2020年高考物理专题复习-功能关系(含答案).doc

2020年高考物理专题训练资料
专题：功能关系
一、单选题
1．如图,不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.用手托住,静置于水平地面，高度为h,此时轻绳刚好拉紧。b球质量是a球质量的K倍,现将b球释放,则b球着地瞬间a球的速度大小为，不计阻力，则K=（ ）

A．2 B．3 C．4 D．5
2．一物体以初速度竖直向上抛出，落回原地速度为，设物体在运动过程中所受的阻力大小保持不变，则重力与阻力大小之比为　　
A．3：1 B．4：3 C．5：3 D．7：5
3．如图所示，一足够长的粗糙斜面固定在水平地面上，一小物块从斜面底端以初速度v0沿斜面上滑至最高点的过程中损失的机械能为E。若小物块以2v0的初速度沿斜面上滑，则滑至最高点的过程中损失的机械能为

A．E B．E C．2E D．4E
4．如图所示，足够长的水平传送带以v＝2m/s的速度匀速前进，上方漏斗以每秒25kg的速度把煤粉均匀、竖直抖落到传送带上，然后随传送带一起运动。己知煤粉与传送带间的动摩擦因数为0.2，欲使传送带保持原来的速度匀速前进，则传送带的电动机应增加的功率为（ ）

A．200W B．50W C．100W D．无法确定
5．如图甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定夹角，在杆上套有一个光滑小环， 沿杆方向给环施加一个拉力 F，使环由静止开始运动，已知拉力 F 及小环速度 v 随时间 t变化的规律如图乙所示，重力加速度 g 取 10 m/s2.则以下判断正确的是( )

A．小环的质量是 2 kg
B．细杆与地面间的夹角是 30°
C．前 3 s 内拉力 F 的最大功率是 2.5 W
D．前 3 s 内小环机械能的增加量是 6.25 J
6．将一物体由地面竖直向上抛出，物体距离地面的高度为h，上升阶段其机械能E随h的变化关系如图所示，则下落阶段的E﹣h图象是（　　）

A． B．
C． D．

二、多选题
7．如图所示,某段直滑雪雪道倾角为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,加速度大小为g.在运动员滑到底端的过程中,下列说法正确的是( )

A．运动员受到的摩擦力的大小为mg
B．运动员获得的动能为mgh
C．运动员克服摩擦力做功为mgh
D．运动员减少的机械能为mgh
8．如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部C点时重力所做的功分别为WG1和WG2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2，则（　　）

A．WG1＞WG2 B．WG1＜WG2 C．W1＞W2 D．W1=W2
9．在高台跳水比赛中，质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F，那么在他减速下降h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（　　）
A．他的重力势能减少了mgh
B．他的动能减少了Fh
C．他的机械能减少了（F﹣mg）h
D．他的机械能减少了Fh
10．如图所示，两根等长的细线拴着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动某 一时刻小球1运动到自身轨道的最低点，小球2恰好运动到自身轨道的最高点，这两点高度相同，此时两小球速度大小相同若两小球质量均为m，忽略 空气阻力的影响，则下列说法正确的是

A．此刻两根线拉力大小相同
B．运动过程中，两根线上拉力的差值最大为2mg
C．运动过程中，两根线上拉力的差值最大为10mg
D．若相对同一零势能面，小球1在最高点的机械能等于小球2在最低点的机械能
11．如右图所示，光滑斜面的倾角为30°，质量均为m的甲、乙两球球被固定在斜面上的挡板挡住，系统处于静止状态。某时刻给甲球施加一沿斜面向上的拉力，甲球沿斜面向上做匀加速运动，当拉力等于2mg时，乙球刚好离开档板。已知弹簧的劲度系数为k。下列说法正确的是

A．乙球离开挡板之前簧弹力对甲球做负功
B．甲球沿斜面向上运动的加速度大小为
C．乙球刚要离开挡板之时甲球的动能
D．乙球刚要离开挡板之前系统机械能增量
12．如图所示，在某旅游景点的滑沙场有两个坡度不同的滑道 AB 和 AB′（都可看作斜面）， 一名旅游者乘同一个滑沙橇从 A 点由静止出发先后沿 AB 和 AB′滑道滑下，最后停在水平沙面 BC 或 B′C 上．设滑沙者保持一定坐姿，滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同．下列说法中正确的 是

A．到达 B 点的速率等于到达 B′点的速率
B．到达 B 点时重力的功率大于到达 B′时重力的功率
C．沿两滑道 AB 和 AB′滑行的时间一定不相等
D．沿两滑道 ABC 和 AB′C 滑行的总路程一定相等
13．如图所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时上端位于A点。质量为m的物体从斜面上的B点由静止开始下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上。下列说法正确的是（　　）

A．物体最终将停在A点
B．整个过程中物体第一次到达A点时动能最大
C．物体第一次反弹后不可能到达B点
D．整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功
14．如图所示，竖直固定的光滑直杆上套有一个质量为m的小球，初始时置于a点。一原长为L的轻质弹簧左端固定在O点，右端与小球相连。直杆上还有b、c、d三点，且b与O在同一水平线上，Ob＝L，Oa、Oc与Ob夹角均为37°，Od与Ob夹角为53°．现释放小球，小球从a点由静止开始下滑，到达d点时速度为0．在此过程中弹簧始终处于弹性限度内，下列说法中正确的有（重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（　　）

A．小球在b点时加速度为g，速度最大
B．小球在b点时动能和重力势能的总和最大
C．小球在c点的速度大小为
D．小球从c点下滑到d点的过程中，弹簧的弹性势能增加了
15．如图所示，内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为的轻杆，一端固定小球甲，另一端固定小球乙，两球质量均为m。将两小球放入凹槽内，小球乙恰好位于凹槽的最低点，由静止释放后（　　）

A．整个运动过程，甲球的速率始终等于乙球的速率
B．当甲、乙两球到达同一高度时，甲球的速率达到最大值
C．甲球在下滑过程，轻杆对甲球先做正功后做负功
D．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点
16．如图所示,置于足够长斜面上的盒子A内放有光滑球B,B恰与A前、后壁接触,斜面光滑且放置于粗糙水平地面上.一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接,另一端与A相连.今用外力推A使弹簧处于压缩状态,然后由静止释放,释放盒子前后斜面始终相对地面处于静止状态,则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中( )

A．斜面对地面的摩擦力始终向左
B．弹簧的弹性势能一直减小直至为零
C．A所受重力和弹簧弹力做功的代数和小于A的动能的增加量
D．弹簧弹性势能的减少量等于A和B的机械能的增加量
17．如图所示，固定的光滑竖直杆上套一个滑块A，与滑块A连接的细线绕过光滑的轻质定滑轮连接滑块B，细线不可伸长，滑块B放在粗糙的固定斜面上，连接滑块B的细线和斜面平行，滑块A从细线水平位置由静止释放（不计轮轴处的摩擦），到滑块A下降到速度最大（A未落地，B未上升至滑轮处）的过程中

A．滑块A和滑块B的加速度大小一直相等
B．滑块A减小的机械能等于滑块B增加的机械能
C．滑块A的速度最大时，滑块A的速度大于B的速度
D．细线上张力对滑块A做的功等于滑块A机械能的变化量
18．足够长的传送带与水平面成θ＝30°角，动摩擦因数，当传送带以2.5m/s的速度逆时针传动时，质量为m＝2kg的小碳块从传送带的下端以5m/s的初速度沿传送带向上滑行。关于碳块在传送带上的运动，下列说法中正确的是

A．碳块在传送带上运动的总时间为0.8s
B．传送带对碳块做的功为-18.75J
C．碳块在传送带上留下的划痕长度为1m
D．全过程产生的热量为33.75J

三、解答题
19．如图所示，与水平面夹角为θ＝37°的倾斜传送带始终绷紧，传送带下端A点与上端B点间的距离为l＝9 m，传送带以恒定的速率v＝2m/s向上运动。现将一质量为1kg的物体无初速度地放于A处，已知物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，取g＝10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)物体从A运动到B共需多少时间？
(2)物体从A运动到B的过程中摩擦力共对物体做了多少功？
(3)物体从A运动到B的过程中因与传送带摩擦而产生的热量为多少？
20．如图所示，光滑斜面底端挡板上固定着劲度为k=200N/m的轻弹簧，弹簧另一端与连接着质量为的物块, 一根轻绳一端系在物体 上,另一端跨过光滑的定滑轮挂有轻质量挂钩，挂钩不挂任何物体时，物体处于静止状态，在挂钩上轻轻挂上质量也为的物块后，物体开始沿斜面向上运动，已知斜面足够长，斜面倾角为30°，细绳与斜面平行，运动过程中始终未接触地面，

（1）求物块刚开始运动时的加速度大小
（2）物体沿斜面向上运动多远时获得最大速度.
（3）物体的最大速度的大小

功能关系参考答案
一、单选题
1．B 2．C 3．D 4．C 5．C 6．C
二、多选题
7．BD 8．AD 9．AD 10．CD 11．CD 12．BC 13．CD 14．BD 15．ABD
16．AD 17．CD 18．BD
三、解答题
19．(1) t＝7s (2)W=56J (3)Q=32J
(1)根据牛顿第二定律：
解得：a1=0.4m/s2
物体达到与传送带共速所需的时间:
t1时间内物体的位移
则:
5s后滑动摩擦力突变为静摩擦力，物体受力平衡，
以速度v做匀速运动，运动的时间
物体运动的总时间t＝t1＋t2＝7s
(2)在t1时间内，摩擦力对物体做功：
在t2时间内，静摩擦力做功对物体所做的功：
两阶段摩擦力对物体做功
(3)在物体匀加速阶段：传送带的位移：x=vt1=10m
物体与传送带的相对位移s=x-L1=5m
摩擦生热Q=Ffs=32J
20．（1）0.5g；（2）（3）
（1）以A、B组成的系统为研究对象，A刚开始运动的瞬间，由牛顿第二定律得：
  mg=（m+m）a，
解得：a=0.5g；
（2）未挂B时，对A，由平衡条件得：mgsin30°=kx，得弹簧的压缩量为
当A受到的合力为零时速度最大，此时：
  mgsin30°+kx′=mg，
解得：x′=
因此物体P沿斜面向上运动的距离：x0=x+x′=；
（3）在出发点与Q点弹簧的形变量相同，弹簧的弹性势能相等，由机械能守恒定律得：
  mgx0=mgx0sin30°+•2mvm2，
解得最大速度：vm= ；
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