844功能关系及能量守恒相关应用-2023学年高一物理（人教版2019）（原卷版）

功能关系及能量守恒相关应用1．如图所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，在这两个过程中，下列说法正确的是()A．运动员先处于超重状态后处于失重状态B．空气浮力对系统始终做负功C．加速下降时，重力做的功大于系统重力势能的减小量D．任意相等的时间内系统重力势能的减小量相等2．“弹弓”一直是孩子们最喜爱的弹射类玩具之一。其构造如图所示，橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋ACB恰好处于原长状态，在C处(AB连线的中垂线上)放一固体弹丸，一手执把，另一手将弹丸拉至D点放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下迅速发射出去，打击目标。现将弹丸竖直向上发射，已知E是CD中点，则()A．从D到C，弹丸的机械能守恒B．从D到C，弹丸的动能一直在增大C．从D到C，弹丸的机械能先增大后减小D．从D到E弹丸增加的机械能大于从E到C弹丸增加的机械能3．(多选)质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度为eq\f(g,2)。下落H后，与一轻弹簧B点接触，又下落h后到达最低点C。空气阻力恒定，在由A运动到C的过程中()A．物块速度最大时，物块重力是弹簧弹力的3倍B．物块的最大速度一定大于eq\r(gH)C．物块机械能减少eq\f(1,2)mg(H＋h)D．物块和弹簧组成的系统的机械能减少eq\f(1,2)mg(H＋h)4.极限跳伞是世界上最流行的空中极限运动，伞打开前可看作是自由落体运动，打开伞后减速下降，最后匀速下落。如果用h表示人下落的高度，t表示下落的时间，Ep表示人的重力势能，Ek表示人的动能，E表示人的机械能，v表示人下落的速度，在整个过程中，忽略伞打开前空气阻力，如果打开伞后空气阻力与速度平方成正比，则选项图像可能符合事实的是()5.(多选)一物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力F的作用下向上运动。不计空气阻力，物体的机械能E与上升高度h的关系如图所示，其中曲线上A点处的切线斜率最大，h2～h3处的图线为平行于横轴的直线。下列说法正确的是()A．在h1处物体所受的拉力最大B．在h2处物体的动能最大C．h2～h3过程中合外力做的功为零D．0～h2过程中拉力F始终做正功6.(多选)如图所示，电梯质量为M，电梯地板上放置一个质量为m的物块，轻质钢索拉动电梯由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，当上升高度为H时，速度达到v。不计空气阻力，重力加速度为g，在这个过程中()A．物块所受支持力与钢索拉力之比为m∶MB．地板对物块的支持力做的功等于eq\f(1,2)mv2＋mgHC．物块克服重力做功的平均功率等于eq\f(1,2)mgvD．电梯及物块构成的系统机械能增加量等于eq\f(1,2)(M＋m)v27．如图甲所示，在水平地面上固定一竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为0.1kg的木块A相连，质量也为0.1kg的木块B叠放在A上，A、B都静止。在B上作用一个竖直向下的力F使木块缓慢向下移动，力F的大小与移动距离x的关系如图乙所示，整个过程弹簧都处于弹性限度内。下列说法正确的是()A．木块下移0.1m过程中，弹簧的弹性势能增加2.5JB．弹簧的劲度系数为520N/mC．木块下移0.1m时，若撤去F，则此后B能达到的最大速度为5m/sD．木块下移0.1m时，若撤去F，则A、B分离时的速度为5m/s8．弹跳杆运动是一项广受青少年欢迎的运动，弹跳杆的结构如图甲所示，一根弹簧的下端固定在跳杆的底部，上端固定在一个套在跳杆上的脚踏板底部，质量为5m的小明站在脚踏板上，当他和跳杆处于竖直静止状态时，弹簧的压缩量为x0，小明先保持稳定姿态竖直弹跳。某次弹跳中，从弹簧处于最大压缩量为5x0开始计时，如图乙(a)所示；上升到弹簧恢复原长时，小明抓住跳杆，使得他和弹跳杆瞬间达到共同速度，如图乙(b)所示；紧接着他保持稳定姿态竖直上升到最大高度，如图乙(c)所示；已知全程弹簧始终处于弹性限度内(弹簧弹性势能满足Ep＝eq\f(1,2)kx2，k为弹簧劲度系数，x为弹簧形变量)，跳杆的质量为m，重力加速度为g，空气阻力、弹簧和脚踏板的质量以及弹簧和脚踏板与跳杆间的摩擦均可忽略不计。求：(1)弹跳杆中弹簧的劲度系数k；(2)从开始计时至竖直上升到最大高度过程中小明的最大速度vm。9．(多选)如图所示，A、B是静止在水平地面上完全相同的两块长木板。A的右端和B的左端相接但不粘连。两板的质量均为m，长度皆为l；C是一质量为2m的小物块。现给C一初速度，使它从A板的左端开始向右滑动，恰能滑到B板的右端。已知C与A、B之间的动摩擦因数均为μ，地面与A、B之间的动摩擦因数均为0.5μ，重力加速度为g。从小物块C开始运动到最终静止的全过程，下列说法正确的是()A．木板A、B始终是静止的B．木板B滑行的距离为eq\f(2l,3)C．系统因摩擦产生的总热量为5μmglD．当小物块C滑到木板B的右端时，木板B的速度最大10．(多选)如图甲所示为倾斜的传送带，正以恒定的速度v1沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。一质量m＝1kg的物块以初速度v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动，物块到传送带顶端时速度恰好为零，其运动的v­t图像如图乙所示。已知重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。下列说法正确的是()A．物块与传送带间的动摩擦因数为0.5B．传送带底端到顶端的距离为32mC．0～2s内物块的加速度大小为12m/s2D．全过程物块与传送带间由于摩擦而产生的热量为64J11．光滑圆弧轨道AB处于竖直平面内，半径R＝1m，所对圆心角为60°。水平粗糙传送带BC长度为L＝1.6m。CD是水平粗糙轨道。AB、CD轨道与传送带平滑连接，传送带一直以速度v＝2m/s逆时针匀速转动。一个质量为m＝2kg的滑块从A处以初速度v0＝eq\r(15)m/s下滑，最终停在轨道CD上。滑块与传送带BC间的动摩擦因数为μ＝0.5，g取10m/s2。求：(1)滑块运动到圆弧轨道B处时对轨道的压力大小；(2)滑块在传送带上因摩擦产生的热量。12．如图所示，将质量m＝1.0kg的小物块放在长L＝3.0m的平板车左端，车的上表面粗糙，物块与车上表面间的动摩擦因数μ＝0.6，光滑半圆形固定轨道与光滑水平轨道在同一竖直平面内，直径MON竖直，车的上表面和轨道最低点高度相同，开始时车和物块一起以v0＝10m/s的初速度在水平轨道上向右运动，车碰到