物塊做功隨時(shí)間的變化分別如圖曲線①、②所示，則（）A．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為B．當(dāng)拉力沿斜面向上，重力做功為時(shí)，物塊動(dòng)能為C．當(dāng)拉力分別沿斜面向上和向下時(shí)，物塊的加速度大小之比為1∶3D．當(dāng)拉力分別沿斜面向上和向下時(shí)，物塊滑到底端時(shí)的動(dòng)量大小之比為【答案】BC【詳解】A．對(duì)物體受力分析可知，平行于斜面向下的拉力大小等于滑動(dòng)摩擦力，有由牛頓第二定律可知，物體下滑的加速度為則拉力沿斜面向下時(shí)，物塊滑到底端的過(guò)程中重力和摩擦力對(duì)物塊做功為；代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得故A錯(cuò)誤；C．當(dāng)拉力沿斜面向上，由牛頓第二定律有解得則拉力分別沿斜面向上和向下時(shí)，物塊的加速度大小之比為故C正確；B．當(dāng)拉力沿斜面向上，重力做功為合力做功為則其比值為則重力做功為時(shí)，物塊的動(dòng)能即合外力做功為，故C正確；D．當(dāng)拉力分別沿斜面向上和向下時(shí)，物塊滑到底端時(shí)的動(dòng)量大小為則動(dòng)量的大小之比為故D錯(cuò)誤。故選BC。動(dòng)能定理的綜合性應(yīng)用6．如圖所示，一彈性輕繩（繩的彈力與其伸長(zhǎng)量成正比）左端固定在A點(diǎn)，彈性繩自然長(zhǎng)度等于AB，跨過(guò)由輕桿OB固定的定滑輪連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球穿過(guò)豎直固定的桿。初始時(shí)A、B、C在同一條水平線上，小球從C點(diǎn)由靜止釋放滑到E點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。已知C、E兩點(diǎn)間距離為h，D為CE的中點(diǎn)，小球在C點(diǎn)時(shí)彈性繩的拉力為0.5mg，小球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，彈性繩始終處在彈性限度內(nèi)。下列說(shuō)法正確的是（）A．對(duì)于彈性繩和小球組成的系統(tǒng)，從C點(diǎn)到E點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒B．小球在CD階段和在DE階段克服摩擦力所做的功相同C．小球在CD階段損失的機(jī)械能大于小球在DE階段損失的機(jī)械能D．若在E點(diǎn)給小球一個(gè)向上的速度，則小球恰好能回到C點(diǎn)【答案】B【詳解】A．由于小球受到桿的滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功，對(duì)于彈性繩和小球組成的系統(tǒng)，從C點(diǎn)到E點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能減少，A錯(cuò)誤；B．設(shè)BC間距為x，在C點(diǎn)時(shí)，繩上的拉力為從C點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程，設(shè)B點(diǎn)右側(cè)繩長(zhǎng)為x'，與豎直方向夾角為θ，水平方向由平衡條件可得小球受到的滑動(dòng)摩擦力大小為故小球從C點(diǎn)到E點(diǎn)的過(guò)程中摩擦力大小不變，小球在CD階段和在DE階段克服摩擦力所做的功相同，B正確；C．．對(duì)小球而言，除了摩擦力做功以外還有彈力做功，克服摩擦力做功相同，彈力做功不同，由于彈力沿豎直分力越來(lái)越大，所以，小球在CD階段損失的機(jī)械能小于在DE階段損失的機(jī)械能，C錯(cuò)誤；D．從C到E過(guò)程，據(jù)動(dòng)能定理可得若在E點(diǎn)給小球一個(gè)向上的速度，從E到C過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理可得聯(lián)立解得到達(dá)C點(diǎn)的動(dòng)能所以小球并不是恰好能回到C點(diǎn)，D錯(cuò)誤。故選B。7．如圖所示，一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊從A點(diǎn)沿著豎直固定圓弧軌道由靜止下滑，然后從軌道末端B點(diǎn)拋出，恰好沿著C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入右側(cè)圓弧軌道，最終在右側(cè)軌道反復(fù)運(yùn)動(dòng)后在最低點(diǎn)D停下來(lái)，整個(gè)過(guò)程不計(jì)空氣阻力，小滑塊與左右兩側(cè)圓弧軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。已知小滑塊的質(zhì)量為m，左、右兩側(cè)圓弧軌道的半徑均為R，A點(diǎn)與圓心O在同一水平線上，B點(diǎn)和圓心O的連線與豎直方向的夾角為，小滑塊從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中（B、C兩點(diǎn)在同一水平線上），離水平面的最大高度為H，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A．小滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為B．小滑塊在左側(cè)圓弧軌道內(nèi)因摩擦產(chǎn)生的熱量為C．小滑塊進(jìn)入右側(cè)圓弧軌道后每次經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率將減小D．小滑塊經(jīng)過(guò)右側(cè)圓弧軌道的C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為【答案】B【詳解】A．滑塊由B點(diǎn)到C點(diǎn)做斜拋運(yùn)動(dòng)，離水平面最大高度得小滑塊在B點(diǎn)時(shí)的速度為故A錯(cuò)誤；B．小滑塊在左側(cè)圓弧軌道從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得則故B正確；C．小滑塊進(jìn)入右側(cè)圓弧軌道后每次經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)，速度方向始終與重力方向垂直，則重力的功率為0，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)斜拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知小滑塊經(jīng)過(guò)右側(cè)圓弧軌道的C點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律可得根據(jù)牛頓第三定律可知小滑塊對(duì)軌道的壓力故D錯(cuò)誤。故選B。8．如圖所示輕桿一端固定著小球，另一端通過(guò)鉸鏈與固定水平軸連接，輕桿一端固定著小球，另一端用水平軸通過(guò)鉸鏈與小球連接。用手托住M、N，使在同一水平線上，靜止釋放系統(tǒng)。某時(shí)刻，系統(tǒng)達(dá)到圖中虛線位置，桿與豎直方向夾角，桿與豎直方向夾角，小球的速度水平向左。已知小球質(zhì)量均為，桿的長(zhǎng)度均為，重力加速度為，不計(jì)一切阻力。下列說(shuō)法正確的是（）A．該過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．此時(shí)小球M的速度大小為C．該過(guò)程中，小球N受到的總沖量大小為D．該過(guò)程中，輕桿對(duì)小球M做的總功為【答案】BC【詳解】A．系統(tǒng)初狀態(tài)動(dòng)量為0，末狀態(tài)M有沿斜向下的動(dòng)量，N有水平方向的動(dòng)量，兩個(gè)動(dòng)量的矢量和不可能為0，所以動(dòng)量一定不守恒，A錯(cuò)誤；B．細(xì)桿的一端可繞固定點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，則M的速度方向始終與桿垂直，又因?yàn)閮汕蜓貤U的速度方向相同，所以此時(shí)刻小球M的速度方向垂直桿斜左下，如圖所示由幾何關(guān)系可知此時(shí)，M、N機(jī)械能守恒有聯(lián)立解得；，B正確；C．N球動(dòng)量變化量為，C正確；D．對(duì)M由動(dòng)能定理有解得，D錯(cuò)誤。故選BC。9．如圖所示，水平放置的光滑桌面中心開(kāi)有光滑的小孔，輕質(zhì)細(xì)繩穿過(guò)小孔一端連接質(zhì)量為m的小球，另一端連接總質(zhì)量為8m的漏斗（其中細(xì)沙的質(zhì)量為7m），小球在軌道1上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻起，漏斗內(nèi)細(xì)沙緩慢流出而漏斗緩慢上升，漏斗內(nèi)細(xì)沙全部流出時(shí)漏斗上升的高度為h，之后小球在軌道2上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中小球在任意相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，重力加速度大小為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球在單位時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積為B．小球在軌道1上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為C．小球在軌道2上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為D．此過(guò)程中細(xì)繩對(duì)漏斗做的功為【答案】AB【詳解】A．小球在軌道1上運(yùn)動(dòng)時(shí)有小球在軌道2上運(yùn)動(dòng)時(shí)有小球在任意相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等，則有聯(lián)立解得；；則小球在單位時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積為選項(xiàng)A正確；B．小球在軌道1上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為選項(xiàng)B正確；C．小球在軌道2上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．此過(guò)程中細(xì)繩對(duì)小球拉力做的功為故細(xì)繩對(duì)漏斗做的功為，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。10．如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m的圓環(huán)相連，圓環(huán)套在傾斜的粗糙固定桿上，桿與水平面之間的夾角為α，圓環(huán)在A處時(shí)彈簧豎直且處于原長(zhǎng)將圓環(huán)從A處?kù)o止釋放，到達(dá)C處時(shí)速度為零若圓環(huán)在C處獲得沿桿向上的速度v，恰好能回到。已知，B是AC的中點(diǎn)，彈簧始終在彈性限度之內(nèi)，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A．從C到A過(guò)程，彈簧對(duì)環(huán)做功為B．環(huán)分別向上和向下經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，上滑的速度大于下滑的速度C．下滑過(guò)程中，環(huán)受到的合力不斷減小D．下滑過(guò)程中，環(huán)與桿摩擦產(chǎn)生的熱量為【答案】AB【詳解】AD．設(shè)摩擦力做功的大小為Wf，彈簧彈力做功的大小為W彈，圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑到C過(guò)程，由動(dòng)能定理得；在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A，根據(jù)動(dòng)能定理得聯(lián)立解得；根據(jù)功能關(guān)系，下滑過(guò)程中，環(huán)與桿摩擦產(chǎn)生的熱量為，A正確，D錯(cuò)誤；B．圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑到B過(guò)程，由動(dòng)能定理得①圓環(huán)從B處上滑到A的過(guò)程，由動(dòng)能定理得整理得②比較①②式可得則環(huán)經(jīng)過(guò)B時(shí)，上滑的速度大于下滑的速度，B正確；C．圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑，初速度為零，到達(dá)C處的速度為零，所以圓環(huán)先做加速運(yùn)動(dòng)，加速度為零時(shí)速度最大，再做減速運(yùn)動(dòng)，所以加速度先減小至零，后反向增大，即合力先減小后增大，C錯(cuò)誤。故選AB。機(jī)械能守恒定律在四類模型中的應(yīng)用11．如圖甲所示，一光滑圓管軌道由相互連接的兩個(gè)半圓軌道及一個(gè)四分之一圓軌道組成，圓管軌道豎直固定（管內(nèi)直徑可以忽略），右側(cè)底端與直軌道相切于M點(diǎn)，直軌道粗糙，圓管軌道的半徑R=0.2m。質(zhì)量m1=0.1kg的物塊A，自圓管左端開(kāi)口的正上方高h(yuǎn)=4.8m處自由下落，沿切線落入圓管軌道，經(jīng)過(guò)豎直圓管軌道后與M點(diǎn)處?kù)o止的質(zhì)量m2=0.3kg的物塊B發(fā)生碰撞（碰撞時(shí)間極短），碰后物塊B在直軌道上滑行過(guò)程的x-t圖像如圖乙所示。已知A、B與直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。則（）A．最終A靜止的位置到M點(diǎn)的距離為1mB．A、B碰后瞬間B的速度大小為2m/sC．A滑過(guò)豎直圓管軌道P、Q兩點(diǎn)時(shí)受到管壁的彈力大小之差為6ND．A、B與直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.15【答案】C【詳解】ABD．由機(jī)械能守恒定律可知，A與B碰前瞬間A的速度為，A與B碰撞過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律得碰后B做勻減速運(yùn)動(dòng)，由其x－t圖像和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知；解得；；設(shè)A最終位置到M點(diǎn)的距離為，則解得最終A靜止的位置到M點(diǎn)的距離，故A、B、D錯(cuò)誤；C．在A從開(kāi)始至運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律可得，A在P點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律可得解得在A從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律可得，A在Q點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律可得解得A滑過(guò)豎直圓管軌道P、Q兩點(diǎn)時(shí)受到管壁的彈力差為故C正確。故選C。12．宇航員在空氣稀薄的某星球上用一根輕繩一端連接固定的拉力傳感器，另一端連接質(zhì)量為0.5kg的小鋼球，如圖所示。多次拉起小鋼球至不同位置并由靜止釋放，每次釋放后小球均在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，拉力傳感器分別記錄下每次釋放小鋼球后，小鋼球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)過(guò)程中繩子拉力的最大值和最小值。做出圖像，根據(jù)圖像判斷下列說(shuō)法正確的是（）A．增大小球質(zhì)量，圖像斜率會(huì)變大B．隨著釋放高度增加，與的差值增大C．該星球表面的重力加速度為D．該星球表面的重力加速度為【答案】BC【詳解】B．設(shè)小鋼球的質(zhì)量為m，小鋼球在高h(yuǎn)處?kù)o止釋放時(shí)，拉力最小為。釋放時(shí)速度為零，所以有其中為細(xì)線與豎直方向夾角。小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，小鋼球下擺過(guò)程中機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線拉力最大，最大拉力為，則有聯(lián)立可得由題意可知故隨增大，差值增大，故B正確；A．由可知，圖像斜率與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；CD．縱軸截距計(jì)算可得該星球重力加速度為故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。13．如圖所示，固定光滑斜面傾角，其底端與豎直平面內(nèi)半徑為R的固定光滑圓弧軌道相切，位置D為圓弧軌道的最低點(diǎn)。質(zhì)量為的小球A和質(zhì)量為m的小環(huán)B（均可視為質(zhì)點(diǎn)）用的輕桿通過(guò)輕質(zhì)鉸鏈相連。B套在光滑的固定豎直長(zhǎng)桿上，桿和圓軌道在同一豎直平面內(nèi)，桿過(guò)軌道圓心O，初始輕桿與斜面垂直。在斜面上由靜止釋放A，假設(shè)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩桿不會(huì)碰撞，小球能滑過(guò)D點(diǎn)且通過(guò)軌道連接處時(shí)無(wú)能量損失（速度大小不變），重力加速度為g，從小球A由靜止釋放到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)過(guò)程中，下列判斷正確的是（）A．A和B系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為C．剛釋放時(shí)小球A的加速度大小為D．已知小球A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小環(huán)B的瞬時(shí)加速度大小為a，則此時(shí)小球A受到圓弧軌道的支持力大小為【答案】AB【詳解】A．由于小球A和B組成的系統(tǒng)只有重力做功，機(jī)械能守恒，A正確；B．過(guò)O點(diǎn)分別向AB和斜面做垂線，如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知BO=R，當(dāng)A下降到最低點(diǎn)時(shí)，B的速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒可知解得此時(shí)A的速度，B正確；C．剛釋放時(shí)小球A的時(shí)，桿對(duì)小球的彈力沿著桿，與運(yùn)動(dòng)方向垂直，根據(jù)牛頓第二定律解得，C錯(cuò)誤；D．小球A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)小球B，根據(jù)牛頓第二定律對(duì)小球A：解得，D錯(cuò)誤。故選AB。14．如圖所示，傾角為的斜面體固定在足夠高的水平桌面上，AP與桌邊緣平齊，在斜面上固定放置半徑為、內(nèi)壁光滑的半圓管軌道AEB（管內(nèi)徑遠(yuǎn)小于），O為圓心，E為圓心等高處，最低點(diǎn)A、最高點(diǎn)B的切線水平，AB是半圓管軌道的直徑。在管口B點(diǎn)處有光滑輕質(zhì)小定滑輪（圖中未畫出），一輕繩跨過(guò)滑輪，一端與管內(nèi)的小球連接，另一端與小物塊連接，小物塊豎直懸掛，小球位于最低點(diǎn)A，開(kāi)始時(shí)整個(gè)裝置被鎖定，繩剛好拉直，某時(shí)刻解鎖，整個(gè)裝置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知小球質(zhì)量為，小物塊質(zhì)量為，兩者均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為。下列說(shuō)法正確的是（）A．解鎖瞬間，小物塊加速度大小為B．小球無(wú)法通過(guò)B點(diǎn)C．小球運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)速度大小為D．從解鎖至小球運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程中，繩子對(duì)物塊做功為【答案】CD【詳解】A．解鎖瞬間繩子拉力突變，則此時(shí)小球加速度大小不為，故A錯(cuò)誤；B．從A到B，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒有解得則小球可以通過(guò)B點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C．從A到E，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒有解得故C正確；D．從解鎖到小球運(yùn)動(dòng)至E點(diǎn)過(guò)程中，設(shè)繩對(duì)小物塊做功為W，對(duì)小物塊由動(dòng)能定理有解得故D正確。故選CD。15．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上，上端與物體A連接，物體A又與一跨過(guò)定滑輪的輕繩相連，繩另一端懸掛著物體B和C，A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)剪斷B和C之間的繩子，則A和B將一起振動(dòng)，且它們均各在某一位置上下振動(dòng)，振動(dòng)過(guò)程中離開(kāi)那一位置向上或向下距離相同。已知物體A質(zhì)量為3m，B和C質(zhì)量均為2m，彈簧的勁度系數(shù)為k。下列說(shuō)法正確的是（??）A．剪斷B和C間繩子之前，A、C均處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈簧形變量為B．物體A振動(dòng)過(guò)程中的最大速度時(shí)彈簧的形變量為C．振動(dòng)過(guò)程中，繩對(duì)物體B的最大拉力為2.8mgD．物體A振動(dòng)過(guò)程中的最大速度為【答案】AC【詳解】A．剪斷B和C之間的繩子前，對(duì)BC進(jìn)行分析有可知，此時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài)，對(duì)A進(jìn)行分析有解得，A正確；B．剪斷B和C之間的繩子后，物體A振動(dòng)過(guò)程中達(dá)到最大速度時(shí)，A、B的合外力均為0，此時(shí)對(duì)B有可知，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，對(duì)A進(jìn)行分析有解得，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)分析可知，剪斷B和C之間的繩子瞬間加速度最大，此時(shí)繩對(duì)物體B的拉力最大，對(duì)物體B有對(duì)物體A有解得，C正確；D．物體A振動(dòng)過(guò)程中達(dá)到最大速度時(shí)，AB的合外力均為0，根據(jù)上述，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，壓縮量為，且大小等于初始狀態(tài)的拉伸量，物體A運(yùn)動(dòng)至該位置過(guò)程，對(duì)物體AB與彈簧系統(tǒng)有解得，D錯(cuò)誤。故選AC。三大力場(chǎng)中功能關(guān)系的綜合應(yīng)用16．如圖所示，傾斜傳送帶傾角為，傳送帶底端通過(guò)一小段光滑圓弧與光滑水平軌道連接。金屬小球B（不能視為質(zhì)點(diǎn)）通過(guò)細(xì)繩豎直懸掛，小球與光滑水平軌道只接觸不擠壓，豎直細(xì)繩左側(cè)存在強(qiáng)磁場(chǎng)。傳送帶以的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，絕緣滑塊A從傳送帶上距傳送帶底端處?kù)o止釋放，A、B每次都發(fā)生一維彈性碰撞，由于左側(cè)強(qiáng)磁場(chǎng)的作用，B很快就停在原位置。已知A的質(zhì)量，A與傳送帶間的摩擦因數(shù)，B的質(zhì)量為，重力加速度g取，。下列說(shuō)法正確的是（）A．A下滑過(guò)程做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．第一次碰后A、B的速度大小相等、方向相同C．第一次碰撞前A與傳送帶的摩擦生熱大小為3.2JD．經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間A、B均靜止后，整個(gè)過(guò)程中A與傳送帶間的摩擦生熱大小等于A重力勢(shì)能減少量和傳送帶多消耗的電能之和【答案】AC【詳解】AC．A下滑過(guò)程中，設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t加速到與傳送帶同速，時(shí)間t內(nèi)A的加速度為a，位移為，由牛頓第二定律得解得由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式解得；由于等于A距傳送帶底端的距離，所以A下滑過(guò)程一直做加速度不變的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A恰好滑到傳送帶底端時(shí)，速度與傳送帶相同；在時(shí)間內(nèi)，傳送帶運(yùn)動(dòng)的距離為則第一次碰撞前A與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為故AC正確；B．A與B發(fā)生彈性碰撞，設(shè)A的初速度方向?yàn)檎较颍谝淮闻鲎策^(guò)程有；解得；第一次碰后A、B的速度大小相等、方向相反，故B錯(cuò)誤；D．A、B均靜止后，由能量守恒定律，A與傳送帶間的摩擦生熱與B進(jìn)出磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的焦耳熱之和等于A重力勢(shì)能減少量和傳送帶多消耗的電能之和，故D錯(cuò)誤。故選AC。17．如圖甲，勁度系數(shù)的輕彈簧左端固定在豎直墻上，右端連接一個(gè)質(zhì)量為M的木板。開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，木板靜止在光滑的水平桌面上、一質(zhì)量的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從木板左端以初速度滑上木板，最終恰好停在木板的右端。圖乙中A為物塊的圖線；B為木板的圖線且為正弦圖線。已知重力加速度，根據(jù)圖中所給信息可得（）A．木板的長(zhǎng)度為B．時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為C．時(shí)，木板受到物塊的摩擦力與彈簧的彈力大小相等D．內(nèi)“物塊和木板”系統(tǒng)的摩擦生熱為【答案】AD【詳解】A．由于v-t圖像與t軸圍成的面積表示位移，通過(guò)圖像可知，A一直向右運(yùn)動(dòng)，位移s=2m，B先向右后向左運(yùn)動(dòng)，總位移為0。因此，A運(yùn)動(dòng)的位移即為木板長(zhǎng)度，即2m，A正確；B．由于v-t圖像的斜率表示加速度，可知A減速運(yùn)動(dòng)的加速度為1m/s2。而A在僅受摩擦力的作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可知由物塊B的v-t圖像可知，t=0.5s時(shí)，B的速度最大，此時(shí)由于切線斜率為0，故B物塊的加速度為0。對(duì)B進(jìn)行受力分析可知，此時(shí)彈簧彈力與摩擦力二力平衡，且彈簧伸長(zhǎng)量的大小應(yīng)為B的位移x，則有：解得由正弦圖線的對(duì)稱性可知，t=1s時(shí)，B的速度為0，即位于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅處，B向右的位移為2x。對(duì)0~1s過(guò)程列能量守恒：其中A在1s內(nèi)的位移為聯(lián)立可得，B錯(cuò)誤；C．1s時(shí)，木板的v-t圖切線斜率不為0，說(shuō)明木板此時(shí)仍有加速度，故摩擦力與彈簧彈力并不相等，C錯(cuò)誤；D．兩秒內(nèi)“物塊和木板”系統(tǒng)的摩擦生熱而由圖像可知，全過(guò)程物塊與木板的相對(duì)路程即等于物塊的位移s，因此系統(tǒng)摩擦生熱為2J，D正確。故選AD。18．如圖1所示，O點(diǎn)處固定有力傳感器，長(zhǎng)為l的輕繩一端與力傳感器相連，另一端固定著一個(gè)小球?，F(xiàn)讓小球在最低點(diǎn)以某一速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，設(shè)輕繩與豎直方向的角度為（如圖所示），圖2為輕繩彈力大小F隨變化的部分圖像。圖2中a為已知量，不考慮空氣阻力，重力加速度大小為g，則（）A．小球質(zhì)量為 B．小球在與圓心等高處時(shí)的速度為C．小球運(yùn)動(dòng)到時(shí)的動(dòng)能為 D．小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)線的拉力為5a【答案】AD【詳解】A．根據(jù)動(dòng)能定理有由牛頓第二定律可得解得由圖像可得；解得，所以A正確；B．小球在與圓心等高處時(shí)的速度為解得所以B錯(cuò)誤；C．小球運(yùn)動(dòng)到時(shí)的動(dòng)能為解得所以C錯(cuò)誤；D．小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)線的拉力為解得所以D正確；故選AD。19．如圖所示，在光滑水平面上，有一絕緣長(zhǎng)木板B靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，現(xiàn)把電荷量為的小物塊A從B的左端由靜止釋放，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后（A未從B上掉落），A向右運(yùn)動(dòng)的位移大小為，B向右運(yùn)動(dòng)的位移大小為，已知A與B接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，A、B的質(zhì)量均為m，下列說(shuō)法正確的是（）A．若，則B．若，則C．若，則該過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量D．該過(guò)程中，A、B系統(tǒng)的電勢(shì)能減小，機(jī)械能增加【答案】C【詳解】A．假設(shè)A、B系統(tǒng)一起向右加速，對(duì)A、B系統(tǒng)受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有可得，A、B系統(tǒng)共同的加速度為此時(shí)長(zhǎng)木板B受到的摩擦力為若，則長(zhǎng)木板B受到的摩擦力假設(shè)成立，說(shuō)明此時(shí)A、B間為靜摩擦，A、B一起向右加速，則，故A錯(cuò)誤；BC．由上分析可知，若，則長(zhǎng)木板B受到的摩擦力說(shuō)明A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，對(duì)小物塊A受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有對(duì)長(zhǎng)木板B受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有由于，可得則根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式可得根據(jù)功能關(guān)系，可得該過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為故B錯(cuò)誤，C正確；D．根據(jù)功能關(guān)系，即電場(chǎng)力做功的多少等于電勢(shì)能變化的多少，可知A、B系統(tǒng)減少的電勢(shì)能為。由上分析可知，若，即若A、B一起運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知，A、B系統(tǒng)增加的機(jī)械能等于A、B系統(tǒng)減少的電勢(shì)能即為。若，即A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化可知，A、B系統(tǒng)減少的電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為A、B摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能和A、B的機(jī)械能，則A、B系統(tǒng)增加的機(jī)械能為故D錯(cuò)誤。故選C。20．如圖，MN和是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑鏈接，右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻。平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m、電阻為2R的金屬棒從高為h處?kù)o止釋放，到達(dá)磁場(chǎng)右邊界處恰好停止。已知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好。則金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中（??）A．流過(guò)定值電阻的電流方向是：N→QB．通過(guò)金屬棒的電荷量為C．金屬棒克服安培力所做的功為D．電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為【答案】BD【詳解】A．由右手定則可知：金屬棒向右切割磁感線時(shí)，在閉合回路中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，即通過(guò)定值電阻的電流方向是從Q到N，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電磁感應(yīng)定律有由歐姆定律可知根據(jù)公式聯(lián)立解得故B正確；C．根據(jù)動(dòng)能定理有解得則金屬棒克服安培力所做的功為，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)功能關(guān)系可知：則電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為故D正確。故選BD。有關(guān)功能的圖像問(wèn)題21．某滑雪賽道如圖所示，滑雪運(yùn)動(dòng)員從靜止開(kāi)始沿斜面下滑，經(jīng)圓弧滑道起跳。將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)摩擦力及空氣阻力，此過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能與水平位移x的關(guān)系圖像正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】設(shè)斜面傾角為θ，不計(jì)摩擦力和空氣阻力，由題意可知運(yùn)動(dòng)員在沿斜面下滑過(guò)程中根據(jù)動(dòng)能定理有即下滑過(guò)程中開(kāi)始階段傾角θ不變，Ek-x圖像為一條直線；經(jīng)過(guò)圓弧軌道過(guò)程中θ先減小后增大，即圖像斜率先減小后增大。故選A。22．如圖所示，足夠長(zhǎng)的傾斜傳送帶以恒定速率順時(shí)針運(yùn)行。質(zhì)量為m木塊以初動(dòng)能從傳送帶的底端滑上傳送帶。木塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中，關(guān)于木塊的動(dòng)能隨路程s變化關(guān)系的圖像不可能的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】A．設(shè)木塊動(dòng)能為E0時(shí)對(duì)應(yīng)的速度為v1；當(dāng)v1＜v0，且木塊重力沿傳送帶向下的分力大于木塊與傳送帶間的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，木塊滑上傳送帶后先相對(duì)傳送帶向下滑動(dòng)，所受滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向上，而合外力沿傳送帶向下，木塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后，繼續(xù)相對(duì)傳送帶向下滑動(dòng)，所以合外力不變，加速度不變，木塊速度開(kāi)始反向增大，根據(jù)對(duì)稱性可知木塊返回傳送帶下端時(shí)速度為－v1，木塊動(dòng)能仍為E0，故A不可能；B．當(dāng)v1＜v0，且木塊重力沿傳送帶向下的分力小于木塊與傳送帶間的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，木塊滑上傳送帶后先相對(duì)傳送帶向下滑動(dòng)，所受滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向上，合外力沿傳送帶向上，木塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木塊