第六章　第5练　功能关系　能量守恒定律-2025高中物理大一轮复习

1.(多选)如图所示，在粗糙的桌面上有一个质量为M的物块，通过轻绳跨过定滑轮与质量为m的小球相连，不计轻绳与滑轮间的摩擦，在小球下落的过程中，下列说法正确的是()A．小球的机械能守恒B．物块与小球组成的系统机械能守恒C．若小球匀速下降，小球减少的重力势能等于物块与桌面间摩擦产生的热量D．若小球加速下降，小球减少的机械能大于物块与桌面间摩擦产生的热量2.如图，一质量为m、长度为L的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距eq\f(L,3)，重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为()A.eq\f(mgL,9)B.eq\f(mgL,6)C.eq\f(mgL,3)D.eq\f(mgL,2)3.(多选)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab与水平面的夹角为60°，光滑斜面bc与水平面的夹角为30°，顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、m(M>m)的两滑块A和B，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动，A、B不会与定滑轮碰撞。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中()A．轻绳对滑轮作用力的方向竖直向下B．拉力和重力对A做功之和大于A动能的增加量C．拉力对A做的功等于A机械能的增加量D．两滑块组成系统的机械能损失等于A克服摩擦力做的功4.(多选)如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A点的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP＝2R，重力加速度为g，则小球从P点运动到B点的过程中()A．重力做功2mgRB．机械能减少mgRC．合外力做功eq\f(1,2)mgRD．克服摩擦力做功eq\f(1,2)mgR5.如图所示，平直木板AB倾斜放置，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B均匀增大，小物块从A点由静止释放，恰好可以到达B点，小物块的加速度a、动能Ek、重力势能Ep和机械能E(取地面为零势能面)随下滑位移x变化的图像可能正确的是()6.(多选)(2024·福建漳州市第一次质检)为预防电梯缆绳断裂的安全事故，电梯井底和电梯上分别安装有缓冲弹簧和安全钳，装置简化如图所示。现质量为2000kg的电梯，因缆绳断裂而坠落，刚接触弹簧时的速度为4m/s，弹簧被压缩了2m时电梯停止运动，下落过程中安全钳提供给电梯17000N的滑动摩擦力。已知弹簧的弹性势能为Ep＝eq\f(1,2)kx2(k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量)，不计空气阻力及弹簧自重，g取10m/s2。则()A．整个运动过程中电梯一直处于失重状态B．整个运动过程电梯刚接触弹簧时速度最大C．该缓冲弹簧的劲度系数为11000N/mD．停止运动时安全钳提供给电梯的摩擦力为2000N7．(2024·浙江省第一次联考)某地区常年有风，风速基本保持在4m/s，该地区有一风力发电机，其叶片转动可形成半径为10m的圆面，若保持风垂直吹向叶片，空气密度为1.3kg/m3，风的动能转化为电能的效率为20%。现用这台风力发电机给一水泵供电，使水泵从地下10m深处抽水，水泵能将水抽到地面并以2m/s的速度射出，出水口的横截面积为0.1m2，水的密度为1×103kg/m3，水泵及电机组成的抽水系统效率为80%，π取3.14，则下列说法正确的是()A．该风力发电机的发电功率约为12.8kWB．每秒水流机械能增加400JC．风力发电机一天的发电量可供该水泵正常工作约2.4hD．若风速变为8m/s，则该风力发电机的发电功率变为原来的4倍8.(多选)(2023·贵州贵阳市三模)如图所示，倾斜成45°角的固定直杆上套有一质量为m的小球(可视为质点)，小球可沿杆滑动，轻质弹性绳一端固定于O点，另一端连在小球上。将小球从弹性绳水平的位置M(此时弹性绳的长度为L)由静止释放，当小球运动到弹性绳与杆垂直的位置P时，弹性绳长度刚好为原长，小球沿杆下滑到弹性绳竖直的位置N时速度减为零。若弹性绳始终在弹性限度内且弹性绳弹力与其形变量成正比，重力加速度大小为g。下列说法正确的是()A．小球在P点时的加速度大小为eq\f(\r(2),2)gB．从M到P，小球克服摩擦力做的功为eq\f(1,2)mgLC．小球在P点的动能等于从M到P弹性绳减小的弹性势能D．小球和弹性绳组成的系统从M到P的过程中损失的机械能小于从P到N的过程中损失的机械能9.如图所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB与粗糙水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径r＝0.2m的eq\f(1,4)细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k＝100N/m的轻弹簧，弹簧一端固定于地面上，另一端恰好与管口D端平齐。一个质量为1.0kg的物块放在曲面AB上，现从距BC的高度为h＝0.6m处由静止释放物块，它与BC间的动摩擦因数μ＝0.5，物块进入管口C端时，它对上管壁有FN＝2.5mg的作用力，通过CD后，在压缩弹簧过程中物块速度最大时弹簧的弹性势能Ep＝0.5J。重力加速度g取10m/s2。求：(1)在压缩弹簧过程中物块的最大动能Ekm；(2)物块最终停止的位置。10.(2023·四川宜宾市模拟)如图所示，水平地面上固定一倾角θ＝37°的斜面，一劲度系数k＝100N/m的轻质弹簧下端固定于斜面底端，上端与质量m＝1kg的物体A相连，A的右边系一轻细线，细线绕过轻质光滑的滑轮后与轻挂钩相连，A与滑轮间的细线与斜面平行，A与斜面间的动摩擦因数μ＝0.75，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，将A放置P点时A刚好不上滑。现将一质量M＝2.0kg的物体B轻挂在钩上，然后松手，在以后的整个运动过程中A未接触到滑轮、B始终未接触地面与滑轮。已知弹簧的弹性势能的表达式为Ep＝eq\f(1,2)kx2(式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量)，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)A在P点时弹簧的压缩量x；(2)刚松手时细线中的张力大小F；(3)在松手后的整个运动过程中，A克服摩擦力所做的功W。11.(多选)(2023·全国乙卷·21)如图，一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上，另一质量为m的小物块(可视为质点)从木板上的左端以速度v0开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f，当物块从木板右端离开时()A．木板的动能一定等于flB．木板的动能一定小于flC．物块的动能一定大于eq\f(1,2)mv02－flD．物块的动能一定小于eq\f(1,2)mv02－fl12．(多选)(2023·山东济南市检测)如图所示为某缓冲装置的模型图，一轻杆S被两个固定薄板夹在中间，轻杆S与两薄板之间的滑动摩擦力大小均为Ff，轻杆S露在薄板外面的长度为l。轻杆S前端固定一个劲度系数为eq\f(3Ff,l)的轻弹簧。一质量为m的物体从左侧以大小为v0的速度撞向弹簧，能使轻杆S向右侧移动eq\f(l,6)。已知弹簧的弹性势能Ep＝eq\f(1,2)kx2，其中k为劲度系数，x为形变量。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是()A．欲使轻杆S发生移动，质量为m的物体运动的最小速