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2022三维设计一轮课时跟踪检测(十八) 功能关系 能量守恒定律

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课时跟踪检测(十八) 功能关系 能量守恒定律

1.(2021·河北张家口期末)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
解析:选B 运动员先加速向下运动,处于失重状态,后减速向下运动,处于超重状态,A错误;空气浮力与运动方向总相反,故空气浮力对系统始终做负功,B正确;加速下降时,重力做的功等于系统重力势能的减小量,C错误;因为是变速运动,所以任意相等的时间内,系统下降的高度不相等,则系统重力势能的减小量不相等,D错误。
2.(2021·吉林市友好学校联合体期末)从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为h,设上升和下降过程中空气阻力大小恒为Ff。重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.小球上升的过程中动能减少了mgh
B.小球上升和下降的整个过程中机械能减少了Ffh
C.小球上升的过程中重力势能增加了mgh
D.小球上升和下降的整个过程中动能减少了Ffh
解析:选C 小球上升的过程中,重力和阻力都做负功,其中克服重力做功等于mgh,故总功大于mgh;根据动能定理,总功等于动能的变化量,故动能的减小量大于mgh,故A错误;除重力外其余力做的功等于机械能的变化量,除重力外,克服阻力做功2Ffh,故机械能减小2Ffh,故B错误;小球上升h,故重力势能增加mgh,故C正确;小球上升和下降的整个过程中,重力做功等于零,阻力做功等于-2Ffh,故根据动能定理,动能减小2Ffh,故D错误。
3.(多选)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点。在从A到B的过程中,物块(  )

A.加速度先减小后增大
B.经过O点时的速度最大
C.所受弹簧弹力始终做正功
D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
解析:选AD 小物块由A点开始向右加速运动,弹簧压缩量逐渐减小,F弹减小,由F弹-Ff=ma知,a减小;当运动到F弹=Ff时,a减小为零,此时小物块速度最大,弹簧仍处于压缩状态;由于惯性,小物块继续向右运动,此时Ff-F弹=ma,小物块做减速运动,且随着压缩量继续减小,a逐渐增大;当越过O点后,弹簧开始被拉伸,此时F弹+Ff=ma,随着拉伸量增大,a继续增大,综上所述,从A到B过程中,物块加速度先减小后增大,在O点左侧F弹=Ff时速度达到最大,故A正确,B错误。在AO段物块所受弹簧弹力做正功,在OB段做负功,故C错误。由动能定理知,从A到B的过程中,弹力做功与摩擦力做功之和为0,故D正确。
4.(2021·安徽合肥一模)如图所示,一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下,到半圆轨道最低点时,轨道所受压力为铁块重力的1.5倍,则此过程中铁块损失的机械能为(重力加速度为g)(  )
A.mgR       B.mgR
C.mgR D.mgR
解析:选D 铁块在最低点,支持力与重力合力等于向心力,即1.5mg-mg=m,即铁块动能Ek=mv2=mgR,初动能为零,故动能增加mgR,铁块重力势能减少mgR,所以机械能损失mgR,D正确。
5.(多选)如图所示,质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上,质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上,使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为f,小物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为x。此过程中,以下结论正确的是(  )
A.小物块到达小车最右端时具有的动能为(F-f)(L+x)
B.小物块到达小车最右端时,小车具有的动能为fx
C.小物块克服摩擦力所做的功为f(L+x)
D.小物块和小车增加的机械能为Fx
解析:选ABC 由动能定理可得,小物块到达小车最右端时的动能Ek物=W合=(F-f)(L+x),A正确;小物块到达小车最右端时,小车的动能Ek车=fx,B正确;小物块克服摩擦力所做的功Wf=f(L+x),C正确;小物块和小车增加的机械能为F(L+x)-fL,D错误。
6.(多选)(2021·衡水中学二调)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

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