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      新高考物理二轮复习考点知识讲练与题型归纳专题12 功能关系能量守恒(2份,原卷版+解析版)

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      • 2026-07-06 06:24:19
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      新高考物理二轮复习考点知识讲练与题型归纳专题12 功能关系能量守恒(2份,原卷版+解析版)

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      这是一份新高考物理二轮复习考点知识讲练与题型归纳专题12 功能关系能量守恒(2份,原卷版+解析版),共6页。试卷主要包含了功能关系的理解,功能关系中的图像问题,摩擦力做功与能量转化,能量守恒定律的理解和应用等内容,欢迎下载使用。

      TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc206955517" 题型一 功能关系的理解 PAGEREF _Tc206955517 \h 1
      \l "_Tc206955518" 题型二 功能关系中的图像问题 PAGEREF _Tc206955518 \h 2
      \l "_Tc206955519" 题型三 摩擦力做功与能量转化 PAGEREF _Tc206955519 \h 12
      \l "_Tc206955520" 题型四 能量守恒定律的理解和应用 PAGEREF _Tc206955520 \h 17
      \l "_Tc206955521" 题型五 传送带模型中的动力学和能量转化问题 PAGEREF _Tc206955521 \h 25

      题型一 功能关系的理解
      1、几种常见的功能关系及其表达式
      如图所示,空间有足够大的水平向右的匀强电场,一根长度为L=1 m、不可伸长的绝缘细线的一端连着一个质量m=4.5×10−4 kg、带电荷量为q=9×10−9C的带正电的小球(可视作质点),另一端固定于O点。将细线拉至水平后,小球位于O点右侧的A点,然后无初速度释放小球,小球恰好摆到B点,此时细线与竖直方向的夹角θ=37∘。已知sin37∘=0.6,cs37∘=0.8,重力加速度大小g=10 m/s2,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
      A.匀强电场的场强大小为2.5×105 N/C
      B.小球运动到最低点时的速度大小为6m/s
      C.小球运动到最低点时受到细线拉力的大小为9×10−3 N
      D.小球摆到B点时的加速度为0
      【答案】AC
      【详解】A.小球从A到B,由功能关系得qEL1+sinθ=mgLcsθ
      解得E=2.5×105 N/C,故A正确;
      B.小球从A到最低点,由动能定理有mgL−qEL=12mv2
      解得v=10 m/s,故B错误;
      C.在最低点,由向心力公式可得T−mg=mv2L
      解得T=9×10−3 N,故C正确;
      D.在B点,合外力不为0,所以加速度不为0,故D错误。
      故选AC。
      质量为20kg的无人机悬挂5kg的货物,竖直向上匀速运动,进行竖直送货的性能测试。当货物离地高度为7.5m时,与无人机分离,无人机所受升力保持不变,货物2s后落地。无人机所受空气阻力大小恒为40N,货物所受空气阻力大小恒为10N,重力加速度g取10m/s2,从货物与无人机分离到货物落地的过程中( )
      A.货物的加速度大小恒为12m/s2B.货物离地的最大高度为9m
      C.无人机的动能增加量为1080JD.无人机的机械能增加量为4680J
      【答案】BCD
      【详解】A.当货物与无人机分离时有向上的速度,此时货物先向上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有f物+m物g=m物a1
      解得a1=12m/s2
      方向竖直向上;
      当货物的速度减为零时,货物向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有m物g−f物=m物a2
      解得a2=8m/s2
      故A错误;
      B.设货物与无人机分离时的速度为v0,则货物先以a1=12m/s2向上减速至零,则时间t1=v0a1
      上升的高度为ℎ1=v022a1
      之后,货物以a2=8m/s2向下做初速度为零的匀加速直线运动,直到落地,则时间为t2=2s−t1=2−v0a1s
      下落的高度为7.5m+ℎ1=12a2t22
      联立得7.5m+v022a1=12a22−v0a12
      代入数据解得v0=6m/s
      则可得减速上升的高度为ℎ1=v022a1=1.5m
      故货物离地的最大高度为ℎm=7.5m+ℎ1=9m
      故B正确;
      CD.设无人机所受升力为F,在货物与无人机分离前,无人机与货物向上做匀速运动,速度大小为分离时的速度,即v0=6m/s,对无人机与货物分析,根据平衡条件有F=m无g+m物g+f无+f物=300N
      在货物与无人机分离后,无人机所受升力不变,对无人机分析,根据牛顿第二定律有F−m无g−f无=m无a无
      解得a无=3m/s2
      方向竖直向上,即在2s内无人机继续向上运动,上升的高度为ℎ2=v0t+12a无t2=18m
      对应的速度为v2=v0+a无t=12m/s
      故在2s内无人机的动能增加量为ΔEk=12m无v22−12m无v02=1080J
      在2s内无人机的重力势能重加量为ΔEp=m无gℎ2=3600J
      在2s内无人机的机械能增加量为ΔE=ΔEk+ΔEp=4680J
      故CD正确。
      故选BCD。
      某篮球爱好者对着竖直墙壁练习传球,球出手时的位置P离地高度为h,球斜向上传出,刚好垂直打在墙壁上的Q点,球垂直墙壁反弹后恰好落在P点正下方的地面上。已知P点离墙面的水平距离恰好等于h,Q点离地高度为1.5h,重力加速度大小为g,球的质量为m,不计球的大小,忽略空气阻力,则( )
      A.球与墙面碰撞前一瞬间速度大小为gℎ
      B.球与墙面碰撞后一瞬间速度大小为gℎ2
      C.球与墙面碰撞过程损失的机械能为13mgℎ
      D.球落地前一瞬间,重力的瞬时功率大小为mg2gℎ
      【答案】AC
      【详解】A.球斜向上运动到Q点过程做斜上抛运动,竖直方向做竖直上抛运动,设从P点到Q点时间为t1,则1.5ℎ−ℎ=12gt12
      得t1=ℎg
      水平方向做匀速直线运动,球与墙面碰撞前一瞬间速度大小为v1=ℎt1=ℎℎg=gℎ,故A正确;
      BC.设从Q点到地面时间为t2,则1.5ℎ=12gt22
      得t2=3ℎg
      球与墙面碰撞后一瞬间速度大小为v2=ℎt2=ℎ3ℎg=13gℎ
      则碰撞过程中损失的机械能ΔE=12mv12−12mv22=13mgℎ,故B错误,C正确;
      D.球落地前一瞬间竖直方向的分速度vy=2g×1.5ℎ=3gℎ
      因此重力的瞬时功率P=mgvy=mg3gℎ,故D错误。
      故选AC。
      如图,质量为1.8×103kg的汽车,开启定速巡航(速率不变)后,以108km/h的速率先后经过水平路面ab和长度为300m的斜坡bc。已知汽车行驶过程中所受阻力f恒为其重力的215,在水平路面和斜坡行驶时汽车牵引力之比为2:3,重力加速度g取10m/s2.则( )

      A.汽车在水平段的牵引力为2.4×103NB.b、c两位置的高度差为20m
      C.b到c,汽车机械能增加1.08×106JD.b到c,汽车牵引力功率为108kW
      【答案】ABD
      【详解】A.由题知,汽车在水平路面做匀速直线运动,可得牵引力F=f=215G=2.4×103N
      故A正确;
      B.由题知,在水平路面和斜坡行驶时汽车牵引力之比为2:3,则汽车在斜坡运动时的牵引力为F'=32F=3.6×103N
      设b、c两位置的高度差为ℎ,由题知,汽车在斜坡做匀速直线运动,沿斜坡方向,根据平衡条件有F'=mgsinθ+f
      其中f=215G,sinθ=ℎ300
      联立解得ℎ=20m
      故B正确;
      C.由题知b到c过程,汽车的速度大小不变,故汽车的动能不变,汽车离地面的高度增加,故汽车增加的机械能等于汽车增加的重力势能,则有ΔEp=mgℎ=3.6×105J
      故C错误;
      D.由题知,v=108km/h=30m/s,根据P=Fv
      可得b到c过程,汽车牵引力功率为P=3.6×103×30W=108kW
      故D正确。
      故选ABD。
      如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度为34g,此物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体( )
      A.重力势能增加了34mgℎB.摩擦力大小为34mgC.动能损失了mgℎD.系统产生热量为12mgℎ
      【答案】D
      【详解】A.物体在斜面上上升的最大高度为h,克服重力做功为mgh,所以重力势能增加了mgh,故A错误;
      B.根据牛顿第二定律有
      mgsin30°+f=ma
      解得摩擦力大小为
      f=14mg
      故B错误;
      C.由动能定理可知,动能损失量等于合外力做功的大小,物体通过的位移为
      x=ℎsin30°=2ℎ
      则动能损失为
      ΔEk=F合×2ℎ=m×34g×2ℎ=32mgℎ
      故C错误;
      D.根据能量守恒定律可知系统产生的热量即为机械能的损失
      ΔE=ΔEk−mgℎ=32mgℎ−mgℎ=12mgℎ
      故D正确。
      故选D。
      题型二 功能关系中的图像问题
      一小球从地面竖直上抛后又落回地面,已知小球受到的空气阻力的大小与其速率成正比,取地面所在水平面的重力势能为0,则下列关于小球的机械能E与其运动路程s的关系图像,可能正确的是( )
      A.B.C.D.
      【答案】C
      【详解】当小球的速率为v时受到的空气阻力大小为f=kv
      上升、下降过程阻力均做负功,机械能始终减小,则有ΔEΔs=−f
      在小球上升过程中,其速率v越来越小,可知小球机械能的变化率ΔEΔs的绝对值逐渐减小;
      在小球下落过程中,其速率v越来越大,可知小球机械能的变化率ΔEΔs的绝对值逐渐增大。
      故选C。
      传送带经常用于分拣货物。如图甲为传送带输送机简化模型图,传送带输送机倾角θ=30°,顺时针匀速转动,在传送带下端A点无初速度放入货物。货物从下端A点运动到上端B点的过程中,其机械能E与位移s的关系图像(以A位置所在水平面为零势能面)如图乙所示。货物视为质点,质量m=2kg,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
      A.传送带对货物的摩擦力全程没有改变
      B.货物与传送带间的动摩擦因数为0.5
      C.货物从下端A点运动到上端B点的时间为1.9s
      D.传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为34J
      【答案】C
      【详解】A.根据功能关系,摩擦力对货物做的功等于货物机械能的变化量,故有fΔs=ΔE
      即ΔEΔs=f
      即E−s图像的斜率等于摩擦力,故传送带对货物的摩擦力在s=0.8m处由滑动摩擦力变为静摩擦力,故A错误;
      B.由题意知,μmgcsθ=E1Δs1=120.8N=15N
      解得μ=32,故B错误;
      C.货物在传送带上匀加速的过程,根据牛顿第二定律有μmgcsθ−mgsinθ=ma
      解得a=2.5ms2
      设货物在传送带上匀加速的时间为t1,则Δs1=0.8m=12at12
      解得t1=0.8s
      传送带的运行速度为v=at1=2.5×0.8ms=2ms
      货物随传送带一起匀速运动的过程,机械能的增加量等于重力势能的增加量,故有mgΔs2⋅sinθ=E2−E1=34−12J=22J
      求得Δs2=2.2m
      故货物随传送带一起匀速运动的时间为t2=Δs2v=2.22s=1.1s
      故货物从下端A点运动到上端B点的时间为t=t1+t2=0.8+1.1s=1.9s,故C正确;
      D.设传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为E多,根据能量守恒有E多=μmgcsθ⋅vt1−Δs1+E2=15×2×0.8−0.8+34J=46J,故D错误。
      故选C。
      蹦极是很多年轻人喜欢的一种运动,运动过程可以简化为图1所示,人下落过程可以近似看成在一条竖直线上的运动,且人可看成质点。蹦极绳是一条原长为45m的弹性绳,人下落到B点时绳刚好伸直,下落到C点时速度刚好减为0,以起跳点O的位置为原点,竖直向下为x轴正方向建立坐标系。取C点为零势能参考面,假设人下落过程所受空气阻力恒定,下落过程人的重力势能随位移变化的关系图像如图2中的图线a所示,蹦极绳的弹性势能随位移变化的关系如图2中的图线b所示。人的质量为50kg,蹦极绳始终在弹性限度范围内,重力加速度g取10m/s2,其余数据图2中已标出,则下列说法正确的是( )
      A.人下落到C点时,人和蹦极绳组成的系统减少的机械能是4×104J
      B.人受到的空气阻力大小是100N
      C.人下落到B点时的动能是18000J
      D.蹦极绳的最大弹力是2560N
      【答案】BC
      【详解】A.C点为最低点,故人减少的重力势能是40×103J,弹性绳势能增加32×103J,所以人和蹦极绳组成的系统减少的机械能是ΔE=40×103J-32×103J=8×103J,故A错误;
      B.从起跳点O到C点,根据能量守恒定律ΔE=fℎ=8×103J,ℎ=80m,解得f=100N,故B正确;
      C.从起跳点O到B点,根据动能定理mgℎ1−fℎ1=EkB,ℎ1=45m,解得EkB=18000J,故C正确;
      D.蹦极绳的弹力势能为32×103J,根据功能关系Ep弹=12FmxBC,代入数据解得Fm=6435×103≈1828.6N,故D错误。
      故选BC。
      已知地球质量为M,月球质量为m,地月距离为L。以地心作为坐标原点,沿地月连线建立x轴,在x轴上有一个探测器。由于地球和月球对探测器的引力做功与路径无关,探测器具有与其位置相关的引力势能。仅考虑地球和月球对探测器的作用,可得探测器引力势能Ep随位置变化关系如图所示。在x=kL处引力势能最大,k已知,下列选项正确的是( )
      A.探测器受到的作用力随位置坐标x的增大,先增大后减小
      B.探测器受到的作用力随位置坐标x的增大,先减小后增大
      C.地球与月球的质量之比Mm=k1+k2
      D.地球与月球的质量之比Mm=k1−k2
      【答案】BD
      【详解】AB.设地球质量为M,月球的质量为m, 探测器的质量为m0,引力的合力做功与引力势能的关系FΔx=−ΔEp
      可知Ep−x图线的斜率绝对值为F=|ΔEpΔx|
      由图可知,图像切线斜率绝对值先减小后增大,则地球和月球对探测器作用力随探测器位置x的增大,先逐渐减小后逐渐增大,故A错误,B正确;
      CD.在处图线的切线斜率为0,则探测器在该处受地球和月球的引力的合力为零,即GMm0kL2=Gmm0L−kL2
      解得地球与月球的质量之比Mm=k1−k2
      故C错误,D正确。
      故选BD。
      如图所示,一物块(可视为质点)以初速度v0从足够长的固定斜面底端滑上斜面,运动过程中所受的阻力Ff与速度大小成正比。以斜面底端为原点O和重力势能的零点,沿斜面向上为正方向,该物块的动能为Ek、重力势能为Ep、机械能为E、重力做功的绝对值为WG、位移为s、在斜面上运动的时间为t。在该物块从斜面底端滑上斜面到返回斜面底端的过程中,下列图像可能正确的是( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】A
      【详解】A.设斜面的倾角为θ,物块沿斜面运动的过程中重力做功的绝对值WG=mgssinθ,故A正确;
      B.物块在斜面上运动时,上升过程中所受的合力F=mgsinθ+kv
      根据动能定理有−Fs=Ek−Ek0
      Ek−s图线的斜率的绝对值越来越小,下滑过程中,位移s减小,所受的合力F=mgsinθ−kv
      Ek−s图线的斜率的绝对值越来越小,故B错误;
      C.物块上滑到最高点所用的时间小于下滑到原点的时间,故C错误;
      D.物块沿斜面运动的过程中,由于阻力做负功,物块的机械能一直在减小,故D错误。
      故选A。
      题型三 摩擦力做功与能量转化
      如图所示,倾斜传送带与水平面夹角为θ,以v0的速度逆时针转动。某一时刻,一质量为m的小滑块从传送带顶端以初速度v0滑上传送带,初速度方向沿传送带向下,经时间t运动到传送带底端。已知小滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ,且μ>tanθ,重力加速度为g,不计空气阻力。小滑块从传送带顶端到底端的过程中,下列说法正确的是( )
      A.支持力的冲量为零B.重力的冲量大小为mgtsinθ
      C.重力的功率为mgv0D.摩擦力对小滑块做的功为−mgv0tsinθ
      【答案】D
      【详解】A.支持力的冲量为IN=Nt
      可知支持力的冲量不为零,故A错误;
      B.重力的冲量大小为IG=mgt
      故B错误。
      C.重力的功率为P=mgvy=mgv0sinθ
      故C错误。
      D.由于μ>tanθ,可得μmgcsθ>mgsinθ
      可知小滑块与传送带保持相对静止匀速下滑,运动的距离为x=v0t
      小滑块受到的摩擦力大小为f=mgsinθ
      摩擦力对小滑块做的功为W=−fx=−mgv0tsinθ
      故D正确。
      故选D。
      如图(a)所示,倾角为θ的传送带以恒定的速率顺时针转动。质量为0.5kg的物块在传送带的顶端无初速度释放,物块在传送带上运动0.8s后离开传送带,运动的整个过程中物块的速率v随时间t变化的关系如图(b)所示。已知重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
      A.物块在传送带上运动的路程为2m
      B.物块与传动带之间的动摩擦因数为35
      C.运动的整个过程中,摩擦力对物块做的功为-1J
      D.运动的整个过程中,物块与传送带之间因摩擦产生的热量为0.5J
      【答案】AC
      【详解】A.物块在传送带上运动的路程由图(b)可知x=3×0.42+3+4×0.42m=2m
      故A正确;
      B.由图(b)可知0∼0.4s内,物块的加速度大小为a1=3−00.4m/s2=7.5m/s2
      在0.4∼0.8s内,物块的加速度大小为a2=4−30.4m/s2=2.5m/s2
      根据牛顿第二定律有mgsinθ+μmgcsθ=ma1,mgsinθ−μmgcsθ=ma2
      联立解得μ=36,θ=30°
      故B错误;
      C.摩擦力对物块做的功为W=μmg3×0.42−3+4×0.42csθ=−1J
      故C正确;
      D.传送带的速度3m/s,整个过程中,物块与传送带之间因摩擦产生的热量为Q=μmg3×0.4−3×0.42+3+.4×0.42−3×0.4csθ=1J
      故D错误。
      故选AC。
      如图甲所示,每只冰壶直径d=30cm、质量m=19kg。某次试投过程中,冰壶A在t=0时刻以v0=1m/s的初速度投出,与静止的冰壶B发生弹性正碰,此后冰壶B在水平面上运动0.9m后停止,冰壶B的v−t图像如图乙所示,不计空气阻力,则( )
      A.两只冰壶在t=3s时发生碰撞
      B.碰撞前摩擦力对冰壶A做功为-3.42J
      C.碰撞后冰壶B受到摩擦力的冲量大小为11.4N⋅s
      D.t=0和t=5s两时刻冰壶重心间的距离之比为16:9
      【答案】C
      【详解】A.两冰壶质量相等,发生弹性正碰时,两冰壶发生速度交换
      由冰壶B的v−t图像可知冰壶匀减速直线运动的加速度大小为a=15m/s2
      冰壶B在水平面上运动0.9m后停止,所以冰壶B运动时间为t,则xB=v1t−12at2
      v1−at=0
      解得t=3s,v1=0.6m/s
      所以冰壶A与冰壶B相碰后冰壶B运动了3s,因此两只冰壶在t1=2s时发生碰撞,故A错误;
      B.对冰壶A有Wf=12mv12−12mv02
      解得Wf=−6.08J,故B错误;
      C.碰撞后冰壶B受到摩擦力的冲量大小I=mv1−0
      解得I=11.4N⋅s,故C正确;
      D.全过程的位置图如下图所示
      两只冰壶在t1=2s时发生碰撞,所以t=0时两冰壶重心的距离为Δx1=v0+v12⋅t1+d
      解得Δx1=1.9m
      t=5s两冰壶重心的距离为Δx2=v12⋅(5−t1)+d
      解得Δx2=1.2m
      所以t=0和t=5s两时刻冰壶重心间的距离之比为Δx1Δx2=1912,故D错误。
      故选C。
      一辆玩具汽车在水平地面上做直线运动,其速度v与时间t的关系如图所示。已知玩具汽车的质量为2kg,运动过程中受到的阻力f始终为车重的0.1倍,取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
      A.t=3s时,汽车距离出发点最远
      B.0~3s时间内,牵引力对汽车做的功为54J
      C.3~5s时间内,刹车额外产生的制动力大小为6N
      D.0~6s时间内,汽车克服阻力f做的功为28J
      【答案】B
      【详解】A.由v−t图像可知,t=5s时速度为零,即汽车距离出发点最远,故A错误;
      B.v−t图像与时间轴围成的面积表示位移,0~3s时间内,汽车的位移大小为
      x1=6×32m=9m
      由动能定理可得
      W−0.1mgx1=12mv12
      其中v1=6m/s,解得0~3s时间内牵引力对汽车做的功
      W=54J
      故B正确;
      C.3~5s时间内由图像可知加速度大小为
      a=ΔvΔt=62m/s2=3m/s2
      由牛顿第二定律可得
      F+0.1mg=ma
      可得因刹车额外产生的制动力的大小为
      F=4N
      故C错误;
      D.根据图像可知,0~6s时间内,汽车的路程
      s=x1+6×22m+2×12m=16m
      克服阻力f做的功
      Wf=0.1mgs=32J
      故D错误。
      故选B。
      高速公路部分路段旁建有如图所示的避险车道,车辆可驶入避险。若质量为m的货车刹车后以初速度v0经A点冲上避险车道,前进距离l时到B点减速为0,货车所受阻力恒定,A、B两点高度差为ℎ,C为A、B中点,已知重力加速度为g,下列关于该货车从A运动到B的过程说法不正确的是( )
      A.克服阻力做的功为12mv02
      B.该过程产生的热量为12mv02−mgℎ
      C.在AC段克服阻力做的功小于在CB段克服阻力做的功
      D.在AC段的运动时间等于在CB段的运动时间
      【答案】ACD
      【详解】A.从A运动到B,根据动能定理有
      −mgℎ−Wf=0−12mv02
      所以克服阻力做的功为
      Wf=12mv02−mgℎ
      故A错误,满足题意要求;
      B.克服阻力做的功等于系统产生的内能,则该过程产生的热量为12mv02−mgℎ,故B正确,不满足题意要求;
      C.因为货车所受阻力恒定,则阻力做的功与路程成正比,故在AC段克服阻力做的功等于在CB段克服阻力做的功,故C错误,满足题意要求;
      D.从A到B做匀减速运动,AC段的平均速度大于CB段的平均速度,且AC段的位移等于CB段的位移,故在AC段的运动时间小于在CB段的运动时间,故D错误,满足题意要求。
      故选ACD。
      题型四 能量守恒定律的理解和应用
      1.内容
      能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变.
      2.表达式
      ΔE减=ΔE增.
      3.基本思路
      (1)某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相等;
      (2)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加且减少量和增加量一定相等.
      如图甲所示,导热性良好的汽缸内壁光滑,置于光滑水平地面上,其内封闭着一定质量的理想气体。初始时,汽缸静止在水平地面上,活塞与汽缸底之间的距离为L,气体压强为p0。现在用水平向右的恒力F推动活塞,如图乙所示,活塞相对汽缸静止时,与汽缸底之间的距离为23L。已知,活塞厚度不计,其质量为m,横截面积为S,汽缸质量为9m,大气压强为p0,环境温度恒定。下列说法正确的是( )
      A.活塞相对汽缸静止时,气体压强为32p0
      B.F=12p0S
      C.F=59p0S
      D.从施加F至活塞恰好相对汽缸静止,F所做的功等于气体对外放出的热量
      【答案】AC
      【详解】A.根据玻意耳定律有p0LS=p1·23LS
      解得p1=32p0,故A正确;
      BC.对活塞、汽缸整体列牛顿第二定律有F=m+9ma
      对活塞分析有F+p0S−p1S=ma
      联立解得F=59p0S,故B错误,C正确;
      D.此过程中F所做的功等于活塞、汽缸增加的动能与气体放出热量之和,故D错误。
      故选AC。
      如图,固定斜面的倾角θ=30°,底端与水平面平滑连接。轻质弹簧右端固定,处于原长时左端在O点。质量m1=1kg的物块A在外力作用下紧靠(不拴接)弹簧将其压缩至图中P点,此时弹簧储存的弹性势能EP=56.5J。质量m2=4kg的物块B静止在距水平面高度ℎ0=0.65m处。某时刻由静止释放物块A,物块A冲上斜面后与物块B发生弹性碰撞。物块A与斜面及水平面间摩擦均不计,物块B与斜面间动摩擦因数为μ=33。已知两物块均可看做质点,斜面足够长,取重力加速度大小g=10m/s2。则物块A与物块B( )
      A.第一次碰撞后瞬间速度大小之比为3:2
      B.第二次碰撞前瞬间,物块A的速度大小为6m/s
      C.经过足够多次碰撞后,物块A可能静止在水平面上某处
      D.经过足够多次碰撞后,物块B沿斜面上滑的总距离为109m
      【答案】AD
      【详解】A.对A,设A与B碰撞前的速度为v1,以水平面为重力势能的参考平面
      由机械能守恒定律有EP=m1gℎ0+12m1v12
      得v1=10m/s
      对A和B,物块A冲上斜面后与物块B发生弹性碰撞,因为m1

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