2023高考物理考前沖刺高頻考點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)突破練習(xí)10功能關(guān)系

PAGE10功能關(guān)系一．選擇題（共13小題）1．（2022?西城區(qū)一模）如圖所示，光滑的水平絕緣桌面上有一個(gè)鋁制圓環(huán)，圓心的正上方有一個(gè)豎直的條形磁鐵。若條形磁鐵沿水平方向向右勻速運(yùn)動(dòng)，則（）A．圓環(huán)和磁鐵以相同的速度一起向右運(yùn)動(dòng) B．圓環(huán)對(duì)桌面的壓力可能為零 C．圓環(huán)對(duì)桌面的壓力大于它的重力 D．磁鐵對(duì)圓環(huán)做的功等于圓環(huán)中增加的內(nèi)能2．（2022?房山區(qū)一模）由于空氣阻力的影響，炮彈的實(shí)際飛行軌跡不是拋物線，而是“彈道曲線”，如圖中實(shí)線所示。圖中虛線為不考慮空氣阻力情況下炮彈的理想運(yùn)動(dòng)軌跡，O、a、b、c、d為彈道曲線上的五點(diǎn)，其中點(diǎn)O為發(fā)射點(diǎn)，d點(diǎn)為落地點(diǎn)，b點(diǎn)為軌跡的最高點(diǎn)，a、c為運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)的距地面高度相等的兩點(diǎn)，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A．炮彈到達(dá)最高點(diǎn)b的機(jī)械能大于它在a點(diǎn)的機(jī)械能 B．炮彈到達(dá)最高點(diǎn)b時(shí)的加速度為g C．炮彈經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的速度大于經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)的速度 D．炮彈由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的時(shí)間與由b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的時(shí)間相等3．（2022?朝陽(yáng)區(qū)一模）將一個(gè)小球豎直向上拋出，假設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到大小不變的空氣阻力作用，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后小球又返回至出發(fā)點(diǎn)。關(guān)于小球從拋出到返回原位置的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球上升過(guò)程中的加速度小于下落過(guò)程中的加速度 B．小球上升過(guò)程中克服重力做的功大于下落過(guò)程中重力做的功 C．小球上升過(guò)程中的機(jī)械能變化大于下落過(guò)程中機(jī)械能的變化 D．小球上升過(guò)程中所受重力的平均功率大于下落過(guò)程中重力的平均功率4．（2022?豐臺(tái)區(qū)一模）將質(zhì)量為m的物體從地面豎直向上拋出，一段時(shí)間后物體又落回拋出點(diǎn)。在此過(guò)程中物體所受空氣阻力大小不變，下列說(shuō)法正確的是（）A．上升過(guò)程的時(shí)間大于下落過(guò)程的時(shí)間 B．上升過(guò)程中機(jī)械能損失小于下落過(guò)程中機(jī)械能損失 C．上升過(guò)程的動(dòng)能減小量大于下落過(guò)程的動(dòng)能增加量 D．上升過(guò)程的動(dòng)量變化量小于下落過(guò)程的動(dòng)量變化量5．（2022?延慶區(qū)一模）如圖所示為某地一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為20m的圓面。某時(shí)間內(nèi)該地區(qū)的風(fēng)速是5.0m/s，風(fēng)向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直，已知空氣的密度為1.2kg/m3，假如這個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將此圓內(nèi)10%的空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，π取3。下列說(shuō)法正確的是（）A．單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的體積為6000m3 B．單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能為900J C．單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)量為900kg?m/s D．此風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為900W6．（2023?海淀區(qū)一模）如圖所示，輕彈簧下端連接一重物，用手托住重物并使彈簧處于壓縮狀態(tài)。然后手與重物一同緩慢下降，直至重物與手分離并保持靜止。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．彈簧的彈性勢(shì)能與物體的重力勢(shì)能之和先減少再增加 B．彈簧對(duì)重物做的功等于重物機(jī)械能的變化量 C．重物對(duì)手的壓力隨下降的距離均勻變化 D．手對(duì)重物做的功一定等于重物重力勢(shì)能的變化量7．（2023?延慶區(qū)一模）如圖甲所示，物體以一定初速度從傾角α＝37°的斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度為3.0m。選擇地面為參考平面，上升過(guò)程中，物體的機(jī)械能E機(jī)隨高度h的變化如圖乙所示。g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。則（）A．物體的質(zhì)量m＝0.67kg B．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5 C．物體上升過(guò)程的加速度大小a＝12m/s2 D．物體回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能Ek＝20J8．（2023?西城區(qū)一模）2022年12月4日，神舟十四號(hào)乘組與十五號(hào)乘組完成在軌輪換后，返回地球．載人飛船返回艙進(jìn)入大氣層后，距地面10km左右時(shí)開(kāi)啟降落傘，速度減至約8m/s，接下來(lái)以這個(gè)速度在大氣中降落，在距地面1.2m時(shí)，返回艙的四臺(tái)緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始向下噴氣，艙體再次減速，到達(dá)地面時(shí)速度約為2m/s。由以上信息可知（）A．開(kāi)啟降落傘減速的過(guò)程中，艙體處于失重狀態(tài) B．在大氣中勻速降落過(guò)程中，艙體的機(jī)械能保持不變 C．緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)啟過(guò)程中，航天員的加速度約為5g D．艙體與地面撞擊的過(guò)程中，撞擊力的沖量大于艙體重力的沖量9．（2023?西城區(qū)一模）跳臺(tái)滑雪主要分為4個(gè)階段，助滑階段、起跳階段、飛行階段和落地階段．在飛行階段，運(yùn)動(dòng)員會(huì)采取一種身體向前傾，同時(shí)滑雪板向前分開(kāi)呈“V”字型的經(jīng)典姿勢(shì)，如圖所示．這種姿勢(shì)能夠加大運(yùn)動(dòng)員與下方空氣接觸的面積，并且還可以讓身體和雪板與水平方向呈最為理想的夾角，就像飛機(jī)起飛一樣，從而獲得較大的空氣托舉力．關(guān)于運(yùn)動(dòng)員在飛行階段采用“V”字型姿勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是（）A．可以增加水平方向的飛行速度 B．可以增加豎直方向的加速度 C．可以增加運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能 D．可以獲得更長(zhǎng)的飛行時(shí)間10．（2023?朝陽(yáng)區(qū)一模）如圖所示，豎直輕彈簧下端固定在水平面上，一小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開(kāi)始自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度（在彈性限度內(nèi)）。不計(jì)空氣阻力。則（）A．從接觸彈簧到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，小球的加速度不斷增大 B．從接觸彈簧到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，小球的速度先增大后減小 C．從接觸彈簧到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，小球的機(jī)械能守恒 D．小球在最低點(diǎn)時(shí)所受的彈力大小等于其所受的重力大小11．（2023?豐臺(tái)區(qū)一模）圖甲為水平放置的彈簧振子，圖乙為該彈簧振子的頻閃照片。拍攝時(shí)底片沿著垂直于小球振動(dòng)的方向從下向上勻速運(yùn)動(dòng)。圖乙中M為t1時(shí)刻拍攝的小球的像，N為t2時(shí)刻拍攝的小球的像，不計(jì)阻力。下列說(shuō)法正確的是（）A．小球在t1、t2時(shí)刻的加速度方向相同 B．增大底片勻速運(yùn)動(dòng)的速度，同樣尺寸的底片上拍攝小球像的個(gè)數(shù)減少 C．小球從t1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)至平衡位置的時(shí)間大于從t2時(shí)刻運(yùn)動(dòng)至平衡位置的時(shí)間 D．從t1時(shí)刻到t2時(shí)刻的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能逐漸減小，小球的動(dòng)能逐漸增大12．（2023?豐臺(tái)區(qū)一模）直升機(jī)懸停在空中，由靜止開(kāi)始投放裝有物資的箱子，箱子下落時(shí)所受的空氣阻力與箱子下落的速度成正比，下落過(guò)程中箱子始終保持圖示狀態(tài)。下列說(shuō)法正確的是（）A．下落過(guò)程中箱內(nèi)物體的加速度逐漸增大 B．箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛釋放時(shí)大 C．如下落距離足夠大時(shí)，箱內(nèi)物體可能不受箱子底部的支持力作用 D．下落過(guò)程中箱內(nèi)物體的機(jī)械能增大13．（2022?密云區(qū)一模）2021年2月24日，“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器經(jīng)過(guò)200多天的飛行，成功進(jìn)入橢圓形的軌道繞火星運(yùn)動(dòng)，開(kāi)展對(duì)火星的觀測(cè)，并為著陸火星做好準(zhǔn)備。如圖所示，在“天問(wèn)一號(hào)”沿橢圓軌道由“遠(yuǎn)火點(diǎn)”向“近火點(diǎn)”運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．探測(cè)器受到火星的引力增大 B．探測(cè)器的速度逐漸減小 C．引力對(duì)探測(cè)器做負(fù)功，探測(cè)器的勢(shì)能逐漸減小 D．引力對(duì)探測(cè)器做正功，探測(cè)器的機(jī)械能逐漸增大二．計(jì)算題（共3小題）14．（2022?房山區(qū)一模）將傳感器安裝在蹦極運(yùn)動(dòng)員身上，可以測(cè)量出運(yùn)動(dòng)員在不同時(shí)刻下落的高度及速度，如圖甲所示。運(yùn)動(dòng)員及所攜帶裝備的總質(zhì)量為50kg，彈性繩原長(zhǎng)為10m。運(yùn)動(dòng)員從蹦極臺(tái)自由下落，根據(jù)傳感器測(cè)到的數(shù)據(jù)，得到如圖乙所示的v﹣x圖像。g取9.8m/s2。（1）運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中的最大動(dòng)能，并分析該位置運(yùn)動(dòng)員受力的特點(diǎn)；（2）判斷運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中受到的空氣阻力是否可以忽略。寫(xiě)出你的理由；（3）有人認(rèn)為：在下落的整個(gè)過(guò)程中，彈性繩的彈力與彈簧彈力一樣，都與伸長(zhǎng)量成正比。你是否同意這種觀點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明你的理由。15．（2022?朝陽(yáng)區(qū)一模）如圖所示，把一個(gè)質(zhì)量m＝0.2kg的小球放在高度h＝5.0m的直桿的頂端。一顆質(zhì)量m'＝0.01kg的子彈以v0＝500m/s的速度沿水平方向擊中小球，并經(jīng)球心穿過(guò)小球，小球落地處離桿的水平距離s＝20m。取重力加速度g＝10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：（1）小球在空中飛行的時(shí)間t；（2）子彈剛穿出小球瞬間的速度v；（3）子彈穿過(guò)小球過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE。16．（2023?東城區(qū)一模）如圖所示，輕彈簧的一端固定，另一端與水平地面上的物塊1接觸（但未連接）。在外力作用下物塊1靜止，此時(shí)彈簧的壓縮量為10cm，之后撤去外力，物塊1開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)彈簧后與靜止在水平地面上的物塊2發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后二者粘在一起。已知兩物塊質(zhì)量均為m＝1kg，彈簧的勁度系數(shù)k＝400N/m，當(dāng)彈簧形變量為x時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為kx2，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。不計(jì)空氣阻力及切摩擦。求：（1）剛撤去外力時(shí)，彈簧彈力的大??；（2）兩物塊碰撞前，物塊1的速度大小。（3）兩物塊碰撞過(guò)程中損失的總機(jī)械能。三．解答題（共1小題）17．（2023?西城區(qū)一模）滑雪是人們喜愛(ài)的一項(xiàng)冬季戶外運(yùn)動(dòng)。如圖所示，一位滑雪者，人與裝備的總質(zhì)量為75kg，沿著傾角θ＝30°的平直山坡直線滑下，當(dāng)速度達(dá)到2m/s時(shí)他收起雪杖自由下滑，在此后5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程為60m。將這5s內(nèi)滑雪者的運(yùn)動(dòng)看作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2。求這5s內(nèi)（1）滑雪者的加速度大小a；（2）滑雪者受到的阻力大小F；（3）滑雪者損失的機(jī)械能ΔE。

10功能關(guān)系一．選擇題（共13小題）1．（2022?西城區(qū)一模）如圖所示，光滑的水平絕緣桌面上有一個(gè)鋁制圓環(huán)，圓心的正上方有一個(gè)豎直的條形磁鐵。若條形磁鐵沿水平方向向右勻速運(yùn)動(dòng)，則（）A．圓環(huán)和磁鐵以相同的速度一起向右運(yùn)動(dòng) B．圓環(huán)對(duì)桌面的壓力可能為零 C．圓環(huán)對(duì)桌面的壓力大于它的重力 D．磁鐵對(duì)圓環(huán)做的功等于圓環(huán)中增加的內(nèi)能【答案】B【解答】解：A.根據(jù)楞次定律，來(lái)拒去留，條形磁鐵向右移動(dòng)時(shí)，閉合圓環(huán)將跟隨磁鐵向右運(yùn)動(dòng)，但圓環(huán)的速度一定與磁鐵的速度不相等，故A錯(cuò)誤；BC.根據(jù)楞次定律，來(lái)拒去留，金屬圓環(huán)受安培力向右上方，則圓環(huán)對(duì)桌面的壓力小于其重力，圓環(huán)對(duì)桌面的壓力可能為零，故B正確，C錯(cuò)誤；D.根據(jù)功能關(guān)系，磁鐵對(duì)圓環(huán)做的功等于圓環(huán)中增加的內(nèi)能和圓環(huán)增加的動(dòng)能，故D錯(cuò)誤。故選B。2．（2022?房山區(qū)一模）由于空氣阻力的影響，炮彈的實(shí)際飛行軌跡不是拋物線，而是“彈道曲線”，如圖中實(shí)線所示。圖中虛線為不考慮空氣阻力情況下炮彈的理想運(yùn)動(dòng)軌跡，O、a、b、c、d為彈道曲線上的五點(diǎn)，其中點(diǎn)O為發(fā)射點(diǎn)，d點(diǎn)為落地點(diǎn)，b點(diǎn)為軌跡的最高點(diǎn)，a、c為運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)的距地面高度相等的兩點(diǎn)，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A．炮彈到達(dá)最高點(diǎn)b的機(jī)械能大于它在a點(diǎn)的機(jī)械能 B．炮彈到達(dá)最高點(diǎn)b時(shí)的加速度為g C．炮彈經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的速度大于經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)的速度 D．炮彈由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的時(shí)間與由b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的時(shí)間相等【答案】C【解答】解：A、從a到b的過(guò)程中，由于空氣阻力做負(fù)功，機(jī)械能減少，所以炮彈到達(dá)最高點(diǎn)b的機(jī)械能小于它在a點(diǎn)的機(jī)械能，故A錯(cuò)誤；B、由于在最高點(diǎn)b，除了受重力外還受到向后的空氣阻力，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度大于g，故B錯(cuò)誤；C、取地面為零勢(shì)能面，從a到c的過(guò)程中，由空氣阻力做負(fù)功，機(jī)械能減少，而炮彈在兩點(diǎn)的重力勢(shì)能相等，因此經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，故C正確；D、炮彈從O到b過(guò)程中，豎直方向的阻力向下，豎直方向的加速度大小大于g，從b到d過(guò)程中，豎直方向的阻力向上，豎直方向的加速度小于g，根據(jù)H＝可知，從O到b的時(shí)間小于從b到d的時(shí)間，故D錯(cuò)誤。故選：C。3．（2022?朝陽(yáng)區(qū)一模）將一個(gè)小球豎直向上拋出，假設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到大小不變的空氣阻力作用，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后小球又返回至出發(fā)點(diǎn)。關(guān)于小球從拋出到返回原位置的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球上升過(guò)程中的加速度小于下落過(guò)程中的加速度 B．小球上升過(guò)程中克服重力做的功大于下落過(guò)程中重力做的功 C．小球上升過(guò)程中的機(jī)械能變化大于下落過(guò)程中機(jī)械能的變化 D．小球上升過(guò)程中所受重力的平均功率大于下落過(guò)程中重力的平均功率【答案】D【解答】解：A.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受的空氣阻力大小不變，則上升、下降過(guò)程中加速度大小分別為mg+f＝ma上mg﹣f＝ma下所以a上＞a下故A錯(cuò)誤；B.小球上升過(guò)程中克服重力做的功等于下落過(guò)程中重力做的功相等，即WG＝mgh故B錯(cuò)誤；C.小球機(jī)械能的變化等于空氣阻力對(duì)小球做的功，即ΔE＝﹣fh所以小球上升過(guò)程中的機(jī)械能變化等于下落過(guò)程中機(jī)械能的變化，故C錯(cuò)誤；D.上升、下降過(guò)程所用時(shí)間分別為t上、t下，則有a上＝a下由于a上＞a下，則t上＜t下上升、下降過(guò)程所受重力的平均功率分別為P＝所以P上＞P下故D正確。故選：D。4．（2022?豐臺(tái)區(qū)一模）將質(zhì)量為m的物體從地面豎直向上拋出，一段時(shí)間后物體又落回拋出點(diǎn)。在此過(guò)程中物體所受空氣阻力大小不變，下列說(shuō)法正確的是（）A．上升過(guò)程的時(shí)間大于下落過(guò)程的時(shí)間 B．上升過(guò)程中機(jī)械能損失小于下落過(guò)程中機(jī)械能損失 C．上升過(guò)程的動(dòng)能減小量大于下落過(guò)程的動(dòng)能增加量 D．上升過(guò)程的動(dòng)量變化量小于下落過(guò)程的動(dòng)量變化量【答案】C【解答】解：A.設(shè)空氣阻力大小為f，上升過(guò)程的加速度大小為a1，由牛頓第二定律得mg+f＝ma1解得：設(shè)下降過(guò)程的加速度大小為a2，由牛頓第二定律得mg﹣f＝ma2解得：所以上升過(guò)程的加速度大小大于下降過(guò)程的加速度大小，由于上升和下降的位移相等，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知，上升過(guò)程的時(shí)間小于下落過(guò)程的時(shí)間，故A錯(cuò)誤B.由于空氣阻力大小不變，上升過(guò)程和下降過(guò)程空氣阻力做的功相等，所以上升過(guò)程中機(jī)械能損失等于下落過(guò)程中機(jī)械能損失，故B錯(cuò)誤C.設(shè)物體從地面豎直向上拋出時(shí)的速度為v0，物體落回到地面時(shí)的速度為v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v2＝2a2x又因?yàn)閍1＞a2所以v0＞v上升過(guò)程的動(dòng)能減小量為下落過(guò)程的動(dòng)能增加量為所以上升過(guò)程的動(dòng)能減小量大于下落過(guò)程的動(dòng)能增加量，故C正確D.上升過(guò)程動(dòng)量的變化量為Δp1＝mv0下落過(guò)程的動(dòng)量變化量為Δp2＝mv所以上升過(guò)程的動(dòng)量變化量大于下落過(guò)程的動(dòng)量變化量，故D錯(cuò)誤。故選：C。5．（2022?延慶區(qū)一模）如圖所示為某地一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為20m的圓面。某時(shí)間內(nèi)該地區(qū)的風(fēng)速是5.0m/s，風(fēng)向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直，已知空氣的密度為1.2kg/m3，假如這個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將此圓內(nèi)10%的空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，π取3。下列說(shuō)法正確的是（）A．單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的體積為6000m3 B．單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能為900J C．單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)量為900kg?m/s D．此風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為900W【答案】A【解答】解：A、單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的體積為，故A正確；B、單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能為，故B錯(cuò)誤；C、單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)量為p＝mv＝ρV0v＝1.2×6000×5kg?m/s＝3.6×104kg?m/s，故C錯(cuò)誤；D、依題意，此風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為，故D錯(cuò)誤。故選：A。6．（2023?海淀區(qū)一模）如圖所示，輕彈簧下端連接一重物，用手托住重物并使彈簧處于壓縮狀態(tài)。然后手與重物一同緩慢下降，直至重物與手分離并保持靜止。在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．彈簧的彈性勢(shì)能與物體的重力勢(shì)能之和先減少再增加 B．彈簧對(duì)重物做的功等于重物機(jī)械能的變化量 C．重物對(duì)手的壓力隨下降的距離均勻變化 D．手對(duì)重物做的功一定等于重物重力勢(shì)能的變化量【答案】C【解答】解：A．由題可知，重物的動(dòng)能變化量為零，根據(jù)題意可知手對(duì)重物的作用力一直豎直向上，將彈簧與重物視作一個(gè)整體，所以手對(duì)整體一直做負(fù)功，由此可知彈簧的彈性勢(shì)能與物體的重力勢(shì)能之和一直在減少，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)機(jī)械能的定義可知，彈簧和手對(duì)重物的功等于重物機(jī)械能的變化量，故B錯(cuò)誤；C．由題可知，當(dāng)彈簧的彈力與重物的重力相等時(shí)，手與重物間的彈力為零，則兩者分離，設(shè)此時(shí)彈簧的形變量為x0，則有kx0＝mg當(dāng)彈簧處于壓縮狀態(tài)下重物靜止緩慢向下，設(shè)重物向下降的距離為x，則有k（x0﹣x）+F＝mg聯(lián)立解得F＝kx，故C正確；D．物體重力做的功等于重物重力勢(shì)能的變化量，故D錯(cuò)誤。故選：C。7．（2023?延慶區(qū)一模）如圖甲所示，物體以一定初速度從傾角α＝37°的斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度為3.0m。選擇地面為參考平面，上升過(guò)程中，物體的機(jī)械能E機(jī)隨高度h的變化如圖乙所示。g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。則（）A．物體的質(zhì)量m＝0.67kg B．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5 C．物體上升過(guò)程的加速度大小a＝12m/s2 D．物體回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能Ek＝20J【答案】B【解答】解：A、物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，機(jī)械能為：E＝EP＝mgh。由圖知：EP＝30J，得：m＝＝kg＝1kg，故A錯(cuò)誤；B、物體上升過(guò)程中，克服摩擦力做功，機(jī)械能減少，且減少的機(jī)械能等于克服摩擦力做的功，有ΔE＝﹣μmgcosα，由圖知ΔE＝30J﹣50J＝﹣20J，h＝3m，解得：μ＝0.5，故B正確；C、物體上升過(guò)程中，由牛頓第二定律得：mgsinα+μmgcosα＝ma，得：a＝gsinα+μgcosα＝（10×0.6+0.5×10×0.8）m/s2＝10m/s2，故C錯(cuò)誤；D、由圖象可知，物體上升過(guò)程中摩擦力做功為：W＝ΔE＝﹣20J，在整個(gè)過(guò)程中由動(dòng)能定理得：Ek﹣Ek0＝2W，則有：Ek＝Ek0+2W＝50J+2×（﹣20J）＝10J，故D錯(cuò)誤。故選：B。8．（2023?西城區(qū)一模）2022年12月4日，神舟十四號(hào)乘組與十五號(hào)乘組完成在軌輪換后，返回地球．載人飛船返回艙進(jìn)入大氣層后，距地面10km左右時(shí)開(kāi)啟降落傘，速度減至約8m/s，接下來(lái)以這個(gè)速度在大氣中降落，在距地面1.2m時(shí)，返回艙的四臺(tái)緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始向下噴氣，艙體再次減速，到達(dá)地面時(shí)速度約為2m/s。由以上信息可知（）A．開(kāi)啟降落傘減速的過(guò)程中，艙體處于失重狀態(tài) B．在大氣中勻速降落過(guò)程中，艙體的機(jī)械能保持不變 C．緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)啟過(guò)程中，航天員的加速度約為5g D．艙體與地面撞擊的過(guò)程中，撞擊力的沖量大于艙體重力的沖量【答案】D【解答】解：A．開(kāi)啟降落傘減速的過(guò)程中，減速下降，加速度向上，艙體處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．在大氣中勻速降落過(guò)程中，速度不變，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，機(jī)械能減少，故B錯(cuò)誤；C．緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)啟過(guò)程中，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：，代入數(shù)據(jù)解得：a＝25m/s2，可知航天員的加速度約為2.5g，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)題意可知，艙體與地面撞擊的過(guò)程中，動(dòng)量減小，物體的動(dòng)量變化量向上，根據(jù)I＝Ft﹣mgt＝ΔP知撞擊力的沖量大于艙體重力的沖量，故D正確。故選：D。9．（2023?西城區(qū)一模）跳臺(tái)滑雪主要分為4個(gè)階段，助滑階段、起跳階段、飛行階段和落地階段．在飛行階段，運(yùn)動(dòng)員會(huì)采取一種身體向前傾，同時(shí)滑雪板向前分開(kāi)呈“V”字型的經(jīng)典姿勢(shì)，如圖所示．這種姿勢(shì)能夠加大運(yùn)動(dòng)員與下方空氣接觸的面積，并且還可以讓身體和雪板與水平方向呈最為理想的夾角，就像飛機(jī)起飛一樣，從而獲得較大的空氣托舉力．關(guān)于運(yùn)動(dòng)員在飛行階段采用“V”字型姿勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是（）A．可以增加水平方向的飛行速度 B．可以增加豎直方向的加速度 C．可以增加運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能 D．可以獲得更長(zhǎng)的飛行時(shí)間【答案】D【解答】解：ABD、運(yùn)動(dòng)員在飛行階段采用“V”字型姿勢(shì)，是為了增加身體與下方空氣的接觸面積，從而增加空氣對(duì)身體的托舉力，根據(jù)牛頓第二定律可知，運(yùn)動(dòng)員在豎直方向做加速運(yùn)動(dòng)的加速度將減小，從而延長(zhǎng)了在空中飛行的時(shí)間，故AB錯(cuò)誤，D正確；C、空氣托舉力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做負(fù)功，則運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少，故C錯(cuò)誤。故選：D。10．（2023?朝陽(yáng)區(qū)一模）如圖所示，豎直輕彈簧下端固定在水平面上，一小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開(kāi)始自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度（在彈性限度內(nèi)）。不計(jì)空氣阻力。則（）A．從接觸彈簧到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，小球的加速度不斷增大 B．從接觸彈簧到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，小球的速度先增大后減小 C．從接觸彈簧到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，小球的機(jī)械能守恒 D．小球在最低點(diǎn)時(shí)所受的彈力大小等于其所受的重力大小【答案】B【解答】解：AB、小球從接觸彈簧到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，受重力和彈簧彈力作用，彈力從零逐漸增大，開(kāi)始階段彈力小于重力，小球合力向下，做加速運(yùn)動(dòng)，后階段彈力大于重力，合力向上，小球做減速運(yùn)動(dòng)，故小球加速度先減小后增大、速度先增大后減小，故A錯(cuò)誤，B正確；C、小球從接觸彈簧到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧彈力對(duì)小球做負(fù)功，小球機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；D、小球在最低點(diǎn)時(shí)，其加速度豎直向上，其所受的彈力大小大于其所受的重力大小，故D錯(cuò)誤。故選：B。11．（2023?豐臺(tái)區(qū)一模）圖甲為水平放置的彈簧振子，圖乙為該彈簧振子的頻閃照片。拍攝時(shí)底片沿著垂直于小球振動(dòng)的方向從下向上勻速運(yùn)動(dòng)。圖乙中M為t1時(shí)刻拍攝的小球的像，N為t2時(shí)刻拍攝的小球的像，不計(jì)阻力。下列說(shuō)法正確的是（）A．小球在t1、t2時(shí)刻的加速度方向相同 B．增大底片勻速運(yùn)動(dòng)的速度，同樣尺寸的底片上拍攝小球像的個(gè)數(shù)減少 C．小球從t1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)至平衡位置的時(shí)間大于從t2時(shí)刻運(yùn)動(dòng)至平衡位置的時(shí)間 D．從t1時(shí)刻到t2時(shí)刻的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能逐漸減小，小球的動(dòng)能逐漸增大【答案】B【解答】解：A．根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，加速度方向指向平衡位置，結(jié)合題意可知小球在t1、t2時(shí)刻的加速度方向相反，故A錯(cuò)誤；B．小球做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期不變，增大底片勻速運(yùn)動(dòng)的速度，則底片運(yùn)動(dòng)的時(shí)間減少，拍攝小球像的個(gè)數(shù)減少，故B正確；C．由圖可知，M點(diǎn)為振幅最大處向平衡位置振動(dòng)，則小球從t1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)至平衡位置的時(shí)間為，小球在N位置先向最大振幅處振動(dòng)，再向平衡位置運(yùn)動(dòng)，從t2時(shí)刻運(yùn)動(dòng)至平衡位置的時(shí)間大于，因此小球從t1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)至平衡位置的時(shí)間小于從t2時(shí)刻運(yùn)動(dòng)至平衡位置的時(shí)間，故C錯(cuò)誤；D．從t1時(shí)刻到t2時(shí)刻的過(guò)程中，彈簧的形變量先減小后增大，所以彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大，根據(jù)能量守恒定律可知小球的動(dòng)能先增大后減小，故D錯(cuò)誤。故選：B。12．（2023?豐臺(tái)區(qū)一模）直升機(jī)懸停在空中，由靜止開(kāi)始投放裝有物資的箱子，箱子下落時(shí)所受的空氣阻力與箱子下落的速度成正比，下落過(guò)程中箱子始終保持圖示狀態(tài)。下列說(shuō)法正確的是（）A．下落過(guò)程中箱內(nèi)物體的加速度逐漸增大 B．箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛釋放時(shí)大 C．如下落距離足夠大時(shí)，箱內(nèi)物體可能不受箱子底部的支持力作用 D．下落過(guò)程中箱內(nèi)物體的機(jī)械能增大【答案】B【解答】解：A、設(shè)箱子的質(zhì)量為M，物體的質(zhì)量為m，箱子受到的空氣阻力為kv，根據(jù)牛頓第二定律可知下落過(guò)程中整體的加速度為：（M+m）g﹣kv＝（M+m）a解得：隨著速度的增大，加速度在減小，故A錯(cuò)誤；B、以箱內(nèi)物體為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可知：mg﹣N＝ma解得：N＝mg﹣ma隨著加速度的減小，物體受到的支持力在逐漸增大，故B正確；C、整體向下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，物體受到的支持力一直在增大，當(dāng)加速度為零時(shí)，整體開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)箱內(nèi)物體受箱子底部的支持力與物體重力相等，所以最后不會(huì)出現(xiàn)支持力為零的情況，故C錯(cuò)誤；D、由于物體受到向上的支持力，且支持力對(duì)物體做負(fù)功，所以下落過(guò)程中箱內(nèi)物體的機(jī)械能減小，故D錯(cuò)誤。故選：B。13．（2022?密云區(qū)一模）2021年2月24日，“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器經(jīng)過(guò)200多天的飛行，成功進(jìn)入橢圓形的軌道繞火星運(yùn)動(dòng)，開(kāi)展對(duì)火星的觀測(cè)，并為著陸火星做好準(zhǔn)備。如圖所示，在“天問(wèn)一號(hào)”沿橢圓軌道由“遠(yuǎn)火點(diǎn)”向“近火點(diǎn)”運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．探測(cè)器受到火星的引力增大 B．探測(cè)器的速度逐漸減小 C．引力對(duì)探測(cè)器做負(fù)功，探測(cè)器的勢(shì)能逐漸減小 D．引力對(duì)探測(cè)器做正功，探測(cè)器的機(jī)械能逐漸增大【答案】A【解答】解：A、“天問(wèn)一號(hào)”沿橢圓軌道由“遠(yuǎn)火點(diǎn)”向“近火點(diǎn)”運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，r減小，根據(jù)萬(wàn)有引力表達(dá)式F＝可知，萬(wàn)有引力增大，故A正確；BCD、由“遠(yuǎn)火點(diǎn)”向“近火點(diǎn)”運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，引力對(duì)探測(cè)器做正功，勢(shì)能減小，根據(jù)動(dòng)能定理可知，探測(cè)器的動(dòng)能增加，速度增加，機(jī)械能守恒，故BCD錯(cuò)誤。故選：A。二．計(jì)算題（共3小題）14．（2022?房山區(qū)一模）將傳感器安裝在蹦極運(yùn)動(dòng)員身上，可以測(cè)量出運(yùn)動(dòng)員在不同時(shí)刻下落的高度及速度，如圖甲所示。運(yùn)動(dòng)員及所攜帶裝備的總質(zhì)量為50kg，彈性繩原長(zhǎng)為10m。運(yùn)動(dòng)員從蹦極臺(tái)自由下落，根據(jù)傳感器測(cè)到的數(shù)據(jù)，得到如圖乙所示的v﹣x圖像。g取9.8m/s2。（1）運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中的最大動(dòng)能，并分析該位置運(yùn)動(dòng)員受力的特點(diǎn)；（2）判斷運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中受到的空氣阻力是否可以忽略。寫(xiě)出你的理由；（3）有人認(rèn)為：在下落的整個(gè)過(guò)程中，彈性繩的彈力與彈簧彈力一樣，都與伸長(zhǎng)量成正比。你是否同意這種觀點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明你的理由。【答案】（1）運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中的最大動(dòng)能為5625J，在該位置速度最大，加速度為零所受合外力為零；（2）位移、速度的關(guān)系，與圖中的數(shù)據(jù)基本吻合，所以空氣阻力可以忽略不計(jì)；（3）在下落的整個(gè)過(guò)程中，彈性繩的彈力與彈簧彈力一樣，都與伸長(zhǎng)量成正比。因?yàn)閮纱蔚膹椈蓜哦认禂?shù)基本一致?！窘獯稹拷猓海?）運(yùn)動(dòng)員在下落15m時(shí)速度達(dá)到最大為15m/s，動(dòng)能最大，此時(shí)動(dòng)能為：Ekm＝m＝×50kg×（15m/s）2＝5625J在該位置速度最大，加速度為零所受合外力為零。（2）在前10m下降過(guò)程中，如果沒(méi)有空氣阻力，滿足機(jī)械能守恒，則：mgh＝m，解得：v1＝14m/s與圖中的數(shù)據(jù)基本吻合，所以空氣阻力可以忽略不計(jì)（3）在下降到15m，彈簧的彈力等于重力，因此根據(jù)胡克定律：k（l﹣l0）＝mg，解得：k＝98N/m下降到26m處時(shí)速度減小到零，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理：mgh﹣k'＝0，解得：k'＝99.5N/m得出的k'與k值基本吻合，因此可以認(rèn)為彈性繩的彈力與彈簧彈力一樣，都與伸長(zhǎng)量成正比。答：（1）運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中的最大動(dòng)能為5625J，在該位置速度最大，加速度為零所受合外力為零；（2）位移、速度的關(guān)系，與圖中的數(shù)據(jù)基本吻合，所以空氣阻力可以忽略不計(jì)；（3）在下落的整個(gè)過(guò)程中，彈性繩的彈力與彈簧彈力一樣，都與伸長(zhǎng)量成正比。因?yàn)閮纱蔚膹椈蓜哦认禂?shù)基本一致。15．（2022?朝陽(yáng)區(qū)一模）如圖所示，把一個(gè)質(zhì)量m＝0.2kg的小球放在高度h＝5.0m的直桿的頂端。一顆質(zhì)量m'＝0.01kg的子彈以v0＝500m/s的速度沿水平方向擊中小球，并經(jīng)球心穿過(guò)小球，小球落地處離桿的水平距離s＝20m。取重力加速度g＝10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：（1）小球在空中飛行的時(shí)間t；（2）子彈剛穿出小球瞬間的速度v；（3）子彈穿過(guò)小球過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE。【答案】（1）小球在空中飛行的時(shí)間t為1s；（2）子彈剛穿出小球瞬間的速度v為100m/s；（3）子彈穿過(guò)小球過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE為1160J?！窘獯稹拷猓海?）子彈穿過(guò)小球后，小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有：h＝gt2，解得：t＝1s（2）設(shè)子彈穿過(guò)小球后小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v1，因?yàn)樾∏蛩椒较驗(yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)，則：v1