第4講功能關(guān)系能量守恒定律(分值:100分)1~9題,每小題7分,共63分。A級基礎對點練對點練1功能關(guān)系的理解和應用1.(2024·浙江1月選考,3)如圖所示,質(zhì)量為m的足球從水平地面上位置1被踢出后落在位置3,在空中達到最高點2的高度為h,則足球()A.從1到2動能減少mghB.從1到2重力勢能增加mghC.從2到3動能增加mghD.從2到3機械能不變2.如圖是工人在裝卸桶裝水時的常用方法,工人將水桶靜止放在卸貨軌道的上端,水桶會沿著軌道下滑到地面。某次卸貨時,水桶(含水)的總質(zhì)量是20kg,水桶釋放點到地面的高度差是1m,水桶滑到地面時的速度是2m/s,重力加速度取10m/s2,關(guān)于此下滑過程,下列說法正確的是()A.阻力對水桶做的功是160JB.合外力對水桶做的功是200JC.水桶損失的機械能是160JD.水桶滑到軌道末端時重力的瞬時功率是400W3.(2025·山東聊城模擬)如圖所示,圓柱形的容器內(nèi)有若干個長度不同、粗糙程度相同的直軌道,它們的下端均固定于容器底部圓心O,上端固定在容器側(cè)壁上。若相同的小球以同樣的速率,從點O沿各軌道同時向上運動。關(guān)于它們向上運動的過程,下列說法正確的是()A.各小球動能相等的位置在同一水平面上B.各小球重力勢能相等的位置不在同一水平面上C.各小球機械能相等時處于同一球面上D.當摩擦產(chǎn)生的熱量相等時,各小球處于同一圓柱面上4.(2024·安徽卷,7)在某地區(qū)的干旱季節(jié),人們常用水泵從深水井中抽水灌溉農(nóng)田,簡化模型如圖所示。水井中的水面距離水平地面的高度為H。出水口距水平地面的高度為h,與落地點的水平距離約為l。假設抽水過程中H保持不變,水泵輸出能量的η倍轉(zhuǎn)化為水被抽到出水口處增加的機械能。已知水的密度為ρ,水管內(nèi)徑的橫截面積為S,重力加速度大小為g,不計空氣阻力。則水泵的輸出功率約為()A.ρgSlB.ρhSlC.ρgSlD.ρgSl5.(2024·貴州遵義模擬)如圖所示,某時刻物塊以初速度v0沿粗糙斜面向下運動,此時加上沿斜面向上的恒力F,物塊開始向下做勻減速直線運動直至靜止。以該時刻物塊所在位置為勢能零點,若位移為x、速度為v、動能為Ek、重力勢能為Ep、機械能為E,則下列圖像可能正確的是()A.A B.B C.C D.D對點練2摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化6.(2025·海南?？谀M)如圖所示,質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放,傳送帶由電動機帶動,始終保持以速度v勻速運動,物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止,對于物體從靜止釋放到與傳送帶相對靜止這一過程,下列說法正確的是()A.摩擦力對物體做的功為mv2B.電動機多做的功為12mvC.系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為12mvD.傳送帶克服摩擦力做的功為12mv對點練3能量守恒定律的理解和應用7.輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)k=30N/m,右端固定在墻上,左端與一質(zhì)量m=0.5kg的物塊相連,如圖(a)所示彈簧處于原長狀態(tài),物塊靜止且與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,彈簧的彈性勢能與形變量的關(guān)系為Ep=12kx2。以物塊所在處為原點,水平向右為正方向建立x軸,現(xiàn)對物塊施加水平向右的外力F,F隨x軸坐標變化的情況如圖(b)所示,g=10m/s2,則物塊向右運動至x=0.4m處的動能為(A.0.7J B.1.1J C.3.1J D.3.5J8.(多選)(2025·湖南株洲一模)如圖,質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)靜止在質(zhì)量為M、長為l的木板上的最右端,木板放在光滑水平桌面上,某時刻木板以速度v0開始運動。已知物塊與木板間的滑動摩擦力大小為Ff,當物塊從木板左端離開時()A.物塊的動能等于FflB.物塊的動能小于FflC.木板的動能大于12Mv02-D.木板的動能小于12Mv02-B級綜合提升練9.(多選)(2024·安徽馬鞍山模擬)質(zhì)量為m的球豎直落入水中后,下落過程中受到水的作用而做勻減速直線運動,下落過程中球的機械能和重力勢能隨著球進入水的深度h變化規(guī)律如圖所示,重力加速度g取10m/s2。則()A.球的質(zhì)量為0.5kgB.球的動能減少了40JC.球受到的水的作用力為10ND.球向下運動的時間約為2s10.(17分)(2024·江蘇卷,15)如圖所示,粗糙斜面的動摩擦因數(shù)為μ,傾角為θ,斜面長為L。一個質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點)在電動機作用下,從斜面底端A點由靜止加速至B點時達到最大速度v,之后做勻速運動至C點,關(guān)閉電動機,物塊恰好到達最高點D點,重力加速度為g,不計電動機消耗的電熱。求:(1)(6分)CD段長度x;(2)(5分)BC段電動機的輸出功率P;(3)(6分)全過程儲存的機械能E1和電動機消耗的總電能E2的比值。C級培優(yōu)加強練11.(20分)如圖所示,將原長為R的輕質(zhì)彈簧放置在傾角為37°的軌道AB上,一端固定在A點,另一端與滑塊P(可視為質(zhì)點,質(zhì)量可調(diào))接觸但不連接。AB長為2R,B端與半徑為R的光滑圓軌道BCD相切,D點在O點的正上方,C點與圓心O等高?；瑝KP與AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。用外力推動滑塊P,每次都將彈簧壓縮至原長的一半,然后放開,P開始沿軌道AB運動。當P的質(zhì)量為m時剛好能到達圓軌道的最高點