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2024年《微专题·小练习》·高考物理·新教材专题35功能关系能量守恒定律
展开[2022·重庆市一中月考]室内风洞体验是模拟真实跳伞的一种新型安全的极限运动,这项“给你一个上天机会,圆你飞行梦”的运动项目深受同学们的喜爱.如图所示体验者在风力作用下漂浮在半空.若减小风力,体验者在加速下落过程中( )
A.动能增加量大于重力势能减少量
B.动能增加量等于重力势能减少量
C.重力势能减少量小于机械能减少量
D.重力势能减少量大于机械能减少量
2.[2022·安徽省江淮十校联考]一个倾角θ=37°的斜面固定于水平地面,斜边长5 m,一物块从斜面顶端由静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中两直线所示,设斜面底端所在的水平面为零势能面,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,重力加速度取10 m/s2,则( )
A.物块的质量m=2 kg
B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.4
C.物块下滑到斜面底端时速度大小为 eq \r(5) m/s
D.当物块下滑3.0 m时机械能损失了12 J
3.
[2022·河南省六市联考]如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,其加速度大小为 eq \f(1,4) g.在他从雪道上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员减少的重力势能为 eq \f(1,4) mgh
B.系统减少的机械能为 eq \f(1,4) mgh
C.运动员克服摩擦力做功为 eq \f(1,2) mgh
D.运动员获得的动能为mgh
4.[2022·河南省调研考试三]小明同学设计了如图所示的称量物体质量的新方法.质量为m0的凹槽放置在粗糙程度相同的水平地面上,左边有一连接固定墙面的轻质弹簧,弹簧不与凹槽连接,现用力将凹槽向左推到O点,凹槽静止时距左边墙面的距离为L1,撤去外力后凹槽能运动到A点,且A点到墙面的距离为L2.现在凹槽里面放置一质量未知的物体,物体与凹槽之间无相对滑动,再次让凹槽从O点弹出,凹槽能运动到B点,且B点距墙面的距离为L3,则放在凹槽中的物体的质量为( )
A. eq \f(L2,L3) m0 B. eq \f(L2-L3,L3-L1) m0
C. eq \f(L2-L1,L3-L1) m0 D. eq \f(L3-L1,L2-L1) m0
5.[2022·广东肇庆市检测](多选)如图甲所示为某景区内的高空滑索运动,游客可利用轻绳通过轻质滑环悬吊下滑.假设某段加速下滑过程中钢索与水平方向的夹角为θ,示意图如图乙所示,以游客、滑环、轻绳为整体,不计空气阻力,在这一阶段下滑过程中( )
A.整体的机械能守恒
B.整体损失的机械能与系统摩擦产生的热量相等
C.整体增加的动能与整体所受合外力做的功相等
D.整体增加的动能与整体减少的重力势能相等
6.
[2022·广西“韬智杯”大联考](多选)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m的圆环相连,圆环套在倾斜的粗糙固定杆上,杆与水平面之间的夹角为α,圆环在A处时弹簧竖直且处于原长.将圆环从A处静止释放,到达C处时速度为零.若圆环在C处获得沿杆向上的速度v,恰好能回到 A.已知 AC=L,B是AC的中点,弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g,则( )
A.下滑过程中,环受到的合力不断减小
B.下滑过程中,环与杆摩擦产生的热量为 eq \f(1,4) mv2
C.从 C 到 A 过程,弹簧对环做功为mgL sin α- eq \f(1,4) mv2
D.从 C 到 A 过程,弹簧对环做功为 eq \f(1,4) mv2-mg sin α
7.
[2022·河南省部分名校质量检测]如图所示,轻质细线跨过轻质定滑轮,两端分别悬挂质量m1=4 kg、m2=0.5 kg的甲、乙两球,两球由静止释放时高度差h=6 m,经过一段时间Δt,甲、乙正好处于同一高度,甲、乙均可视为质点,所受的空气阻力大小相同均恒为4 N,滑轮与轴、细线之间摩擦忽略不计,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)Δt的值;
(2)该过程中系统机械能的变化量.
8.[2022·浙江卷1月]如图所示,处于竖直平面内的一探究装置,由倾角 α=37°的光滑直轨道 AB、圆心为O1的半圆形光滑轨道 BCD、圆心为O2的半圆形光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37°的粗糙直轨道FG组成,B、D和F为轨道间的相切点,弹性板垂直轨道固定在G点(与B点等高),B、O1、D、O2和F点处于同一直线上.已知可视为质点的滑块质量m=0.1 kg,轨道BCD 和DEF的半径R=0.15 m,轨道AB长度lAB=3 m,滑块与轨道FG间的动摩擦因数μ= eq \f(7,8) ,滑块与弹性板作用后,以等大速度弹回,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8.滑块开始时均从轨道AB上某点静止释放.
(1)若释放点距B点的长度l=0.7 m,求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN 的大小;
(2)设释放点距B点的长度为lx,求滑块第1次经F点时的速度v与lx之间的关系式;
(3)若滑块最终静止在轨道FG的中点,求释放点距B点长度lx的值.
9.[2022·福建省部分名校联合测评]如图所示,半径为R的光滑四分之一圆弧轨道AB与水平轨道BC在B点平滑连接,水平轨道上C点有一竖直固定挡板,挡板上连接一轻弹簧,质量为m的物块(可视为质点)从A点正上方高为R处由静止释放,刚好能从A点进入圆弧轨道,物块经圆弧轨道进入水平轨道,压缩弹簧后被反弹,物块沿轨道运动并从A点抛出,从A点抛出后上升的最大高度为 eq \f(1,2) R.已知重力加速度为g,求:
(1)物块第二次经过B点时对圆弧轨道的压力大小;
(2)弹簧第一次被压缩后具有的最大弹性势能;
(3)若物块最终停在BC上某处(与弹簧不接触),且物块在BC面上运动的总路程为4R,求物块与水平面BC间的动摩擦因数.
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