2021屆高考物理二輪復習專題突破：專題二十七功能關(guān)系能...

更新時間：2021-01-25 瀏覽次數(shù)：144 類型：二輪復習

一、單選題

1. (2021·成都模擬) 如圖，底端固定有擋板的斜面體置于粗糙水平面上，輕彈簧一端與擋板連接，彈簧為原長時自由端在B 點，一小物塊緊靠彈簧放置并在外力作用下將彈簧壓縮至 A 點. 物塊由靜止釋放后，沿粗糙斜面上滑至最高點C，然后下滑，最終靜止在斜面上. 若整個過程中斜面體始終靜止，則下列判定正確的是（）

A . 整個運動過程中，物塊加速度為零的位置只有一處 B . 物塊上滑過程中速度最大的位置與下滑過程中速度最大的位置不同 C . 整個運動過程中，系統(tǒng)彈性勢能的減少量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量 D . 物塊從A 上滑到C 的過程中，地面對斜面體的摩擦力大小先增大再減小，然后不變

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2. (2020高三上·福州期中) 如圖甲所示，在水平地面上固定一豎直輕彈簧，彈簧上端與一個質(zhì)量為0.1kg的木塊A相連，質(zhì)量也為0.1kg的木塊B疊放在A上，A、B都靜止。在B上作用一個豎直向下的力F使木塊緩慢向下移動，力F大小與移動距離x的關(guān)系如圖乙所示，整個過程彈簧都處于彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（）

A . 木塊下移0.1m過程中，彈簧的彈性勢能增加2.5J B . 彈簧的勁度系數(shù)為520N/m C . 木塊下移0.1m時，若撤去F，則此后B能達到的最大速度為5m/s D . 木塊下移0.1m時，若撤去F，則A、B分離時的速度為5m/s

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3. (2020高一下·綿陽期末) 如圖甲所示，粗糙的斜面固定在水平地面上，一小滑塊自斜面頂端由靜止開始沿斜面下滑，在下滑過程中，圖乙是小滑塊的動能E_k隨下滑的位移x的變化規(guī)律，圖丙是滑塊的重力勢能E_p隨位移x的變化規(guī)律，圖丁是滑塊的機械能E隨位移x的變化規(guī)律，取地面為重力勢能參考平面。關(guān)于乙、丙、丁中圖線的斜率，下列說法正確的是（）

A . 圖乙中圖線斜率大小等于小滑塊受到的合外力做的功 B . 圖丙中圖線斜率的絕對值等于小滑塊受到的重力的大小 C . 圖丁中圖線斜率的絕對值等于小滑塊受到的摩擦力的大小 D . 圖丁中圖線斜率的絕對值等于小滑塊受到的合外力的大小

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二、多選題

4. (2020高二上·湖北期中) 質(zhì)量為m的小球從某一高度處自由下落著地后反彈，然后又落下，每次與地面碰后動能變?yōu)榕銮暗? $\text{[math]}$ ，第一次與地面碰前速度為 $\text{[math]}$ ，以剛開始下落時為計時起點，小球的 $\text{[math]}$ 圖像如圖所示，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）

A . 圖像中選取豎直向下為正方向 B . 小球多次與地面碰撞，最終損失的總能量為 $\text{[math]}$ C . 每次與地面相碰后能夠上升的最大高度是前一次下落高度的一半 D . 小球最終通過的總路程為 $\text{[math]}$

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5. (2020高二上·湖北期中) 如圖所示，在傾角 $\text{[math]}$ 斜坡的底端固定一擋板，一輕彈簧下端固定在擋板上，彈簧自然伸長時其上端位于斜坡上的O點處。質(zhì)量分別為 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的物塊a和b用輕繩連接，輕繩跨過斜坡頂端的定滑輪，開始時讓a靜止在斜坡上的P點處，b懸空?，F(xiàn)將a由靜止釋放，a沿斜面下滑，當a將彈簧壓縮到Q點時，a的速度減為零。已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，a與斜坡之間的動摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，整個過程細繩始終沒有松弛。則下列說法正確的是（）

A . a在與彈簧接觸前的加速度大小為 $\text{[math]}$ B . a在與彈簧接觸前，輕繩上的拉力為12N C . a第一次被彈回到O點時的速度為 $\text{[math]}$ D . a位于Q點時，彈簧所儲存的彈性勢能為 $\text{[math]}$

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6. (2020高三上·九龍坡期中) 如圖，一固定且足夠長的斜面MN與水平面的夾角α=37°，斜面上有一質(zhì)量為3m、上表面光滑且下端有擋板P的長木板A沿斜面勻速向下運動，速度大小v₀=1m/s，現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小滑塊輕輕地放在長木板上，當小滑塊運動到擋板P時（與擋板碰前的瞬間），長木板的速度剛好減為零，之后小滑塊與擋板發(fā)生第1次碰撞，以后每隔一段時間，小滑塊就與擋板碰撞一次，小滑塊始終在長木板上運動，已知小滑塊與擋板的碰撞為彈性碰撞且碰撞時間極短，重力加速度g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列說法正確的是（）

A . 小滑塊在長木板上下滑過程中，長木板的加速度大小為2m/s² B . 小滑塊放在木板上的瞬間，其與P的距離為 $\text{[math]}$ C . 小滑塊與擋板第1次碰撞后的瞬間，小滑塊的速度大小為1.5m/s D . 小滑塊與擋板第2次碰撞后的瞬間，小滑塊的速度大小為1.5m/s

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7. (2020高三上·赤峰月考) 如圖固定在地面上的斜面傾角為θ＝30°，物塊B固定在木箱A的上方，一起從a點由靜止開始下滑，到b點接觸輕彈簧，又壓縮至最低點c，此時將B迅速拿走，然后木箱A又恰好被輕彈簧彈回到a點．已知木箱A的質(zhì)量為m，物塊B的質(zhì)量為3m，A，c間距為L，重力加速度為g，下列說法正確的是（）

A . 在A上滑的過程中，與彈簧分離時A的速度最大 B . 彈簧被壓縮至最低點c時，其彈性勢能為0.8mgL C . 在木箱A從斜面頂端a下滑至再次回到a點的過程中，因摩擦產(chǎn)生的熱量為1.25mgL D . 若物塊B沒有被拿出，A，B能夠上升的最高位置距離a點為0.75L

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8. (2020高三上·雙鴨山月考) 如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在水平面上的轉(zhuǎn)軸O上，另一端與套在粗糙固定直桿A處質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)相連，A點到水平面的高度為h，直桿的傾角為30°，OA=OC，B為AC的中點，OB等于彈簧原長，小球從A處由靜止開始下滑，第一次經(jīng)過B處的速度為v，運動到C處速度為零；然后小球獲得一初動能 $\text{[math]}$ 由C處沿直桿向上滑行，恰好能到達出發(fā)點A．已知重力加速度為g，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．下列說法正確的是（）

A . $\text{[math]}$ B . 小球下滑過程中，AB段與BC段摩擦力做功相等 C . 彈簧具有的最大彈性勢能為 $\text{[math]}$ D . 撤去彈簧，小球可以在直桿上處于靜止狀態(tài)

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9. (2020高一下·新都期末) 如圖所示，固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，并且處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長為L，圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L（未超過彈性限度），則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中（）

A . 系統(tǒng)的機械能守恒 B . 彈簧彈性勢能變化了2mgL C . 圓環(huán)下滑到最大距離時，所受合力為零 D . 圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和先變小后變大

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10. (2020高一下·重慶期末) 如圖所示，物塊A置于水平地面上，A通過一根豎直放置的輕彈簧與物塊B相連，B上方通過一根跨過輕滑輪的細繩與斜面上的物塊C相連。開始時，彈簧處于原長，物塊A、B、C均靜止，質(zhì)量分別為m_A、m_B、m_C ，不計一切摩擦，重力加速度為g?，F(xiàn)用平行于斜面向下的力F拉著物塊C，使C沿斜面向下做加速度為a的勻加速直線運動（物塊B與滑輪始終沒相碰）直到物塊A恰好離開地面，對此過程，下列敘述中正確的是（）

A . 物塊A，B，C及彈簧組成的系統(tǒng)，機械能守恒 B . 拉力F的最大值為(m_B + m_C)a + m_Ag C . 任意時刻，物塊B克服重力做功的瞬時功率的大小等于物塊C重力做功的瞬時功率的大小 D . A離地前力F對物塊C做的功等于物塊B、C動能增加量與彈簧彈性勢能增加量之和

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11. (2020高一下·農(nóng)安期末) 如圖所示，水平光滑長桿上套有小物塊A，細線跨過O點的輕小定滑輪一段連接A，另一端懸掛小物塊 $\text{[math]}$ 為O點正下方桿上一點，滑輪到桿距離 $\text{[math]}$ ，開始時，A位于P點，PO與水平方向的夾角為 $\text{[math]}$ ，現(xiàn)將A、B由靜止釋放，則（）

A . 物塊A由P點出發(fā)第一次到達C點過程中，加速度不斷增大 B . 物塊B從釋放到最低點過程中，動能不斷增大 C . 物塊A在桿上長為 $\text{[math]}$ 的范圍內(nèi)做往復運動 D . 物塊B的機械能最小時，物塊A的動能最大

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三、綜合題

12. (2021·成都模擬) 如圖，傾角為30°、長L＝6m的傾斜傳送帶的速度大小v₀可由驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)需要設定，且設定后速度保持不變，其方向沿傳送帶向上.現(xiàn)給質(zhì)量m＝1kg的貨箱(視為質(zhì)點)施加一個沿傳送帶向上、大小F＝10N的恒力，使其由靜止開始從傳送帶底端向高平臺運動.已知貨箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝ $\text{[math]}$ ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取g＝10m/s².
1. （1）若v₀＝0，求貨箱在傳送帶上運動的時間t；
2. （2）若v₀＝4m/s，求貨箱在傳送帶上運動的過程中，摩擦力對貨箱的沖量If 和貨箱與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q.
3. （3）若v0＝4m/s，貨箱運動到0.7s末，由于某種原因使恒力F 突然消失，試通過計算判斷貨箱能否到達高平臺.
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13. (2020高二上·海口期中) 如圖所示，一輛小車靜止在光滑水平面上在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 兩端置有油灰阻擋層，整輛小車質(zhì)量 $\text{[math]}$ ，在車的水平底板上放有光滑小球 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，質(zhì)量分別為 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 小球間置一被壓縮的理想輕彈簧，其彈性勢能為 $\text{[math]}$ ，現(xiàn)突然松開彈簧， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 小球脫離彈簧時距 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 端均為 $\text{[math]}$ 。然后兩球分別與油灰阻擋層碰撞，并被油灰粘住，問：
1. （1） $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 小球脫離彈簧時的速度大小各是多少？
2. （2）整個過程小車的位移是多少？
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14. (2020高三上·臨沂期中) 某學校的興趣小組探究下落的小球與地面碰撞前后的運動情況，得到速度隨時間變化的圖象，并作出t=0.5時刻的切線，如圖所示，已知小球在t=0時刻釋放，其質(zhì)量為0.5kg，并且在小球運動過程中，速度小于10m/s時可認為空氣阻力與物體速度成正比關(guān)系，重力加速度g取10m/s² ，求：
1. （1）小球與地面第一次碰撞過程中損失的機械能；
2. （2）小球在運動過程中受到空氣阻力的最大值。
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15. (2020高三上·德州期中) 如圖所示，質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的小圓環(huán)A套在足夠長的光滑水平桿上，位于水平地面上M點的正上方；小物塊B的質(zhì)量為m，通過長度為L的輕繩與A連接，初始時輕繩處于水平狀態(tài)。某時刻由靜止釋放B，B到達最低點時的速度恰好與水平地面相切，并且此時輕繩恰好在與B的連接處斷裂，之后B在水平地面上向右運動，一段時間后在N點平滑進入內(nèi)壁光滑的豎直固定細圓管，圓管的半徑R＝ $\text{[math]}$ ，B在N點平滑離開圓管時的速度可能向左，也可能向右。已知物塊B與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，重力加速度為g，求：
1. （1）輕繩斷裂時物塊A、B各自的速度大小；
2. （2）物塊B由靜止釋放至最低點的過程中的位移大??；
3. （3）若M、N兩點間的距離也為L，物塊B剛過N點時對圓管的壓力大?。?
4. （4）以M點為坐標原點，水平向右為正方向建立直線坐標系Ox，N點的坐標用x_N表示，寫出物塊B在水平地面上的速度減為零時的坐標x與x_N的關(guān)系式。
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16. (2020高三上·福州期中) 如圖所示，與水平面夾角θ＝30°的傾斜傳送帶始終繃緊，傳送帶下端A點與上端B點間的距離L＝4 m，傳送帶以恒定的速率v＝2m/s向上運動.現(xiàn)將一質(zhì)量為1kg的物體無初速度地放于A處，已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ ，取g＝10m/s² ，求：
1. （1）物體從A運動到B共需多長時間？
2. （2）電動機因傳送該物體多消耗的電能.
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17. (2020高三上·海淀期中) 如圖所示，質(zhì)量為m=1kg、左端有擋板的長木板置于水平地面上，木板上表面光滑，木板下表面與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3。一固定有電動機的滑塊，其總質(zhì)量也為1kg，放置在木板上，電動機可收攏與檔板拴接的不可伸長的水平輕繩，起初滑塊離檔板的距離L=4m。開啟電動機收攏輕繩，滑塊由靜止開始做勻加速直線運動。設木板所受最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，空氣阻力不計，取g=10m/s²。
1. （1）若開啟電動機后木板始終保持靜止，滑塊運動2s到達木板左側(cè)檔板處，求此時滑塊的速度大小v₀；
2. （2）若通電后，繩子上拉力為恒力F=7N，滑塊由靜止開始運動，到達檔板處與檔板碰撞后結(jié)合成一個整體（碰撞時間極短，相撞時電動機立即斷電），最終兩者停在水平地面上，求：
  ①滑塊與檔板碰撞過程中二者損失的總機械能△E；
  
  ②整個過程中電動機對餐做的總功W。
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18. (2020高三上·通榆期中) 如圖所示，將一質(zhì)量為m=0.5kg的滑塊（可視為質(zhì)點）以初動能E_k（大小未知）從水平面上的P點出發(fā)水平向左運動，通過一段水平面PO，再沿著半徑為r=1m的光滑圓形豎直軌道OAO′運動，A為軌道最高點，O與O′分別為軌道的進口和出口，二者并不重合?；瑝K在水平面PB上所受的阻力為其自身重力的0.5倍，PB長為s=16m，O為PB中點，PB面與水平面CD的高度差為h=1.25m，B點離C點的水平距離為L=2m。（不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s²）求：
1. （1）若滑塊恰好能越過A點，試判斷滑塊能不能落到CD平面；
2. （2）若滑塊能從B點平拋后落在C點，則初動能E_k的大??；
3. （3）若能使滑塊滑上圓軌道并且在圓軌道運動時不脫離軌道，則初動能E_k的大小滿足的條件。
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19. (2020高三上·如皋月考) 如圖所示，在高h₁＝20m的光滑水平平臺上，質(zhì)量m＝3kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲存了一定量的彈性勢能E_p ，若打開鎖扣K，小物塊將以一定的水平速度v₁向右滑下平臺，做平拋運動，從A點經(jīng)過t= $\text{[math]}$ s恰好能沿光滑圓弧形軌道BC的B點的切線方向進入圓弧形軌道，圓弧軌道的圓心O與平臺等高，軌道最低點C的切線水平，并與地面上長L＝35m的水平粗糙軌道CD平滑連接，小物塊沿軌道BCD運動并與右邊墻壁只發(fā)生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向運動后停在軌道上的C點。取g＝10m/s²。求：
1. （1） B點的高度h₂；
2. （2）彈簧被鎖住時儲存的彈性勢能E_p；
3. （3）小物塊與軌道CD之間的動摩擦因數(shù)為μ。
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20. (2020高一下·重慶期末) 如圖所示，傾角 $\text{[math]}$ =30°的傳送帶AB長L=16.25m，以速度v=5m/s逆時針傳動，先把質(zhì)量M=0.5kg的木塊輕輕地放在傳送帶的最上端B處，木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ= $\text{[math]}$ 。當木塊被傳送t=ls時，一顆質(zhì)量m=10g的子彈以速度v₀=500m/s沿木塊運動的反方向擊中木塊并穿出，穿出速度v₁=250m/s，以后每隔1s就有一顆相同的子彈以相同的方式射入和射出木塊、設子彈穿過木塊的時間極短，且子彈和木塊之間的作用力保持恒定，木塊質(zhì)量不變且可視為質(zhì)點，g=10m/s² ，求：
1. （1）在被第一顆子彈擊中前，木塊運動的距離；
2. （2）木塊在到達傳送帶最下端A之前，最多能被多少顆子彈擊中；
3. （3）在木塊由B運動到A的過程中，子彈和木塊組成的系統(tǒng)所產(chǎn)生的總熱量以及傳送帶對木塊做的總功。
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21. (2020高一下·北京期末) 如圖所示，兩個半徑為R的光滑 $\text{[math]}$ 圓弧軌道AB、EF固定在地面上，一質(zhì)量為m的小物體（可看成質(zhì)點）從軌道的最高點A處由靜止滑下，質(zhì)量m為長為R的小車靜止在光滑的水平面CD上，小車平面與光滑圓弧軌道末端BE齊平。物體從軌道末端的B滑上小車，小車A即向右運動，當小車右端與壁DE剛接觸時，物體恰好滑到小車的右端且相對小車靜止。小車與DE相碰后立即停止運動，但與DE不粘連，物體則繼續(xù)滑上光滑軌道EF，以后又滑下來沖上小車。重力加速度為g。求：
1. （1）物體從A處滑到B處時的速度大??；
2. （2）物體滑到小車右端時的速度大小
3. （3）物體滑上EF軌道的最高點P相對于E點的高度h；
4. （4）當水平面CD的長度為L_CD ，當物體再從EF上滑下并滑上小車，如果小車與壁BC相碰后速度也立即變?yōu)榱?，最后物體停在小車上的Q點。則求Q點距小車的右端距離為多少。
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22. (2020高一下·雞西期末) 某小型設備工廠采用如圖所示的傳送帶傳送工件。傳送帶由電動機帶動，以 $\text{[math]}$ 的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，傾角 $\text{[math]}$ 。工人將工件輕放至傳送帶最低點A，由傳送帶傳送至最高點B后再由另一工人運走，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為 $\text{[math]}$ ，所運送的每個工件完全相同且質(zhì)量m=1Kg。傳送帶長度為 $\text{[math]}$ ，不計空氣阻力，工件可視為質(zhì)點， $\text{[math]}$ 求：
1. （1）若工人某次只把一個工件輕放至A點，則傳送帶將其由最低點A傳至B點電動機需額外多輸出多少電能？
2. （2）若工人每隔1秒將一個工件輕放至A點，在傳送帶長時間連續(xù)工作的過程中，電動機額外做功的平均功率是多少？
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23. (2020高二下·安達期末) 如圖，光滑軌道abcd固定在豎直平面內(nèi)，ab水平，bcd為半圓，在b處與ab相切。在直軌道ab上放著質(zhì)量分別為m_A=2kg、m_B=1kg的物塊A、B（均可視為質(zhì)點），用輕質(zhì)細繩將A、B連接在一起，且A、B間夾著一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧（未被拴接）。軌道左側(cè)的光滑水平地面上停著一質(zhì)量M=2kg的小車，小車上表面與ab等高?，F(xiàn)將細繩剪斷，之后A向左滑上小車，B向右滑動且恰好能沖到圓弧軌道的最高點d處，已知圓形軌道的半徑R=0.32m。已知A與小車之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，g取10m/s² ，求
1. （1） A、B離開彈簧瞬間的速率v_A、v_B；
2. （2）初始時彈簧的彈性勢能；
3. （3）若A恰好沒滑出小車，則小車的車長L是多少？
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24. (2020高三上·廣東月考) 如圖所示，輕彈簧一端固定在與斜面垂直的擋板上，另一端點在O位置．質(zhì)量為m的物塊A（可視為質(zhì)點）以初速度v₀從斜面的頂端P點沿斜面向下運動，與彈簧接觸后壓縮彈簧，將彈簧右端壓到O′點位置后，A又被彈簧彈回。物塊A離開彈簧后，恰好回到P點．已知OP的距離為 $\text{[math]}$ ，O點和O′點間的距離 $\text{[math]}$ ，物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為 $\text{[math]}$ ，斜面傾角為 $\text{[math]}$ ，重力加速度為g求：
1. （1）物體下滑的初速度v₀
2. （2）彈簧在最低點O′處的彈性勢能；
3. （3）在輕彈簧旁邊并排放置另一根與之完全相同的彈簧，一端與擋板固定．若將另一個與A材料相同的物塊B（可視為質(zhì)點）與兩根彈簧右端拴接，設B的質(zhì)量為 $\text{[math]}$ ，將A與B并排在一起，使兩根彈簧仍壓縮到O′點位置，然后從靜止釋放，若A離開B后A最終未沖出斜面，求 $\text{[math]}$ 需滿足的條件?
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25. (2020高一下·南昌期末) 如圖甲，傾角α＝ $\text{[math]}$ 的光滑斜面有一輕質(zhì)彈簧下端固定在O點，上端可自由伸長到A點。在A點放一個物體，在力F的作用下向下緩慢壓縮彈簧到B點（圖中未畫出），該過程中力F隨壓縮距離x的變化如圖乙所示。重力加速度g取10m/s² ， sin $\text{[math]}$ ＝0.6，cos $\text{[math]}$ ＝0.8，求：
1. （1）物體的質(zhì)量m；
2. （2）彈簧的最大彈性勢能；
3. （3）在B點撤去力F，物體被彈回到A點時的速度。
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