（江蘇專(zhuān)用）2022高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練：基礎(chǔ)回扣練7 動(dòng)能定理、功能關(guān)系

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1、（江蘇專(zhuān)用）2022高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練：基礎(chǔ)回扣練7 動(dòng)能定理、功能關(guān)系 1．(2018·南京市學(xué)情調(diào)研)大型強(qiáng)子對(duì)撞器LHC(Large Hadron Collider)是一座歐洲核子研究組織CERN的粒子加速器與對(duì)撞機(jī)，加速管中的單個(gè)質(zhì)子具有的能量為7 TeV(7×1012 eV)，此能量最接近(　　) A．一只蝸牛爬行時(shí)的動(dòng)能 B．遼寧艦正常行駛時(shí)的動(dòng)能 C．手機(jī)充滿1次電消耗的電能 D．家用空調(diào)工作1 h消耗的電能 答案　A 解析　7×1012 eV＝7×1012×1.6×10－19 J＝1.12×10－6 J，此能量接近一只蝸牛爬行時(shí)的動(dòng)能． 2．背越式跳

2、高是一項(xiàng)跳躍障礙的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，包括助跑、起跳、過(guò)桿和落地四個(gè)階段，如圖1為從起跳到落地的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分解圖，某同學(xué)身高1.80 m，體重60 kg，參加學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)成功地越過(guò)了1.90 m的橫桿，該同學(xué)跳起時(shí)刻的動(dòng)能可能是下列哪個(gè)值(g取10 m/s2)(　　) 圖1 A．400 J B．500 J C．800 J　D．2 000 J 答案　C 解析　運(yùn)動(dòng)員跳高過(guò)程可以看做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重心達(dá)到橫桿時(shí)速度恰好為零，運(yùn)動(dòng)員重心升高高度約為：h＝1.90 m－ m＝1.0 m. 根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，跳起時(shí)的動(dòng)能： Ek＝mgh＝60×10×1 J＝600 J， 因?qū)嶋H過(guò)程中存在

3、阻力，則可知，只有動(dòng)能大于600 J時(shí)才能成功越過(guò)，但2 000 J不符合實(shí)際，故只有C正確，A、B、D錯(cuò)誤． 3．(多選)(2018·如皋市調(diào)研)如圖2所示，一輕彈簧的左端固定，右端與一小球相連，小球處于光滑水平面上，現(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)方向水平向右的恒力F，使小球從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．則小球在向右運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)的整個(gè)過(guò)程中(　　) 圖2 A．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能逐漸增大 C．小球的動(dòng)能逐漸增大 D．小球的動(dòng)能先增大后減小 答案　BD 4．(2018·第二次全國(guó)大聯(lián)考(江蘇卷))如圖3為沿斜坡向上行駛的汽車(chē)，當(dāng)汽車(chē)在拉力F作用下向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車(chē)

4、的機(jī)械能E與位移x的關(guān)系如圖所示(AB段為曲線)，汽車(chē)與斜面間的摩擦忽略不計(jì)．下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖3 A．0～x1過(guò)程中，汽車(chē)所受拉力逐漸增大 B．x1～x2過(guò)程中，汽車(chē)速度可達(dá)到最大值 C．0～x3過(guò)程中，汽車(chē)的動(dòng)能一直增大 D．x1～x2過(guò)程中，汽車(chē)以恒定的功率運(yùn)動(dòng) 答案　B 解析　設(shè)斜坡的傾角為 α，則汽車(chē)的重力勢(shì)能為Ep＝mgxsin α，由動(dòng)能定理得汽車(chē)的動(dòng)能為Ek＝Fx－mgxsin α，則汽車(chē)的機(jī)械能為E＝Ek＋Ep＝Fx，即圖線的斜率表示 F，則可知 0～x1 過(guò)程中汽車(chē)受到的拉力恒定，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；x1～x2 過(guò)程中，拉力逐漸減小，隨著F 的減小，汽車(chē)

5、先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，加速度為零時(shí)，速度達(dá)到最大，選項(xiàng)B正確；綜上可知，0～x3 過(guò)程中，汽車(chē)的速度先增大后減小，即動(dòng)能先增大后減小，C錯(cuò)誤；x1～x2過(guò)程中，汽車(chē)所受拉力逐漸減小，到x2處為零，則汽車(chē)到x2處的功率為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 5．(2018·鹽城市三模)小球被豎直向上拋出，然后回到原處．小球初動(dòng)能為Ek0，所受空氣阻力與速度大小成正比，則該過(guò)程中，小球的動(dòng)能與位移x關(guān)系的圖線是下列圖中的(　　) 答案　C 解析　設(shè)小球的質(zhì)量為m，由題意可知，空氣阻力與速度關(guān)系為Ff＝kv(k是比例常數(shù)) 取極短位移Δx為研究過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得： 上升

6、過(guò)程中有－(mg＋Ff)Δx＝－ΔEk，所以ΔEk＝(mg＋Ff)Δx，Ek－x圖象斜率的大小等于mg＋Ff，由于上升過(guò)程速度減小，則Ff減小，所以圖象的斜率絕對(duì)值減小(對(duì)應(yīng)上面一條曲線)． 下降過(guò)程中有(mg－Ff)Δx＝ΔEk，Ek－x圖象斜率的大小等于mg－Ff，由于下降過(guò)程速度增大，則Ff增大，所以圖象的斜率絕對(duì)值隨位移的減小而減小(對(duì)應(yīng)下面一條曲線)，故C正確、A、B、D錯(cuò)誤． 6．(多選)(2018·無(wú)錫市高三期末)如圖4所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊A、B通過(guò)一輕質(zhì)彈簧連接，靜止放置在光滑水平面上，彈簧開(kāi)始時(shí)處于原長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終處在彈性限度內(nèi)，t1＝0時(shí)刻在A上施加一

7、個(gè)水平向左的恒力F，t2＝t時(shí)刻彈簧第一次恢復(fù)到原長(zhǎng)狀態(tài)，此時(shí)A、B速度分別為v1和v2.則t1到t2時(shí)間內(nèi)(　　) 圖4 A．A、B和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小 B．當(dāng)A的加速度為零時(shí)，B的加速度為 C．當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，兩物塊速度相等 D．物塊B移動(dòng)的距離為 答案　CD 解析　通過(guò)受力分析可知，物塊A先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，物塊B先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，t1～t2時(shí)間內(nèi)，拉力F一直做正功，系統(tǒng)的機(jī)械能一直增大，故A錯(cuò)誤；當(dāng)A的加速度為零時(shí)，彈簧彈力等于F，所以B的加速度為，故B錯(cuò)誤；速度相等前，A一直比

8、B速度大，所以彈簧一直在變長(zhǎng)，當(dāng)兩物塊速度相等時(shí)，彈簧最長(zhǎng)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，故C正確；因?yàn)閺椈苫謴?fù)原長(zhǎng)，所以彈簧彈性勢(shì)能為零，根據(jù)功能關(guān)系可知：Fx＝m1v12＋m2v22，所以x＝，故D正確． 7．(多選)如圖5所示，一輕繩通過(guò)無(wú)摩擦的小定滑輪O與質(zhì)量為mB的小球B連接，另一端與套在光滑豎直桿上質(zhì)量為mA的小物塊A連接，桿兩端固定且足夠長(zhǎng)，物塊A由靜止從圖示位置釋放后，先沿桿向上運(yùn)動(dòng)．設(shè)某時(shí)刻物塊A運(yùn)動(dòng)的速度大小為vA，加速度大小為aA，小球B運(yùn)動(dòng)的速度大小為vB，輕繩與桿的夾角為θ.重力加速度為g，則(　　) 圖5 A．vB＝vAcos θ B．a(chǎn)A＝－g C．小球B減小

9、的重力勢(shì)能等于物塊A增加的動(dòng)能 D．當(dāng)物塊A上升到與滑輪等高時(shí)，它的機(jī)械能最大 答案　AD 解析　將物塊A的速度沿繩子方向和垂直于繩子的方向進(jìn)行分解，沿繩子方向的分速度等于B的速度，即vB＝vAcos θ，A正確；根據(jù)力的合成與分解法則，結(jié)合牛頓第二定律得：FTcos θ－mAg＝mAa，而FT＜mBg，則有，aA<－g，故B錯(cuò)誤；A、B系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，那么小球B減小的機(jī)械能等于物塊A增加的機(jī)械能，C錯(cuò)誤；物塊A上升到與滑輪等高前，拉力做正功，機(jī)械能增加，物塊A上升到與滑輪等高后，拉力做負(fù)功，機(jī)械能減小，所以A上升到與滑輪等高時(shí)，A的機(jī)械能最大，D正確． 8．(2018·無(wú)錫市期中)

10、如圖6所示，楔形木塊固定在水平面上，斜面AB、BC與水平面的夾角分別為53°、37°.質(zhì)量分別為2m、m的兩滑塊P、Q通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪連接，輕繩與斜面平行．已知滑塊P與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，其它摩擦不計(jì)，在兩滑塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中(　　) 圖6 A．Q動(dòng)能的增加量等于輕繩對(duì)Q做的功 B．Q機(jī)械能的增加量等于P機(jī)械能的減少量 C．P機(jī)械能的減少量等于系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱量 D．P克服輕繩拉力做的功等于輕繩拉力對(duì)Q做的功 答案　D 解析　在兩滑塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，Q沿斜面上升，輕繩的拉力和重力都對(duì)Q做功，由動(dòng)能定理知Q動(dòng)能的增加量等于輕繩對(duì)Q做的功與重力做功的代數(shù)和，故A錯(cuò)誤．由于P下滑過(guò)程中要產(chǎn)生內(nèi)能，所以Q機(jī)械能的增加量與系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和等于P機(jī)械能的減少量，故B、C錯(cuò)誤．由題圖可知，P與Q位移的大小是相等的，輕繩對(duì)P與對(duì)Q的拉力也相等，所以P克服輕繩拉力做的功等于輕繩拉力對(duì)Q做的功，故D正確．