新高考物理三輪沖刺專項(xiàng)訓(xùn)練壓軸題03 用功能關(guān)系、能量的觀點(diǎn)解題（解析版）

壓軸題03功和功率、功能關(guān)系專題1.本專題是功能關(guān)系的典型題型，包括功和功率、機(jī)車啟動問題、動能定理及其應(yīng)用、功能關(guān)系機(jī)械能守恒定律含功和能的綜合題。是歷年高考考查的熱點(diǎn)。2.通過本專題的復(fù)習(xí)，可以培養(yǎng)同學(xué)們的用功能關(guān)系解決問題的能力，提高學(xué)生物理核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力。3.用到的相關(guān)知識有:功和功率的求解,如何求變力做功，動能定理、機(jī)械能守恒定律功能關(guān)系的靈活運(yùn)用等。實(shí)踐中包括體育運(yùn)動中功和功率問題，風(fēng)力發(fā)電功率計(jì)算，蹦極運(yùn)動、過山車等能量問題，汽車啟動問題，生活、生產(chǎn)中能量守恒定律的應(yīng)用等。要求考生在探究求解變力做功的計(jì)算，機(jī)車啟動問題，單物體機(jī)械能守恒，用繩、桿連接的系統(tǒng)機(jī)械能守恒問題，含彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒問題，傳送帶、板塊模型的能量等問題的過程中，形成系統(tǒng)性物理思維，對做功是能量轉(zhuǎn)化的量度這一功能觀點(diǎn)有更深刻的理解。考向一：變力功的求解求變力做功的五種方法方法舉例微元法質(zhì)量為m的木塊在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，運(yùn)動一周克服摩擦力做功Wf＝Ff·Δx1＋Ff·Δx2＋Ff·Δx3＋…＝Ff(Δx1＋Δx2＋Δx3＋…)＝Ff·2πR等效轉(zhuǎn)換法恒力F把物塊從A拉到B，繩子對物塊做功W＝F·(eq\f(h,sinα)－eq\f(h,sinβ))圖像法一水平拉力拉著一物體在水平面上運(yùn)動的位移為x0，F(xiàn)－x圖線與橫軸所圍面積表示拉力所做的功，W＝eq\f(F0＋F1,2)x0平均值法當(dāng)力與位移為線性關(guān)系，力可用平均值eq\x\to(F)＝eq\f(F1＋F2,2)表示，W＝eq\x\to(F)Δx，可得出彈簧彈性勢能表達(dá)式為Ep＝eq\f(1,2)k(Δx)2應(yīng)用動能定理用力F把小球從A處緩慢拉到B處，F(xiàn)做功為WF，則有：WF－mgL(1－cosθ)＝0，得WF＝mgL(1－cosθ)考向二：機(jī)車啟動問題1．兩種啟動方式以恒定功率啟動以恒定加速度啟動P-t圖像和v-t圖像OA段過程分析v↑?F＝eq\f(P,v)↓?a＝eq\f(F－F阻,m)↓a＝eq\f(F－F阻,m)不變?F不變eq\o(?,\s\up6(v↑))P＝Fv↑直到P額＝Fv1運(yùn)動性質(zhì)加速度減小的加速運(yùn)動勻加速直線運(yùn)動，維持時(shí)間t0＝eq\f(v1,a)AB段分析過程F＝F阻?a＝0?vm＝eq\f(P,F阻)v↑?F＝eq\f(P額,v)↓?a＝eq\f(F－F阻,m)↓運(yùn)動性質(zhì)以vm做勻速直線運(yùn)動加速度減小的加速運(yùn)動BC段無F＝F阻?a＝0?以vm＝eq\f(P額,F阻)做勻速運(yùn)動2.三個(gè)重要關(guān)系式(1)無論哪種啟動過程，機(jī)車的最大速度都為vm＝eq\f(P,F阻)。(2)機(jī)車以恒定加速度啟動時(shí)，勻加速過程結(jié)束后功率最大，速度不是最大，即v＝eq\f(P,F)<vm＝eq\f(P,F阻)。(3)機(jī)車以恒定功率運(yùn)行時(shí)，牽引力做的功W＝Pt，由動能定理得Pt－F阻x＝ΔEk，此式經(jīng)常用于求解機(jī)車以恒定功率啟動過程的位移、速度或時(shí)間?？枷蛉簞幽芏ɡ淼睦斫夂蛻?yīng)用1.應(yīng)用動能定理解決變力做功的步驟(1).分析物體的受力情況，確定哪些力是恒力，哪些力是變力，如果是恒力，寫出恒力做功的表達(dá)式，如果是變力，用相應(yīng)功的符號表示出變力所做的功。(2).分析物體運(yùn)動的初、末狀態(tài)，求出動能的變化量。(3).運(yùn)用動能定理列式求解。2.動能定理解決多過程問題對于包含多個(gè)運(yùn)動階段的復(fù)雜運(yùn)動過程，可以選擇分段或全程應(yīng)用動能定理。(1).分段應(yīng)用動能定理時(shí)，將復(fù)雜的過程分割成一個(gè)個(gè)子過程，對每個(gè)子過程的做功情況和初、末動能進(jìn)行分析，然后針對每個(gè)子過程應(yīng)用動能定理列式，最后聯(lián)立求解。(2).全程應(yīng)用動能定理時(shí)，分析整個(gè)過程中出現(xiàn)過的各力的做功情況，確定整個(gè)過程中合外力做的總功，然后確定整個(gè)過程的初、末動能，針對整個(gè)過程利用動能定理列式求解。(3).當(dāng)題目已知量和所求量不涉及中間量時(shí)，選擇全程應(yīng)用動能定理更簡單、更方便。3.動能定理解決圖像問題(1).首先看清楚圖像的種類(如v－t圖像、F－s圖像、Ek－s圖像等)。(2).挖掘圖像的隱含條件，求出所需物理量，如利用v－t圖像與t軸所包圍“面積”求位移，利用F－s圖像與s軸所包圍“面積”求功，利用Ek－s圖像的斜率求合力等。(3).再分析還有哪些力做功，根據(jù)動能定理列方程，求出相應(yīng)的物理量。考向四：功能關(guān)系及其應(yīng)用1.功能關(guān)系概述(1)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實(shí)現(xiàn)的，做功的過程就是能量之間轉(zhuǎn)化的過程。(2)功是能量轉(zhuǎn)化的量度。做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化。2.功與能的關(guān)系：由于功是能量轉(zhuǎn)化的量度，某種力做功往往與某一種具體形式的能量轉(zhuǎn)化相聯(lián)系，具體功能關(guān)系如下表：功能量轉(zhuǎn)化關(guān)系式重力做功重力勢能的改變WG＝－ΔEp彈力做功彈性勢能的改變WF＝－ΔEp合力做功動能的改變W合＝ΔEk除重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力以外的其他力做功機(jī)械能的改變W＝ΔE機(jī)兩物體間滑動摩擦力對物體系統(tǒng)做功內(nèi)能的改變f·s相對＝Q考向五：機(jī)械能守恒定律1.機(jī)械能守恒定律的三種表達(dá)形式表達(dá)角度表達(dá)式意義注意事項(xiàng)守恒觀點(diǎn)E2＝E1或Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2初狀態(tài)的動能與勢能之和等于末狀態(tài)的動能與勢能之和初、末狀態(tài)必須選擇同一零勢能參考平面轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)ΔEp增＝ΔEk減或ΔEp減＝ΔEk增勢能的增加(或減少)量等于動能的減少(或增加)量關(guān)鍵是確定勢能的減少量或增加量轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)ΔEA增＝ΔEB減或ΔEA減＝ΔEB增A物體機(jī)械能的增加(或減少)量等于B物體機(jī)械能的減少(或增加)量常用于解決兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒問題2.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟(1)正確選取研究對象(物體或系統(tǒng))，確定研究過程。(2)進(jìn)行受力分析，考查守恒條件。(3)選取零勢能參考平面，確定初、末狀態(tài)的機(jī)械能。(4)運(yùn)用守恒定律，列出方程求解。01求變力做功1.一滑塊在水平地面上沿直線滑行，t＝0時(shí)速率為1m/s。從此刻開始在與速度平行的方向上對其施加一水平作用力F，力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖甲、乙所示，則(兩圖取同一正方向，重力加速度g＝10m/s2)()A．滑塊的質(zhì)量為0.5kgB．滑塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.5C．第1s內(nèi)摩擦力對滑塊做功為－1JD．第2s內(nèi)力F的平均功率為1.5W【答案】D【解析】滑塊運(yùn)動的加速度大小a＝eq\f(Δv,Δt)＝1m/s2，由題圖知，第1s內(nèi)有Ff＋F＝ma，第2s內(nèi)有F′－Ff＝ma，則Ff＋1＝3－Ff，故Ff＝1N，m＝2kg，又由Ff＝μmg可得動摩擦因數(shù)μ＝0.05，故A、B錯(cuò)誤；第1s內(nèi)的位移大小為x＝eq\f(1,2)×1×1m＝0.5m，根據(jù)功的公式可得第1s內(nèi)摩擦力對滑塊做功為－0.5J，故C錯(cuò)誤；根據(jù)v-t圖像可知，第2秒內(nèi)的平均速度大小eq\x\to(v)＝eq\f(0＋1,2)m/s＝0.5m/s，所以第2s內(nèi)力F的平均功率P＝F′eq\x\to(v)＝3×0.5W＝1.5W，故D正確。02機(jī)車啟動問題2.(多選)質(zhì)量為m的某新型電動汽車在阻力恒為f的水平路面上進(jìn)行性能測試，測試時(shí)的v－t圖像如圖所示，Oa為過原點(diǎn)的傾斜線段，bc與ab相切于b點(diǎn)，ab段汽車以額定功率P行駛，下列說法正確的是()【答案】【解析】03動能定理的應(yīng)用3.人們用滑道從高處向低處運(yùn)送貨物．如圖所示，可看作質(zhì)點(diǎn)的貨物從14圓弧滑道頂端P點(diǎn)靜止釋放，沿滑道運(yùn)動到圓弧末端Q點(diǎn)時(shí)速度大小為6m/s。已知貨物質(zhì)量為20kg，滑道高度?為4m，且過Q點(diǎn)的切線水平，重力加速度取10m/s2。關(guān)于貨物從

A．重力做的功為360J B．克服阻力做的功為C．經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)向心加速度大小為9m/s2 D．經(jīng)過Q【答案】BCD【詳解】重力做的功為WG=mg?=800J，A錯(cuò)誤；下滑過程據(jù)動能定理可得WG?Wf=12mvQ2，代入數(shù)據(jù)解得，克服阻力做的功為Wf=440J04功能關(guān)系及其應(yīng)用4.如圖所示，質(zhì)量為m0、長度為l的小車靜止在光滑的水平面上。質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車的最左端?，F(xiàn)在一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，物塊和小車之間的摩擦力為f。經(jīng)過時(shí)間t，小車運(yùn)動的位移為s，物塊剛好滑到小車的最右端()A.此時(shí)物塊的動能為F(s＋l)B.這一過程中，物塊對小車所做的功為f(s＋l)C.這一過程中，物塊和小車增加的機(jī)械能為FsD.這一過程中，物塊和小車產(chǎn)生的內(nèi)能為fl【答案】D【詳解】對物塊分析，物塊的位移為s＋l，根據(jù)動能定理得，(F－f)(s＋l)＝Ek－0，所以物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動能為(F－f)(s＋l)，故A錯(cuò)誤；對小車分析，小車的位移為s，所以物塊對小車所做的功為fs，故B錯(cuò)誤；物塊和小車增加的內(nèi)能Q＝fs相對＝fl，故D正確；根據(jù)功能關(guān)系得，外力F做的功轉(zhuǎn)化為小車和物塊的機(jī)械能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，則有F(l＋s)＝ΔE＋Q，則ΔE＝F(l＋s)－fl，故C錯(cuò)誤。05機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用5.如圖所示，固定光滑斜面傾角，其底端與豎直面內(nèi)半徑為R的固定光滑圓弧軌道相切，位置D為圓弧軌道的最低點(diǎn)。質(zhì)量為2m的小球A和質(zhì)量為m的小環(huán)B（均可視為質(zhì)點(diǎn)）用的輕桿通過輕質(zhì)鉸鏈相連。B套在光滑的固定豎直長桿上，桿和圓軌道在同一豎直平面內(nèi)，桿過軌道圓心O，初始輕桿與斜面垂直。在斜面上由靜止釋放A，假設(shè)在運(yùn)動過程中兩桿不會碰撞，小球能滑過D點(diǎn)且通過軌道連接處時(shí)無能量損失（速度大小不變），重力加速度為g，從小球A由靜止釋放到運(yùn)動至最低點(diǎn)的過程中，下列判斷正確的是（）A．A和B組成的系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒B．剛釋放時(shí)小球A的加速度大小為C．小環(huán)B速度最大時(shí)輕桿彈力為D．小球A運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為【答案】B【詳解】在小球A下落到最低點(diǎn)的過程中，A和B組成的系統(tǒng)只有重力做功，故A和B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；剛釋放時(shí)小球A時(shí)，由牛頓第二定律可知，解得，故B正確；小環(huán)B速度最大時(shí)，小環(huán)B在豎直方向上的合力為零，輕桿的彈力豎直分量為mg，而只有A到達(dá)最低點(diǎn)，B速度為零時(shí)，輕桿的水平分量才為零，故小環(huán)B速度最大時(shí)，輕桿彈力大于mg，故C錯(cuò)誤；幾何關(guān)系如圖所示設(shè)A初始時(shí)刻距離最低點(diǎn)的距離為h1，由幾何關(guān)系可知，解得，設(shè)小環(huán)B初始時(shí)刻距離最低點(diǎn)的距離為h2，由幾何關(guān)系可知，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知：，解得，故D錯(cuò)誤。一、單選題1．（2024·青海海東·二模）如圖所示，半徑為r、質(zhì)量不計(jì)的均勻圓盤豎直放置，可以繞過圓心O且與盤面垂直的水平光滑固定軸轉(zhuǎn)動，在盤面的最右邊邊緣處固定了一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，在圓心O的正下方離O點(diǎn)SKIPIF1<0處固定了一個(gè)質(zhì)量為m的小球B?，F(xiàn)從靜止開始釋放圓盤讓其自由轉(zhuǎn)動，重力加速度大小為g，則小球B上升的最大高度為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【詳解】取圓心所在處的水平面勢能為零，小球B上升到最大高度時(shí)如圖根據(jù)初始位置重力勢能與B球最大高度時(shí)的系統(tǒng)重力勢能相等可得到SKIPIF1<0則SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0（舍去）所以SKIPIF1<0設(shè)B球上升的最大高度為SKIPIF1<0故選C。2．（2024·浙江溫州·二模）如圖所示，薄板B放在傾角為SKIPIF1<0的光滑斜面上，斜面固定且足夠長，薄板的下端位于斜面底端，上端通過輕繩與固定在地面上的電動機(jī)連接，輕繩跨過定滑輪，定滑輪質(zhì)量與摩擦均不計(jì)，斜面上方的細(xì)繩與斜面平行。SKIPIF1<0時(shí)刻，一小物塊A從薄板上端由靜止釋放的同時(shí)，薄板在電動機(jī)帶動下由靜止開始沿斜面向上做加速度SKIPIF1<0的勻加速直線運(yùn)動。已知薄板長SKIPIF1<0，小物塊A的質(zhì)量SKIPIF1<0，薄板B的質(zhì)量SKIPIF1<0，A、B間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0。下列說法正確的是（??）A．從SKIPIF1<0到小物塊A離開薄板前，細(xì)繩對薄板B的拉力為7NB．小物塊A到達(dá)斜面底端時(shí)速度為SKIPIF1<0C．小物塊A將要離開薄板時(shí)電動機(jī)的瞬時(shí)輸出功率為16WD．小物塊A與薄板B之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為2.5J【答案】C【詳解】對薄板，根據(jù)牛頓第二定律SKIPIF1<0,代入數(shù)據(jù)得F=12N,故A錯(cuò)誤；對A，根據(jù)動能定理SKIPIF1<0,當(dāng)s=L時(shí),SKIPIF1<0.因?yàn)镾KIPIF1<0,所以,SKIPIF1<0,故B錯(cuò)誤；A在薄板上運(yùn)動的加速度大小SKIPIF1<0,根據(jù)SKIPIF1<0得小物塊A在薄板B上運(yùn)動時(shí)間SKIPIF1<0,此時(shí)B速度SKIPIF1<0,電動機(jī)的瞬時(shí)輸出功率SKIPIF1<0故C正確；小物塊A與薄板B之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能SKIPIF1<0,故D錯(cuò)誤。故選C。3．（2024·廣東·二模）某實(shí)驗(yàn)興趣小組對新能源車的加速性能進(jìn)行探究。他們根據(jù)自制的電動模型車模擬汽車啟動狀態(tài)，并且通過傳感器，繪制了模型車從開始運(yùn)動到剛獲得最大速度過程中速度的倒數(shù)SKIPIF1<0和牽引力F之間的關(guān)系圖像SKIPIF1<0，如圖所示。已知模型車的質(zhì)量SKIPIF1<0，行駛過程中受到的阻力恒定，整個(gè)過程時(shí)間持續(xù)5s，獲得最大速度為4m/s，則下列說法正確的是（

）A．模型車受到的阻力大小為1NB．模型車勻加速運(yùn)動的時(shí)間為2sC．模型車牽引力的最大功率為6WD．模型車運(yùn)動的總位移為14m【答案】D【詳解】根據(jù)SKIPIF1<0,可得SKIPIF1<0,結(jié)合圖線的斜率可得SKIPIF1<0,即模型車的速度從2m/s增加至4m/s的過程中，模型車以恒定的功率行駛，速度最大時(shí)合外力為零，即牽引力等于阻力，根據(jù)圖像可知，在SKIPIF1<0時(shí)速度達(dá)到最大值，因此有SKIPIF1<0,故A錯(cuò)誤；由圖像可知小車初始牽引力為4N，且勻加速結(jié)束時(shí)模型車的速度大小SKIPIF1<0，根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0,解得加速度SKIPIF1<0,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動，速度與時(shí)間的關(guān)系可得勻加速運(yùn)動的時(shí)間SKIPIF1<0,故B錯(cuò)誤；根據(jù)以上分析可知，模型車牽引力功率最大時(shí)即為勻加速結(jié)束時(shí)獲得的功率，可知最大功率為SKIPIF1<0，故C錯(cuò)誤；根據(jù)題意，模型車速度達(dá)到最大用時(shí)5s，而勻加速階段用時(shí)1s，則可知，模型車以恒定功率運(yùn)動所需時(shí)間SKIPIF1<0，根據(jù)動能定理SKIPIF1<0,式中SKIPIF1<0，SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0,勻加速階段位移SKIPIF1<0,故總位移SKIPIF1<0故D正確。故選D。4．（2024·山東淄博·一模）為了節(jié)能環(huán)保，地鐵站的進(jìn)出軌道通常設(shè)計(jì)成不是水平的，列車進(jìn)站時(shí)就可以借助上坡減速，而出站時(shí)借助下坡加速。如圖所示，為某地鐵兩個(gè)站點(diǎn)之間節(jié)能坡的簡化示意圖（左右兩邊對稱，每小段坡面都是直線）。在一次模擬實(shí)驗(yàn)中，一滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度SKIPIF1<0從A站M處出發(fā)沿著軌道運(yùn)動，恰能到達(dá)N處?；瑝K在兩段直線軌道交接處平穩(wěn)過渡，能量損失忽略不計(jì)，滑塊與各段軌道之間的動摩擦因數(shù)均相同，不計(jì)空氣阻力。重力加速度為g，則根據(jù)圖中相關(guān)信息，若要使滑塊恰能到達(dá)B站P處，該滑塊初速度的大小應(yīng)調(diào)整為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】B【詳解】質(zhì)量為m的物體在長度為s、傾角為SKIPIF1<0的粗糙斜面上滑行時(shí)，克服摩擦力做功SKIPIF1<0SKIPIF1<0是斜面底邊的長度，則滑塊從M恰好到N由動能定理得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0若要使滑塊從M恰能到達(dá)B站P處，設(shè)該滑塊初速度的大小應(yīng)調(diào)整為SKIPIF1<0，由動能定理得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故選B。5．（2024·山東泰安·一模）如圖所示，ABC為一彈性輕繩，其彈力大小符合胡克定律。彈性輕繩一端固定于A點(diǎn)，另一端連接質(zhì)量為m的小球，小球穿在豎直桿上。輕桿OB一端固定在墻上，另一端為定滑輪。若彈性輕繩自然長度等于AB，初始時(shí)ABC在一條水平線上，小球從C點(diǎn)由靜止釋放滑到E點(diǎn)時(shí)速度恰好為零。已知C、E兩點(diǎn)間距離為h，D為CE的中點(diǎn)，重力加速度為g，小球在C點(diǎn)時(shí)彈性繩的拉力為SKIPIF1<0，小球與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.6，彈性輕繩始終處在彈性限度內(nèi)，其彈性勢能的表達(dá)式為SKIPIF1<0，其中k為勁度系數(shù)、x為伸長量。則小球下滑經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的速度大小為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】B【詳解】小球在C點(diǎn)時(shí)，桿對小球的彈力為SKIPIF1<0釋放小球后，設(shè)彈性繩與豎直桿夾角為SKIPIF1<0，桿對小球的彈力等于彈性繩垂直于桿的分力，即SKIPIF1<0,又SKIPIF1<0故桿對小球的彈力保持SKIPIF1<0不變，則小球所受滑動摩擦力大小始終為SKIPIF1<0小球從C到E過程，由功能關(guān)系SKIPIF1<0得彈性繩勁度為SKIPIF1<0小球從C到D的過程，同理SKIPIF1<0得小球在D點(diǎn)速度為SKIPIF1<0故選B。6．（2024·河南南陽·一模）如圖，傾角為SKIPIF1<0的足夠長的光滑斜面體ABC固定放置在水平地面上，在A點(diǎn)的上方再固定一光滑的細(xì)桿，細(xì)桿與豎直方向的夾角為SKIPIF1<0。質(zhì)量均為m的小球甲、乙（均視為質(zhì)點(diǎn)）用長為L的輕質(zhì)桿通過鉸鏈連接（鉸鏈的質(zhì)量忽略不計(jì)），小球甲套在細(xì)桿上，小球乙放置在斜面上A點(diǎn)，重力加速度大小為g?，F(xiàn)讓小球甲、小球乙由靜止釋放，小球乙一直沿著斜面向下運(yùn)動，當(dāng)小球甲剛要到達(dá)A點(diǎn)還未與斜面接觸時(shí)，小球甲的動能為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】B【詳解】由幾何關(guān)系可得小球甲、乙下降的高度分別為SKIPIF1<0SKIPIF1<0當(dāng)小球甲剛要到達(dá)A點(diǎn)還未與斜面接觸時(shí)，輕質(zhì)桿與斜面平行，小球甲的速度沿著細(xì)桿，小球乙的速度沿著斜面向下，把小球甲的速度SKIPIF1<0分別沿著斜面和垂直斜面分解，沿著斜面方向的分速度為SKIPIF1<0小球乙的速度為SKIPIF1<0由機(jī)械能守恒定律可得SKIPIF1<0小球乙的動能為SKIPIF1<0綜合解得SKIPIF1<0故選B。7．（2024·四川·一模）如圖所示，一輕質(zhì)桿長為R，一端可繞光滑轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動，另一端安裝一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），輕質(zhì)彈簧原長為SKIPIF1<0，一端系于A點(diǎn)，另一端與小球相連，A、B、O、C四點(diǎn)在同一水平線上，SKIPIF1<0，從C點(diǎn)現(xiàn)給小球一初速度，小球可在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針方向做完整的圓周運(yùn)動，途經(jīng)C、D、P、B、Q五點(diǎn)，測得小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，重力加速度大小為g（整個(gè)過程輕質(zhì)彈簧始終處于彈性限度內(nèi)），下列說法正確的是（

）A．小球在運(yùn)動過程中的機(jī)械能守恒 B．小球經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)速度大小為SKIPIF1<0C．小球經(jīng)過D點(diǎn)和P點(diǎn)時(shí)動能相同 D．小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)所受的合力為零【答案】B【詳解】彈簧的彈性勢能發(fā)生變化，則小球在運(yùn)動過程中的機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；B．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，Q點(diǎn)和P點(diǎn)的彈性勢能相同，根據(jù)機(jī)械能守恒SKIPIF1<0得SKIPIF1<0B正確；小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，D點(diǎn)和P點(diǎn)高度相同，但無法判斷兩點(diǎn)對應(yīng)的彈性勢能關(guān)系，小球經(jīng)過D點(diǎn)和P點(diǎn)時(shí)動能關(guān)系不確定，C錯(cuò)誤；信息不全面，小球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)所受的合力未知，D錯(cuò)誤。故選B。8．（2024·河北秦皇島·模擬預(yù)測）如圖所示，質(zhì)量為m的小球甲穿過一豎直固定的光滑桿拴在輕彈簧上，質(zhì)量為4m的物體乙用輕繩跨過光滑定滑輪與甲連接，開始用手托住乙，輕繩剛好伸直，滑輪左側(cè)繩豎直，右側(cè)繩與水平方向夾角SKIPIF1<0，甲位于P點(diǎn)，某時(shí)刻由靜止釋放乙（乙離地面足夠高），經(jīng)過一段時(shí)間小球甲運(yùn)動到Q點(diǎn)（未與橫桿相碰），O、Q兩點(diǎn)的連線水平，O、Q的距離為d，且小球在P、Q兩點(diǎn)處時(shí)彈簧彈力的大小相等。已知重力加速度為g，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（）

A．彈簧的勁度系數(shù)為SKIPIF1<0B．物體乙釋放瞬間的加速度大小等于gC．小球甲到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小SKIPIF1<0D．小球甲和物體乙的機(jī)械能之和始終保持不變【答案】C【詳解】小球在P、Q兩點(diǎn)處時(shí)彈簧彈力大小相等，所以彈簧在P點(diǎn)和Q點(diǎn)的彈簧伸長量相等，即彈簧原長在PQ的中間，由幾何關(guān)系有SKIPIF1<0,初始時(shí)對小球受力分析，有SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤；物體乙釋放瞬間。設(shè)輕繩中拉力大小為T，對物體甲有SKIPIF1<0,對物體乙有SKIPIF1<0,根據(jù)運(yùn)動的合成與分解可得SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤；根據(jù)運(yùn)動的合成與分解有SKIPIF1<0,小球甲到達(dá)Q點(diǎn)后期加速度為零，所以物體乙的速度為零，對小球甲從P到Q過程，小球甲、物體乙和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。且彈簧在初、末狀態(tài)的彈性勢能相等，有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故C正確；彈簧對小球甲和物體乙組成的系統(tǒng)先做正功、后做負(fù)功，所以小球甲和物體乙的機(jī)械能之和先增大后減小，故D錯(cuò)誤。故選C。9．（23-24高三上·四川成都·期末）如圖所示，豎直放置有一半圓軌道，在其左側(cè)連有一水平桿，現(xiàn)將光滑的小球SKIPIF1<0、SKIPIF1<0分別套在水平桿與圓軌道上，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0用一不可伸長的輕細(xì)繩相連，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0質(zhì)量相等，且可看做質(zhì)點(diǎn)，開始時(shí)細(xì)繩水平伸直，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0靜止。由靜止釋放SKIPIF1<0后，已知當(dāng)SKIPIF1<0和圓心連線與豎直方向的夾角為30°時(shí)，滑塊SKIPIF1<0下滑的速度為SKIPIF1<0，則半圓的半徑為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】B【詳解】將滑塊B下滑的速度SKIPIF1<0分解為沿繩方向的分速度和垂直繩方向的分速度，A、B兩小球沿繩方向的速度大小相等，如圖所示，則有SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0,A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0。故選B。二、多選題10．（2024·河南·二模）如圖甲所示，距離水平面一定高度的桌邊緣有一質(zhì)量為SKIPIF1<0的小球，某時(shí)刻給小球一水平?jīng)_量SKIPIF1<0，此后小球的動能與豎直方向的位移SKIPIF1<0圖像如圖乙所示，小球觸地前、后，分別計(jì)算位移，并分別取豎直向下和向上為位移的正方向，空氣阻力不計(jì)，重力加速度為SKIPIF1<0．下列說法正確的是A．SKIPIF1<0圖像中SKIPIF1<0為桌邊緣距離水平面高度，數(shù)值為SKIPIF1<0B．小球第一次落地點(diǎn)距桌邊緣的水平距離為SKIPIF1<0C．小球觸地彈起過程中，平行于地面的速度分量不變，垂直于地面的速度分量也不變D．小球與地面碰撞后，彈起的最大高度為SKIPIF1<0【答案】AD【詳解】小球下落過程由動能定理得SKIPIF1<0，所以SKIPIF1<0，圖像斜率SKIPIF1<0SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0故A正確；小球觸地后上升過程由動能定理得SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0，所以圖像斜率SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，可知小球彈起上升的最大高度為SKIPIF1<0，故D正確；在最高點(diǎn)動能為SKIPIF1<0，所以小球觸地彈起過程中，水平速度不變，豎直速度減小，故SKIPIF1<0錯(cuò)誤；小球做平拋運(yùn)動，由題意有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，落地時(shí)間滿足SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0則落地點(diǎn)距桌面水平距離為SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤。故選AD。11．（2024·湖南邵陽·二模）如圖，輕質(zhì)定滑輪固定在天花板上，物體P和物體Q用不可伸長的輕繩相連，懸掛在定滑輪上，物體P與物體Q的質(zhì)量之比為1∶4，t=0時(shí)刻將兩物體由靜止釋放，物體Q的加速度大小為a。T時(shí)刻輕繩突然斷開，物體P能夠達(dá)到的最高點(diǎn)恰與物體Q釋放位置處于同一高度，取t=0時(shí)刻物體P所在水平面為零勢能面，此時(shí)物體Q的機(jī)械能為E。重力加速度大小為g，不計(jì)摩擦和空氣阻力，兩物體均可視為質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是（

）A．SKIPIF1<0B．2T時(shí)刻物體P的機(jī)械能為SKIPIF1<0C．2T時(shí)刻物體P重力的功率為SKIPIF1<0D．2T時(shí)刻物體Q的速度大小為SKIPIF1<0【答案】CD【詳解】設(shè)物體P與物體Q的質(zhì)量為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，兩物體釋放后具有沿著繩相同的加速度SKIPIF1<0，由牛頓第二定律有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤；設(shè)初始時(shí)刻P與Q的高度差為SKIPIF1<0，則取t=0時(shí)刻物體P所在水平面為零勢能面，此時(shí)物體Q的機(jī)械能為SKIPIF1<0，經(jīng)過時(shí)間SKIPIF1<0，兩者做勻加速直線運(yùn)動的速度為SKIPIF1<0，P上升和Q下降的高度為SKIPIF1<0繩斷后P向上以重力加速度SKIPIF1<0做勻減速直線運(yùn)動，P上升到最高點(diǎn)的時(shí)間為SKIPIF1<0，P再上升的最大高度為SKIPIF1<0，物體P能夠達(dá)到的最高點(diǎn)恰與物體Q釋放位置處于同一高度，則有SKIPIF1<0可解得SKIPIF1<0，而2T時(shí)刻物體P正在向下加速運(yùn)動，速度和位移為SKIPIF1<0SKIPIF1<0，則2T時(shí)刻物體P的機(jī)械能為：SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤；SKIPIF1<0故C正確；Q物理向下以重力加速度SKIPIF1<0做勻加速直線運(yùn)動，2T時(shí)刻物體Q的速度大小為SKIPIF1<0故D正確。故選CD。12．（2024·山東濟(jì)寧·一模）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧兩端分別栓接甲、乙兩木塊，并豎直停放在水平桌面上?，F(xiàn)用一豎直向下的外力F將木塊乙緩慢壓至某位置，然后撤去外力F，木塊乙由靜止向上運(yùn)動，最終木塊甲恰好未離開桌面。已知木塊甲質(zhì)量為m，木塊乙質(zhì)量為2m，彈簧勁度系數(shù)為k，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A．木塊乙上升過程中機(jī)械能一直增加B．彈簧的最大壓縮量為SKIPIF1<0C．木塊甲對桌面的最大壓力大小為5mgD．外力F對木塊乙做的功為SKIPIF1<0【答案】BD【詳解】木塊乙上升過程中，開始時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，后來彈簧處于伸長狀態(tài)，則彈簧的彈性勢能先減小后增大；而整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，彈簧的彈性勢能與木塊乙的機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化，所以木塊乙的機(jī)械能先增大后減小，A錯(cuò)誤；當(dāng)木塊乙靜止時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，其彈力等于木塊乙的重力，即SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0。當(dāng)木塊甲恰好未離開桌面，此時(shí)彈簧處于伸長狀態(tài)，彈力等于木塊甲重力，即SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，則木塊乙上升的最高位置距開始靜止點(diǎn)的距離為SKIPIF1<0，根據(jù)對稱性可知彈簧的最大壓縮量為SKIPIF1<0B正確；木塊甲對桌面的最大壓力大SKIPIF1<0C錯(cuò)誤；選彈簧的最大壓縮時(shí)為零勢能面，根據(jù)能量守恒可知SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0D正確。故選BD。13．（2024·河南鄭州·模擬預(yù)測）如圖所示，固定斜面的傾角SKIPIF1<0，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長時(shí)上端位于C點(diǎn)，用一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B，滑輪左側(cè)繩子與斜面平行，A的質(zhì)量是B的質(zhì)量2倍，初始時(shí)物體A到C點(diǎn)的距離SKIPIF1<0，現(xiàn)給A、B一初速度SKIPIF1<0，使A開始沿斜面向下運(yùn)動，B向上運(yùn)動，物體A向下運(yùn)動剛到C點(diǎn)時(shí)的速度大小SKIPIF1<0，物體A將彈簧壓縮到最短后，物體A又恰好能彈回到C點(diǎn)。已知彈簧的最大彈性勢能為6J，重力加速度SKIPIF1<0，不計(jì)空氣阻力，整個(gè)過程中輕繩始終處于伸直狀態(tài)。則（）A．物體A與斜面之間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0B．物體A向下運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，A的重力勢能轉(zhuǎn)化為B的重力勢能C．彈簧的最大壓縮量SKIPIF1<0D．B的質(zhì)量為2kg【答案】ACD【詳解】設(shè)SKIPIF1<0的質(zhì)量為SKIPIF1<0，在物體SKIPIF1<0向下運(yùn)動剛到SKIPIF1<0點(diǎn)的過程中，對SKIPIF1<0組成的系統(tǒng)應(yīng)用能量守恒定律可得SKIPIF1<0得SKIPIF1<0A正確；物體SKIPIF1<0向下運(yùn)動到SKIPIF1<0點(diǎn)的過程中，SKIPIF1<0的重力勢能及SKIPIF1<0的動能都減小，轉(zhuǎn)化為SKIPIF1<0的重力勢能和摩擦生熱，B錯(cuò)誤；對SKIPIF1<0組成的系統(tǒng)分析，在物體SKIPIF1<0從SKIPIF1<0點(diǎn)壓縮彈簧至將彈簧壓縮到最大壓縮量，又恰好返回到SKIPIF1<0點(diǎn)的過程中，系統(tǒng)動能的減少量等于因摩擦產(chǎn)生的熱量，即SKIPIF1<0其中SKIPIF1<0為彈簧的最大壓縮量，得SKIPIF1<0C正確；從SKIPIF1<0點(diǎn)到彈簧最大壓縮量過程中由能量守恒定律可得SKIPIF1<0得SKIPIF1<0的質(zhì)量為SKIPIF1<0D正確。故選ACD。14．（2024·黑龍江哈爾濱·一模）如圖甲所示，某建筑工地正用吊車將裝混凝土的料斗豎直向上起吊到高處，料斗從靜止開始向上運(yùn)動的加速度隨上升高度變化的規(guī)律如圖乙所示，若裝有混凝土的料斗總質(zhì)量為0.5噸，重力加速度為SKIPIF1<0，下列說法正確的是（

）A．從靜止開始到SKIPIF1<0運(yùn)動過程，料斗做勻加速運(yùn)動B．從靜止開始上升到高度SKIPIF1<0時(shí)，料斗的速度大小為SKIPIF1<0C．從靜止開始上升SKIPIF1<0過程中，吊車對料斗做功為SKIPIF1<0D．從靜止開始上升SKIPIF1<0過程中，料斗運(yùn)動的時(shí)間為SKIPIF1<0【答案】BC【詳解】從靜止開始到SKIPIF1<0運(yùn)動過程，料斗做加速度增大的加速運(yùn)動，故A錯(cuò)誤；由于料斗初速度為零，根據(jù)SKIPIF1<0，SKIPIF1<0圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示速度平方的一半，則SKIPIF1<0故從靜止開始上升到高度SKIPIF1<0時(shí)，料斗的速度大小為SKIPIF1<0故B正確；根據(jù)能量守恒，從靜止開始上升SKIPIF1<0過程中，吊車對料斗做功為SKIPIF1<0故C正確；從靜止開始上升SKIPIF1<0過程中，料斗先做加速度增大的加速運(yùn)動，后做勻加速直線運(yùn)動，SKIPIF1<0圖像如圖所示則從靜止開始上升SKIPIF1<0過程中，料斗的平均速度滿足SKIPIF1<0則從靜止開始上升SKIPIF1<0過程中，料斗運(yùn)動的時(shí)間為SKIPIF1<0，故D錯(cuò)誤。故選BC。15．（2024·寧夏銀川·一模）某實(shí)驗(yàn)研究小組為探究物體沖上粗糙斜面能達(dá)到的最大位移x與斜面傾角θ的關(guān)系，使某一物體每次以不變的初速率v0沿足夠長的斜面向上運(yùn)動，如圖甲所示，調(diào)節(jié)斜面與水平面的夾角θ，實(shí)驗(yàn)測得x與θ的關(guān)系如圖乙所示，取g=10m/s2。則由圖可知（）A．物體的初速率v0=5m/sB．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.75C．圖乙中xmin=0.36mD．取初始位置所在水平面為重力勢能參考平面，當(dāng)θ=37°，物體上滑過程中動能與重力勢能相等時(shí)，物體上滑的位移為0.1875m【答案】BC【詳解】由圖乙可知，當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，物體做豎直上拋運(yùn)動，摩擦力是零，由豎直上拋運(yùn)動的速度位移關(guān)系公式可得SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0A錯(cuò)誤；當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，物體沿水平面做勻減速直線運(yùn)動，由動能定理可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0B正確；物體沿斜面向上運(yùn)動時(shí)，由動能定理可得SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)整理可得SKIPIF1<0C正確；設(shè)動能與重力勢能相等時(shí)，物體上滑的位移為SKIPIF1<0，則有SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)整理解得SKIPIF1<0D錯(cuò)誤。故選BC。16．（2024·山東聊城·一模）如圖所示，一輕繩繞過無摩擦的兩個(gè)輕質(zhì)小定滑輪SKIPIF1<0，一端和質(zhì)量為m的小球連接，另一端與套在光滑固定直桿上質(zhì)量也為m的小物塊連接，直桿與兩定滑輪在同一豎直面內(nèi)，與水平面的夾角θ=53°，直桿上O點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度，O點(diǎn)到定滑輪SKIPIF1<0的距離為L，直桿上D點(diǎn)到SKIPIF1<0點(diǎn)的距離也為L，重力加速度為g，直桿足夠長，小球運(yùn)動過程中不會與其他物體相碰。現(xiàn)將小物塊從O點(diǎn)由靜止釋放，下列說法正確的是（）A．小物塊剛釋放時(shí)，輕繩中的張力大小為mgB．小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，小物塊加速度的大小為SKIPIF1<0C．小物塊下滑至D點(diǎn)時(shí)，小物塊與小球的速度大小之比為5：3D．小物塊下滑至D點(diǎn)時(shí)，小物塊的速度大小為SKIPIF1<0【答案】BCD【詳解】小物塊剛釋放時(shí)，小物塊將加速下滑，加速度向下，小球處于失重狀態(tài)，則輕繩對小球的拉力小于球的重力mg，故A錯(cuò)誤；當(dāng)拉物塊的繩子與直桿垂直時(shí)，小球下降的距離最大，對小物塊受力分析，由牛頓第二定律SKIPIF1<0解得此時(shí)小物塊加速度的大小為SKIPIF1<0故B正確；設(shè)小物塊在D處的速度大小為v，此時(shí)小球的速度大小為SKIPIF1<0，將小物塊的速度分解為沿繩子方向和垂直繩子方向，如圖所示沿繩子方向的分速度等于小球的速度，即SKIPIF1<0故小物塊在D處的速度與小球的速度之比為SKIPIF1<0故C正確；對小物塊和小球組成的系統(tǒng)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有SKIPIF1<0其中SKIPIF1<0解得此時(shí)小物塊的速度大小為SKIPIF1<0故D正確。故選BCD。17．（2024·甘肅·一模）如圖所示，固定在地面的OAB為半徑為R的四分之一圓環(huán)，圓心O的正上方SKIPIF1<0處有一定滑輪C，定滑輪C右側(cè)有另一個(gè)定滑輪D，小球1套在圓環(huán)上并通過輕繩繞過兩個(gè)定滑輪連接物體2，物體2又與一輕質(zhì)彈簧連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上。現(xiàn)有兩種情況，情況1：小球1可在AB圓弧任意位置保持靜止；情況2：小球1在A點(diǎn)時(shí)，輕繩剛好伸直但無張力，此時(shí)彈簧壓縮量為SKIPIF1<0，現(xiàn)給小球1輕微的擾動，小球1沿AB圓弧運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)速度為零，此時(shí)左邊的繩沿著BC方向繃緊，物體2不會碰到滑輪。已知小球1質(zhì)量為m1，物體2質(zhì)量為m2，彈簧勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，不計(jì)滑輪質(zhì)量、大小和一切摩擦。下列說法中正確的是（）A．情況1中SKIPIF1<0 B．情況1中SKIPIF1<0C．情況2中SKIPIF1<0 D．情況2中SKIPIF1<0【答案】BC【詳解】AB．情況1中，對小球1和物體2進(jìn)行受力分析如圖所示輕繩張力為T，彈簧彈力為F，設(shè)過定滑輪C連接小球1的輕繩長度為x，根據(jù)相似三角形有SKIPIF1<0若連接小球1的輕繩長度伸長?x，彈簧長度也會變長?x，則有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0小球1可在AB圓弧任意位置保持靜止，則需滿足，SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤，B正確；情況2中，小球1、物體2和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，且初末狀態(tài)彈簧形變量均為SKIPIF1<0，彈簧的彈性勢能相同，有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。18．（2024·山西·二模）運(yùn)動員為了練習(xí)腰部力量，在腰部拴上輕繩然后沿著斜面下滑，運(yùn)動的簡化模型如圖所示，傾角為SKIPIF1<0的光滑斜面固定放置，質(zhì)量為m運(yùn)動員與質(zhì)量為m的重物通過輕質(zhì)細(xì)繩連接，細(xì)繩跨過天花板上的兩個(gè)定滑輪，運(yùn)動員從斜面上的某點(diǎn)由靜止開始下滑，當(dāng)運(yùn)動到A點(diǎn)時(shí)速度大小為SKIPIF1<0，且此時(shí)細(xì)繩與斜面垂直，當(dāng)運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩與斜面的夾角為SKIPIF1<0，已知A、B兩點(diǎn)之間的距離為L，重力加速度為g，運(yùn)動員在運(yùn)動的過程中一直未離開斜面，細(xì)繩一直處于伸直狀態(tài)，不計(jì)細(xì)繩與滑輪之間的摩擦，運(yùn)動員與重物（均視為質(zhì)點(diǎn)）總在同一豎直面內(nèi)運(yùn)動，下列說法正確的是（

）A．運(yùn)動員在A點(diǎn)時(shí)，重物的速度大小為SKIPIF1<0B．運(yùn)動員從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，重物重力勢能的增加量為SKIPIF1<0C．運(yùn)動員從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，系統(tǒng)總重力勢能的增加量為SKIPIF1<0D．運(yùn)動員在B點(diǎn)時(shí)，其速度大小為SKIPIF1<0【答案】BD【詳解】設(shè)運(yùn)動員的速度為SKIPIF1<0，繩與斜面夾角為α，則沿繩方向的分速度即重物的速度為SKIPIF1<0垂直繩方向的分速度為SKIPIF1<0可知到A點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩與斜面垂直，所以運(yùn)動員在A點(diǎn)時(shí)，重物的速度大小為零，故A錯(cuò)誤；運(yùn)動員從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，重物重力勢能的增加量為SKIPIF1<0故B正確；運(yùn)動員從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，運(yùn)動員的重力勢能減少SKIPIF1<0所以系統(tǒng)總重力勢能的增加量為SKIPIF1<0即減少了SKIPIF1<0，故C錯(cuò)誤；根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知，系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能，有SKIPIF1<0可得運(yùn)動員在B點(diǎn)時(shí)，其速度大小為SKIPIF1<0故D正確。故選BD。19．（2024·湖南長沙·一模）圖甲所示為電梯的結(jié)構(gòu)示意圖，配重和轎廂質(zhì)量均為SKIPIF1<0，A與電機(jī)（未畫出）相連，纜繩質(zhì)量以及其與滑輪B間的摩擦均可忽略。家住21樓的小明要爸爸送他上幼兒園，電梯下行過程經(jīng)加速、勻速、減速三個(gè)階段，最后停在一樓。已知小明質(zhì)量為SKIPIF1<0，爸爸的質(zhì)量為SKIPIF1<0，小明對轎廂底的壓力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，重力加速度SKIPIF1<0。則下列說法正確的是（）A．小明家所在樓棟樓層的平均高度為SKIPIF1<0B．加速階段，纜繩對配重的拉力大小為SKIPIF1<0C．整個(gè)過程，電動機(jī)的最大功率為SKIPIF1<0D．整個(gè)過程，電動機(jī)對外做的功大小為SKIPIF1<019．（23-24高三上·江西·期末）如圖所示，在傾角為30°底端具有擋板的固定斜面上，滑塊b的一端通過一勁度系數(shù)為k=200N/m的輕質(zhì)彈簧與另一滑塊a連接后置于斜面上，滑塊b的另一端通過一不可伸長的輕繩跨過光滑的定滑輪與帶孔的小球c連接，小球c穿在光滑的固定輕桿上，輕桿與水平方向的夾角為37°，初始用手托住小球c置于M點(diǎn)，此時(shí)MO水平，彈簧被拉伸且彈力大小為8N，釋放小球c，小球恰好能滑至N點(diǎn)，滑塊a始終未離開擋板，已知MO=NO=20cm，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，若整個(gè)運(yùn)動過程中，繩子一直繃緊，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。則下列說法正確的是（

）A．滑塊b與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5B．小球c滑至MN的中點(diǎn)處的速度SKIPIF1<0C．小球c從M點(diǎn)滑至N點(diǎn)的過程中，經(jīng)過MN中點(diǎn)處時(shí)重力的功率最大D．小球c從M點(diǎn)滑至N點(diǎn)的過程中，彈簧的彈性勢能經(jīng)歷了先減小再增大再減小再增大的過程【答案】BD【詳解】A．小球c從M到N，滑塊b先下滑再回到原來的位置，則由能量關(guān)系SKIPIF1<0解得滑塊b與斜面間的動摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球在M點(diǎn)時(shí)彈簧被拉伸，彈力為8N，此時(shí)彈簧被拉長SKIPIF1<0小球c滑至SKIPIF1<0的中點(diǎn)處時(shí)，b下滑的距離為SKIPIF1<0則此時(shí)彈簧被壓縮4cm，此時(shí)的彈性勢能等于在M點(diǎn)的彈性勢能，設(shè)此時(shí)c的速度為v，則b的速度為0，則由能量關(guān)系SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0選項(xiàng)B正確；小球c從M點(diǎn)滑至N點(diǎn)的過程中，經(jīng)過SKIPIF1<0中點(diǎn)處時(shí)，小球c沿斜面方向的合力為mcgsin37°，則加速度不為零，速度不是最大，即此時(shí)重力的功率不是最大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小球c從M點(diǎn)滑至MN中點(diǎn)的過程中，彈簧由伸長4cm到被壓縮4cm，即彈簧的彈性勢能先減小再增大；同樣小球c從MN中點(diǎn)滑至N點(diǎn)的過程中，彈簧由壓縮4cm到被拉長4cm，即彈簧的彈性勢能仍先減小再增大，所以小球c從M點(diǎn)滑至N點(diǎn)的過程中，彈簧的彈性勢能經(jīng)歷了先減小再增大再減小再增大的過程，故D正確。故選BD。20．（2024·湖南岳陽·一模）如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在水平面上的光滑轉(zhuǎn)軸O上，另一端與套在粗糙固定直桿N處質(zhì)量為0.2kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）相連。直桿與水平面的夾角為30°，N點(diǎn)距水平面的高度為0.4m，NP=PM，ON=OM，OP等于彈簧原長。小球從N處由靜止開始下滑，經(jīng)過P處的速度為2m/s，并恰能停止在M處。已知重力加速度取10m/s2，小球與直桿的動摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，則下列說法正確的是（）A．小球通過P點(diǎn)時(shí)的加速度大小為3m/s2B．彈簧具有的最大彈性勢能為0.5JC．小球通過NP段與PM段摩擦力做功相等D．N到P過程中，球和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為0.4J【答案】CD【詳解】因在P點(diǎn)時(shí)彈簧在原長，則到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的加速度SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤；因NP段與PM段關(guān)于P點(diǎn)對稱，則在兩段上彈力的平均值相等，則摩擦力平均值相等，摩擦力做功相等，故C正確；設(shè)小球從N運(yùn)動到P的過程克服摩擦力做功為Wf，彈簧具有的最大彈性勢能為Ep，根據(jù)能量守恒定律得，對于小球N到P的過程有SKIPIF1<0N到M的過程有SKIPIF1<0得SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤；N到P過程中，球和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能SKIPIF1<0故D正確。故選CD。21．（2024·湖南株洲·一模）如圖，質(zhì)量為m的電動遙控玩具車在豎直面內(nèi)沿圓周軌道內(nèi)壁以恒定速率v運(yùn)動，已知圓軌道的半徑為R，玩具車所受的摩擦阻力為玩具車對軌道壓力的k倍，重力加速度為g，P、Q為圓軌道上同一豎直方向上的兩點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動過程中，玩具車（）

A．在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)對軌道的壓力大小之差為6mgB．通過P、Q兩點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小之和為SKIPIF1<0C．由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)克服摩擦力做功為kπmv2D．由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)電動機(jī)做功為2kπmv2+2mgR【答案】BC【詳解】A．在最低點(diǎn)，玩具車在半徑方向受到向下的重力和向上的支持力，由向心力公式得SKIPIF1<0在最高點(diǎn)，玩具車在半徑方向受到向下的重力和向下的支持力，由向心力公式得SKIPIF1<0兩式相減可得SKIPIF1<0A錯(cuò)誤；在PQ兩點(diǎn)的受力如圖所示在Q點(diǎn)，由向心力公式有SKIPIF1<0在P點(diǎn)，由向心力公式有SKIPIF1<0兩式相加可得SKIPIF1<0因摩托車在不同位置與圓軌道間的壓力不同，所以摩擦力是一個(gè)變力，將圓軌道分成N段，在軌道上下關(guān)于水平直徑對稱的位置上取兩小段A、B，每段的長度為SKIPIF1<0，則在A、B兩小段的壓力可視為恒力，摩擦力做功之和為SKIPIF1<0解得