2025优化设计一轮第6讲 功能关系 能量守恒定律.docx

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1、第m讲功能关系能量守恒定律基础对点练IS组一功能关系的理解与应用1.（2023上海冈行区二核）“丫”形弹弓如图所示,先用力拉弹兜（内有弹丸）使皮筋拉伸,然后由静止择放弹丸.不计空气用力.弹出的弹丸在空中运动一段时间后击中目标.下列说法不正确的足（）弹兜A.拉伸皮筋的过程.皮筋的怦性势能增大B.糅放弹丸后弹丸弹出前.弹兜时弹丸做正功C.弹出后在空中运动的过程、弹丸的动能一直增大D山静止释放后击中目标前.弹丸的机械旎先增大后保持不变2 .（2023淅江杭州二模）如图所示是神舟I四号返回舱夜间返回的红外照片,打开降落伞后,返回舱先M速后匀速下带.地后安全若防，着不计空气对返回舱的作用力,则（）A打开

2、降落伞之后.返回俄仍处于失重状态B.匀速卜降阶段.返回舱的机械能守忸CM速下降阶段.返回舱的机械能的M少崎等于合力对返回舱做的功D.勺速下降阶段,返回1船的机械能的减少优等于由力对返回1饿做的功3 .长征途中,为了突破敌方关隘.战士爬上陡峭的山头.居高临下沿水平方向向敌方防御工事内投掷手榴弹,手榴弹做平拊运动，忽珞空气阻力,以下关于手榴弹下落过程中的球力势能与（以地面为手势能面）、动能变化量Eh动能的平均变化率半、机械能质时间，变化的曲戏,正确的是（）逾组二能量守恒定律的理解与应用4 .某同学用如图所示的装置制量一个凹形木块的质量in,弹簧的左端图定,木块在水平面上紫靠弹簧（不连接）并将其压缩

3、.记下木块右端位置A点.龄止择放后,木块右端怡能运动到小点.在木块槽中加入个顺=800g的玷码,再将木块左端紧毒弹簧,木块方然位置仍然在A点,静止样放后木块离开弹彼,右端恰能运动到快点,测得ARt,AR1长分别为27.0cm和9.0CmJ如木块的质量为（）mAB1B1A.I00gB.2gC.3gD.400g5 .（多选）（2024由庆调研）将一初动能为E的物体（可视为质点）里H上帕.物体回到出发点时.动能为a取出发点位置的重力势能为零,整个运动过程可认为空气阻力大小忸定,则该物体动能与重力势能相等时,其动能为（）a7C茎D竺J7u,9逾组三摩擦力做功与能量转化6 .如图所示,锭泉中心有一个半径

4、为r的阀盘.可绕其中心轴转动.在圆盘的边缘放置个质量为m的小物块.物块与圈盘及崔梁间的动冷捺因数均为/“现缓慢增大圆盘的角速度,小物块将从R1.盘上滑落,最终恰好停在案面边缘，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,R力加速度为g.圆盘皿度及圆做与笆桌间的间隙不计.则下列说法正确的是（）A舟里的半径为看B.小物块刚从网盘上滑落时.小物块的速度为J甲C小物块刚从圆做上滑落时.圆盘的用速度为塔D.该过程中因摩擦产生的内能为“，摩，综合提升练7.（2023天津南开区一模）桔株（gE）是我国古代的一种取水机械，其原挥如图所示,在里巴支架上安装根可绕支点转动的长细杆,杆的一相固定磬石,处一端通过长竹悬拄水桶,取

5、水时人借助自身武力向下拄动长竹,使水桶浸入水中;打满水后,人向上助力提起水桶,忽略桔禅各衔接处的阻力,下列说法正确的是（）支点A向下取水过程.桔fit系统的机械能守恒B.向卜取水过程.人对桔杵系统救的功等于磐石增加的重力势能C向上提水过程.人时枯梅系统蚁的功-定等于系统机械能的改变MD向上提水过程,人对桔梆系统做的功一定等于系统的动能改变JII8.（多遗）（2023广东他山联考）如图甲所示.北宋军事著作*武经总要3中记载了一种古代运怆装备.名为皎车”,其原理如图乙所示,将一根留轴削成同心而半径不同的两部分.其中。、/两点分别是大小就斜边缘上的柝点.其上统以绳索,绳卜加一动滑轮,滑轮卜挂上重物.

6、人转动把手带动其轴旋转便可轻松将曳物吊起,则在起吊过程中,下列说法正确的是（）甲乙AO点的向心加速哎大于b点的向心加速度B.人对把手做的功等于电物机械能的增加C滑轮对重物做的功等于重物机械旎的增加“D.若把手顺时针（从左往右看）转动则滑轮也会逆时针转动9.（2024贵州市阳接M）如图中所示1.台风力发电机的叶片长设为人当风吹过叶片时,由于空气动力的效应带动叶轮转动,叶轮通过主轴连接齿轮箱帝动发电机发电.图乙是该风力发电机的扫风面积示意图（WIU1.旋转扫过的面枳在垂直于风向的投影面枳.是风力发电机截留风能的面积）.已知空气的密度为当地风速为V.风的动能咕化为电能的效率为小则该风力发电机的功率为

7、（）甲C.%”,%D.-11p.-v/10.（2023浙江杭州模拟）物块在领角为30的固定斜面（足场长）上受到方向与斜面平行的恒定拉力作用.由静止开始沿斜而向下做匀加速直线运动.物块与斜面间的动摩擦因数处处相同.若OF时间内.物块滑动过程中动能、摩擦产牛.内能和电力势能随时间的变化分别如图曲战、和所示.则（）A,物块与斜面间的动摩擦因数为巨BQ*时间内.机械能增大4JC.0-（时间内、物块的加速度为12m2D若b时刻撤去拉力.则再经过时间3加.物块速衣减到011.（202!全国甲卷）如图所示.书!角为。的光滑斜面上有50个求速带（图中未完全画出，相邻战逑带间的即离均为止减速带的宽度远小于小一质

8、业为m的无动力小车（可视为侦点）从距第个M速带1.处由济止糅放.已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关,观察发现.小车通过第30个减速带后,在相邻股速带间的平均速度均相同.小车通过第50个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面.第续滑行距离S后停卜.已知小车与地面间的动摩擦因数为“.重力加速度大小为g（无动力必、车（I）求小生通过第30个战速带后,经过每一个减速带时损失的机械能.（2）求小车通过前30个减速带的过程中在年一个诚建带上平均损失的机械能。（3）若小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每个减速带上损失的机械能,则1.应满足什么条件?12.如图所示.在某

9、竖直平面内,光滑曲面八8与粗糙水平面C平滑连接于B点HC看端连接内壁光滑、半径=0.2m的押回管S管口。嫡iE下方直立一根劲度系数为Jt=I(X)NZm的轻算簧屏费-端Ia定于地面上,另一端恰好与管口Dia平齐.一个质Ift为1.0kg的物块放在曲面A8上.现从距BC的高度为=0.6m处由静止择放粉块.它与8C间的动摩擦因数“=05物块进入管口C端时.它对上管壁有FN=25W的作用力,通过CD后,在压缩弹面过程中物块速度最大时弹簧的弹性势能E11=0.5J.威力加速度g取IOnVS2.求：(1)在压缩弹簧过程中物块的最大动能u.:(2)物块最终停止的位置，参考答案第6讲功能关系能量守恒定律IC

10、解析粒皮筋的W程,皮筋的形变量增大,弹性势能增大.故A正确;释放强丸后弹丸弹出前.弹丸的动能指加用史对晋丸做正功,故B正确;若弹丸向上弹出,则徐出后在空中运动的过程中，重力先做负功后做正功,所以弹丸的动能先减少后增加.故C错误:由静止锋放弹丸后.弹力对弹丸做正功.机械能潸加.脱赛弹元击中目标前,只有重力做功.机械能守恒,所以弹丸的机械能先增大后保持不变,故D正确。本题选择说法不正确的.故选C。2 .D解析打开降落伞后,返回舱减速下降时,加速度方向向上,处于超更状态,故A错误;匀速下降阶段.返回舱动能不变.重力势能减少,机械能拔少.故B错误:戒速下降阶段.返回舱的机械能的减少量等于重力以外其他力

11、做的功,故C错误:匀速下降阶段,返回舱的机械能的减少量等于克服阻力做的功.而更力等于阻力,所以返回舱的机械能的减少量等于重力对返回舱做的功,故D正确。3 .C解析设手精弹的初始高度为,则手吧弹下落过程中的重力势能EP=MgHMgjgt2=mgH孝R可知耳”图像不可能是直线,故A错误;动能变化量等于合外力所做的功,即重力做的功,可得.&=娼城=萼己可知AEI图像为过原点的抛物浅.敌B错误;根据B选项分析可得卓=孝，.可知华“图像为过原点的佞斜直鼓,敌C正确;手榴弹下落过程中只有重力做功.机械能守恒.可知国像为平行于，轴的直线.机械能大小恒为顶f,故D错误.4 .D解析根据能量守恒定能有gtB=E

12、w(+,)fB=EpM立解得,=400&D正确。5 .BC解析设上升的最大高度为无根据功能关系有八2r=W/根据能量守恒可存E=Mg4+r,力.求得侬I=：=他,求存F=刎g,若在上升阶段离出发点处动能柘重力势能相等.由倭量守恒定律有反+=4E=p=M.联立解得反=噂=版若在下硅阶段离出发点及动能和曳力势能相等,由能量守恒定律有JWgr=E-F式2h-EC=Ef1.=m火:联立解H=WW=能故选B.C6 .A解析小物块刚滑落时,最大的厚棒力等于所需向心力,可得Wng=JnOA.解得0=Jg.C错误;小物块刚滑落时的速度大小为v=r=.B错误:设小物块在餐桌上滑行的距离为X.根据动能定理可将w”

13、X=OgnR解浮xg,小物块在桌面上运动的侑视图如图所示,根据国中几何关系可得片=+,解存R=半.A正确;该过程中因厚掇产生的热量为。=，4=如吆2错误。7 .C解析向下取水的过程中,人对枯律系统做正功,枯株系统的机械假不守恒,枯株系统的机械能增大.故A错误响下用水的过程中.磐石的重力势能和动能都增大,所以人对桔棒系统做的功大于臀石增加的重力势能.故B错误:根据功能关系,向上提水过程.人对枪椽系统做的功一定等于系统机犍能的改变量,故C正确,D错误。8 .AC解析据。=可知/的半径大于人的半径,由于两点是同轴转动,角速度相同,故点的向心加速度大于b点的向心加速度.AIE确:由能量守恒可知.人对把

14、手做功除了统化为重物的机核能外,迂有轮轴的动能及摩擦生热等.因此人对把手做的功大于重物机核能的增加t.B错误:由功能关系可知滑轮对重物做的功等于重物机械能的增加量.C正确;若把手顺时针转动则大轴上绕境收紧,滑轮左侧的蝇向上,小轴上绕堤放松、滑轮右例的绳向下,故滑轮会IR时针转动,D特9 .A解析，时间内流向风轮机的最大风能为E=如/=如/Mr=加心户,可得发电机的风力发电的功率为P=如储/.故选A。IOC解析设OTU时间内,物块的位移为底根据重力做功与重力势能变化的关系得，gtsin30。=5J.由功能关系可存Arng.Wos30。=8J.联立解得=整.故A情误：0砧时间内,动能增大8J.重力

15、势能减小5J,所以机械能增大3J.被B精误;根据动能定理得max=12J.联立解得“=12msi,故C正确如时刻我去拉力.此时物块的速度为y=(t1.此后,由牛顿第二定律得WImgCOS30。HWSin300=ww,解得=3m2,设再羟过时间r物块速度减到0,则v=T,解得，=4加,故D错误。11.答案(1.)Mrfsin?mg1.+29d1.$inO“mgsU)30解析(D第30个后,两相邻减速旁间平均速度相见即经过每两个成速带的距高乩初速度4末速度”都相同,可推出在每相邻拔连带间.因重力做功获得的动能等于过每个减速带时损失的能量.虹有第30个减速带后,蛭过每一个减速带时损失的机械能Ai=”，.MUn/(2)小车道过前30个减速带的过程中,限据能量守恒定律,更力势能的减少量等于动能的增加量与经过减速帝损失的机械能之和/H,4f(1.+29t)sinf1.=m02+E2小车通过第50个减速考后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面,继续滑行距离S后停下.根据动能定理ntfx=mv02前30个减速带的过程中在每一