2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)優(yōu)化訓(xùn)練專題：20 功能關(guān)系 ...

更新時(shí)間：2020-10-30 瀏覽次數(shù)：165 類型：一輪復(fù)習(xí)

一、單選題

1. (2020高一下·東城期末) 一個(gè)斜面長(zhǎng)5m，高2.5m，用平行于斜面、大小為100N的力F，將質(zhì)量為10kg的物體從斜面底勻速推到斜面的頂端。在這個(gè)過(guò)程中（）（g取10m/s²）

A . 力F對(duì)物體做功500J B . 力F對(duì)物體做功250J C . 重力對(duì)物體做功250J D . 物體克服摩擦力做功500J

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2. (2020·攀枝花模擬) 2019環(huán)攀枝花國(guó)際公路自行車賽11月24日迎來(lái)收官之戰(zhàn)，18支國(guó)內(nèi)外車隊(duì)經(jīng)過(guò)攀枝花中國(guó)三線建設(shè)博物館至米易縣文化廣場(chǎng)114.7公里的爭(zhēng)奪后，最終烏克蘭基輔首都洲際隊(duì)的維塔利亞?布茨收獲2019環(huán)攀枝花個(gè)人總冠軍，奪得“英雄衫”橙衫。若布茨在比賽的某段下坡過(guò)程中保持同一姿態(tài)滑行了一段距離，重力對(duì)他做功4000J，他克服阻力做功200J．則布茨在該段下坡過(guò)程（）

A . 動(dòng)能增加了4000J B . 機(jī)械能減小了200J C . 機(jī)械能減小了3800J D . 重力勢(shì)能減小了3800 J

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3. (2020高一下·哈爾濱月考) 某同學(xué)用頻閃相機(jī)拍攝了運(yùn)動(dòng)員跳遠(yuǎn)比賽時(shí)助跑、起跳、最高點(diǎn)、落地四個(gè)位置的照片，簡(jiǎn)化圖如上圖所示．則運(yùn)動(dòng)員起跳瞬間消耗的體能最接近（）

A . 4J B . 40J C . 400J D . 4000J

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4. (2020高二下·賓縣期中) 假設(shè)某次罰點(diǎn)球直接射門時(shí)，球恰好從橫梁下邊緣踢進(jìn)，此時(shí)的速度為v.橫梁下邊緣離地面的高度為h，足球質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功為W₁ ，足球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服空氣阻力做的功為W₂ ，選地面為零勢(shì)能面，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功為W₁＝mgh＋ $\text{[math]}$ mv² B . 足球機(jī)械能的變化量為W₁－W₂ C . 足球克服空氣阻力做的功為W₂＝mgh＋ $\text{[math]}$ mv²－W₁ D . 運(yùn)動(dòng)員剛踢完球的瞬間，足球的動(dòng)能為mgh＋ $\text{[math]}$ mv²

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5. (2020高一下·眉山期末) 如圖所示，輕彈簧豎直固定于水平地面上，將一小球從彈簧的上端處由靜止釋放，在小球第一次下落到最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列關(guān)于小球的速度v、小球所受彈力的大小F隨小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，小球的重力勢(shì)能E_P、小球的機(jī)械能E隨小球下落位移x的圖像關(guān)系正確的是（取最低點(diǎn)處小球的重力勢(shì)能為0）（）

A . B . C . D .

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6. (2020高一下·武威期末) 如圖所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點(diǎn)處，將小球拉至A處，彈簧恰好無(wú)形變，由靜止釋放小球，它運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)間的豎直高度差為h，速度為v，則（）

A . 由A到B重力做的功等于mgh B . 由A到B重力勢(shì)能減少 $\text{[math]}$ mv² C . 由A到B小球克服彈力做功為mgh D . 小球到達(dá)位置B時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為mgh+ $\text{[math]}$

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7. (2020高一下·北京期末) 如圖所示，質(zhì)量為m的蹦極運(yùn)動(dòng)員從蹦極臺(tái)上躍下。設(shè)運(yùn)動(dòng)員由靜止開始下落，且下落過(guò)程中（蹦極繩被拉直之前）所受阻力恒定，且下落的加速度為 $\text{[math]}$ 。在運(yùn)動(dòng)員下落h的過(guò)程中（蹦極繩未拉直），下列說(shuō)法正確的是（）

A . 運(yùn)動(dòng)員克服阻力所做的功為 $\text{[math]}$ B . 運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能減少了 $\text{[math]}$ C . 運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少了 $\text{[math]}$ D . 運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能增加了 $\text{[math]}$

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8. (2020高二下·浙江期末) 用長(zhǎng)繩將一重球懸掛在天花板上。如圖所示，一同學(xué)緊靠墻站立，雙手拉球使其與鼻尖恰好接觸，然后由靜止釋放重球。若該同學(xué)保持圖示姿勢(shì)不變，則重球擺動(dòng)過(guò)程中（）

A . 到最低點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能最大 B . 到最低點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最大 C . 一定不會(huì)撞擊該同學(xué) D . 可能會(huì)撞擊該同學(xué)

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9. (2020高一下·南平期末) 如圖甲所示，物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）與一輕質(zhì)彈簧上端相連，在A點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)物塊施加向上的恒定拉力F，當(dāng)物塊上升高度h到達(dá)B點(diǎn)時(shí)（如圖乙），彈簧對(duì)物塊的彈力與在A點(diǎn)時(shí)的大小相等，此時(shí)物塊的速度為v，重力加速度為g，以下說(shuō)法正確的是（）

A . 彈簧彈性勢(shì)能增加了mgh B . 物塊重力勢(shì)能增加了 $\text{[math]}$ C . 物塊機(jī)械能增加了 $\text{[math]}$ D . 物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加了 $\text{[math]}$

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10. (2020高一下·宿遷期末) 2022年的冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)將在北京和張家口舉行，其中滑雪運(yùn)動(dòng)是眾多運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一。假設(shè)某滑雪運(yùn)動(dòng)員由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過(guò)程中，重力對(duì)他做功為1.8×10⁴J，克服阻力做功2000J。則該運(yùn)動(dòng)員（）

A . 動(dòng)能增加了1.8×10⁴J B . 重力勢(shì)能減小了1.6×10⁴J C . 合外力做功2×10⁴J D . 機(jī)械能減小了2000J

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11. (2020高二下·寧波期中) 如圖所示，一輕質(zhì)彈簧下端固定在傾角為θ的粗糙斜面底端的擋板上，彈簧上端處于自由狀態(tài)。一質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距離彈簧上端L₁處由靜止釋放，物塊在下滑過(guò)程中經(jīng)A點(diǎn)（圖中未畫出）時(shí)速度達(dá)到最大值v，彈簧被壓縮到最短時(shí)物體離釋放點(diǎn)的距離為L(zhǎng)₂。已知物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則在物塊釋放到彈簧壓縮到最短的過(guò)程中（）

A . 系統(tǒng)損失的機(jī)械能為 $\text{[math]}$ B . 若物塊能彈回，則上滑過(guò)程中經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度最大 C . 物塊速度最大時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為 $\text{[math]}$ D . 物體重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量與系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能之和

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12. (2020高一下·寧波期中) 如圖所示，輕彈簧下端固定在水平面上，一小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，則在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列敘述中正確的是（彈簧始終豎直且在彈性限度內(nèi)）（）

A . 當(dāng)小球剛接觸彈簧時(shí)，小球的動(dòng)能最大 B . 當(dāng)小球剛接觸彈簧時(shí)，小球與彈簧組成的系統(tǒng)的勢(shì)能最大 C . 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，小球與彈簧組成的系統(tǒng)的勢(shì)能最大 D . 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)，小球與彈簧組成的系統(tǒng)的勢(shì)能最小

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13. (2020·駐馬店模擬) 如圖所示，固定斜面AB與水平面之間由一小段光滑圓弧連接，傾角為α，斜面的高度OB＝h．細(xì)線一端固定在豎直擋板上，另一端連接一質(zhì)量為m的小物塊，在小物塊和擋板之間壓縮一輕質(zhì)彈簧（小物塊與彈簧不連接）。燒斷細(xì)線，小物塊被彈出，滑上斜面AB后，恰好能運(yùn)動(dòng)到斜面的最高點(diǎn)。已知AC＝1，小物塊與水平面、斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g，則（）

A . 細(xì)線燒斷前彈簧具有的彈性勢(shì)能為mgh+μmgl+μmghcotα B . 在此過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能為mgh+μmgl+μmghcotα C . 彈簧對(duì)小物塊做功為μmgh+μmghcotα D . 在此過(guò)程中斜面對(duì)小物塊的摩擦力做功為 $\text{[math]}$

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二、多選題

14. (2020高一下·重慶期末) 如圖所示的容器中充滿某種液體，容器底部有一豎直輕質(zhì)彈簧，彈簧勁度系數(shù)為k，原長(zhǎng)為l，質(zhì)量為m的小球從液面靜止開始下落，加速度為 $\text{[math]}$ ，下落H后小球與彈簧接觸并壓縮彈簧，當(dāng)彈簧的壓縮量為x時(shí)，小球到達(dá)最低點(diǎn)。重力加速度為g，阻力恒定，則小球從開始下落至彈簧壓縮量為x的整個(gè)過(guò)程中（）

A . 小球機(jī)械能減少 $\text{[math]}$ B . 小球下落動(dòng)能最大時(shí)距容器底高 $\text{[math]}$ C . 小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少 $\text{[math]}$ D . 彈簧彈性勢(shì)能的最大值為 $\text{[math]}$

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15. (2020高一下·綿陽(yáng)期末) 質(zhì)量為m的物體以某一初速度從傾角為 $\text{[math]}$ 的斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度大小為 $\text{[math]}$ ，物體在斜面上上升到最大高度h的過(guò)程中（）

A . 重力勢(shì)能增加了 $\text{[math]}$ B . 機(jī)械能損失了 $\text{[math]}$ C . 動(dòng)能損失了mgh D . 動(dòng)能損失了 $\text{[math]}$

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16. (2020高一下·洛陽(yáng)期末) 靜置于地面上的物體質(zhì)量為0.3kg，某時(shí)刻物體在豎直拉力作用下開始向上運(yùn)動(dòng)，若取地面為零勢(shì)能面，物體的機(jī)械能E和物體上升的高度h之間的關(guān)系如圖所示，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s² ，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 物體在OA段重力勢(shì)能增加6J B . 物體在AB段動(dòng)能保持不變 C . 物體在h=2m時(shí)的動(dòng)能為9J D . 物體經(jīng)過(guò)OA段和AB段拉力之比為5∶4

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17. (2024高一下·佳木斯期末) 據(jù)報(bào)道：“新冠”疫情期間，湖南一民警自費(fèi)買藥，利用無(wú)人機(jī)空投藥品，將藥品送到了隔離人員手中。假設(shè)無(wú)人機(jī)在離地面高度為12米處懸停后將藥品自由釋放，藥品勻加速豎直下落了 $\text{[math]}$ 后落地，若藥品質(zhì)量為 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ ，則藥品從釋放到剛接觸地面的過(guò)程中（）

A . 機(jī)械能守恒 B . 機(jī)械能減少了 $\text{[math]}$ C . 動(dòng)能增加了 $\text{[math]}$ D . 所受的合力做了 $\text{[math]}$ 的功

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18. (2020·濟(jì)南模擬) 如圖甲所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)木板水平放置，可繞左端的轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，左端固定一原長(zhǎng)為 $\text{[math]}$ 的彈簧，一質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的小滑塊壓縮彈簧到圖甲中的 $\text{[math]}$ 點(diǎn)（物體與彈簧不連接）， $\text{[math]}$ 間距離為 $\text{[math]}$ 。將小滑塊由靜止釋放后，木板不動(dòng)，小滑塊恰能到達(dá)木板最右端。將木板繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)37°后固定，如圖乙所示，仍將物體由 $\text{[math]}$ 點(diǎn)靜止釋放，物體最多運(yùn)動(dòng)到離O點(diǎn) $\text{[math]}$ 的b點(diǎn)。已知彈簧的彈性勢(shì)能 $\text{[math]}$ ，其中k為彈性系數(shù)， $\text{[math]}$ 為彈簧的形變量。取 $\text{[math]}$ 。下列說(shuō)法正確的是（）

A . 物體與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 $\text{[math]}$ B . 物體在 $\text{[math]}$ 點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為 $\text{[math]}$ C . 長(zhǎng)木板水平放置時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大動(dòng)能為 $\text{[math]}$ D . 長(zhǎng)木板水平放置時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大動(dòng)能為 $\text{[math]}$

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19. (2020高一下·臺(tái)州月考) 如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連。彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)物塊位于O點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)。物塊的質(zhì)量為m， $\text{[math]}$ ，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 $\text{[math]}$ ?，F(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，拉力做的功為W。撤去拉力后物塊由靜止向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零。重力加速度為g。則上述過(guò)程中（）

A . 物塊在A點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能等于 $\text{[math]}$ B . 物塊在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能小于 $\text{[math]}$ C . 經(jīng)O點(diǎn)時(shí)，物塊的動(dòng)能小于 $\text{[math]}$ D . 物塊動(dòng)能最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能小于物塊在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能

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三、解答題

20. (2020高一下·東城期末) 某海灣共占面積1.0×10⁶m² ，漲潮時(shí)水深20m，若利用這個(gè)海灣修建一座水壩，此時(shí)關(guān)上水壩的閘門時(shí)，可使水位保持20m不變。退潮時(shí)，壩外水位降至18m。假如利用此水壩建水力發(fā)電站，已知重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是10%，每天有兩次漲潮，漲潮和退潮時(shí)水流都推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電，試估算該電站一天能發(fā)多少電能？重力加速度g取10m/s²。海水密度近似為1.0×10³kg/m³。

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四、綜合題

21. (2020高一下·鶴崗期末) 如圖所示，一質(zhì)量為m₂＝0.4kg的平頂小車靜止在光滑的水平軌道上．質(zhì)量為m₁＝0.39kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在車頂?shù)淖蠖耍毁|(zhì)量為m₀＝0.01kg的子彈以水平速度v₀＝200m/s射中物塊左端并留在物塊中，子彈與物塊的作用時(shí)間極短．最終物塊相對(duì)地面以4m/s的速度滑離小車，物塊與車頂面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，取重力加速度g＝10m/s² ．求：
1. （1）子彈射入物塊過(guò)程中與物塊共速時(shí)的速度大??；
2. （2）小車的長(zhǎng)度．
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22. (2019高一下·石嘴山月考) 如圖所示，固定斜面的傾角 $\text{[math]}$ ，物體A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ ，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)上端位于C點(diǎn)。用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)光滑的定滑輪連接物體A和B，滑輪右側(cè)繩子與斜面平行，A的質(zhì)量為2m，B的質(zhì)量為m，物體A的初始位置到C點(diǎn)的距離為 $\text{[math]}$ 現(xiàn)給A、B一初速度 $\text{[math]}$ ，使A沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，B向上運(yùn)動(dòng)，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈回C點(diǎn)。已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，整個(gè)過(guò)程中，輕繩始終處于伸直狀態(tài)，求：
1. （1）物體A向下運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小；
2. （2）彈簧的最大壓縮量；
3. （3）彈簧的最大彈性勢(shì)能．
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23. (2020高一下·遵義期末) 如圖所示，輕彈簧左端固定于O點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)右端在A點(diǎn)，OA段地面光滑，水平軌道AB和傾斜軌道BC粗糙，且AB與BC之間用一段極小的圓弧連接。質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 小物體（可以視為質(zhì)點(diǎn)）靜置于水平面上A處，在外力的作用下使物體緩慢向左移動(dòng)并壓縮彈簧，當(dāng)彈簧儲(chǔ)備的彈性勢(shì)能 $\text{[math]}$ 時(shí)停止壓縮（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）。某一時(shí)刻突然撤去外力，物體離開彈簧后沿著水平面AB運(yùn)動(dòng) $\text{[math]}$ ，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)沖上傾角 $\text{[math]}$ 足夠長(zhǎng)的斜面BC．已知物體在AB和BC軌道上的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 $\text{[math]}$ ，取 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）物體脫離彈簧時(shí)的速度 $\text{[math]}$ ；
2. （2）物體沿著BC面上滑的最遠(yuǎn)距離；
3. （3）物體最終停止位置距B點(diǎn)多遠(yuǎn)。
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