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备战2021高考物理-重点专题-功能关系的应用（三）
一、单选题
1.运输人员要把质量为m，体积较小的木箱拉上汽车．现将长为L的木板搭在汽车尾部与地面间，构成一固定斜面，然后把木箱沿斜面拉上汽车．斜面与水平地面成30°角，拉力与斜面平行．木箱与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．则将木箱运上汽车，拉力至少做功（?
）
A.?mgL??????????B.?mg
????????????????????????C.?mgL（1+
μ）????????????????????????D.?μmgL+mgL
2.如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端在水平力F作用下缓慢拉伸了l.关于拉力F、弹性势能Ep随伸长量l的变化图线，其中正确的是（?
）
A.???????B.?????C.??????????????????D.?
3.如图所示，有一木块A以某一速度V0自左端冲上皮带运输机足够长的传送带上，若传送带传送带速度为V1
，
则下列说法正确的是（??
）
A.?若皮带轮逆时针方向转动，且V1=V0
，
则A
只受到重力和支持力作用
B.?若皮带轮逆时针方向转动，A将受到向右的摩擦力作用
C.?若皮带轮顺时针方向转动，且V1＞V0
，
则A受到向右的摩擦力
D.?若皮带轮顺时针方向转动，且V1＜V0
，
A将减速运动，最终和皮带一起匀速运动到右端
4.一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为Ek0
，
与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能Ek与位移x关系的图线是（　　）
A.?????????????????????????????????????????B.?
C.?????????????????????????????????????????D.?
5.一个质量为m的物体，分别做下列运动，其动能在运动过程中一定发生变化的是（??
）
A.?水平匀速直线运动?????????B.?竖直匀速上升??????????????????C.?平抛运动??????????????????D.?匀速圆周运动
6.轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁，另一端与一木块连接在一起，木块放在粗糙的水平地面上．在外力作用下，木块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点，如图所示．现撤去外力，木块向右运动，当它运动到O点时弹簧恰好恢复原长．在此过程中AO（??
）
A.?木块的速度先增大后减小????????????????????????????????????B.?木块的加速度先增大后减小
C.?弹簧的弹性势能先减小后增大????????????????????????D.?弹簧减小的弹性势能等于木块增加的动能
7.空间某匀强电场电场线如图所示，现有一带电的点电荷，仅受电场力作用从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10﹣4J．下列说法正确的是（??
）
A.?点电荷带正电
B.?A点电势低于B点电势
C.?从A移动到B的过程中，电势能减少了6×10﹣4J
D.?从A移动到B的过程中，点电荷的动能减少了6×10﹣4J
8.如图倾角为30°的斜面体固定在水平地面上，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B
，
跨过固定于斜面体顶端的滑轮O（可视为质点）,A的质量为m
，
B的质量为4m
，
开始时，用手托住A
，
使OA段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面，此时B静止不动，将A由静止释放，在其下摆过程中B始终保持静止，则在绳子到达竖直位置之前，下列说法正确的是（????）
?物块B受到的摩擦力一直沿着斜面向上????????????????
B.?物块B受到的摩擦力增大
C.?绳子的张力先增大后减小????????????????????????????????????
D.?地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右
9.在即将举行的伦敦奥运会比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。已知质量为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，那么在他减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（????）
A.?他的动能减少了Fh??????????????????????????????????????????????B.?他的重力势能增加了mgh
C.?他的机械能减少了（F－mg）h??????????????????????????D.?他的机械能减少了Fh
10.物体在合外力作用下做直线运动的v?t图象如图所示.下列表述正确的是（?
）
A.?在0～1
s内，合外力做正功?????????????????????????????????B.?在0～2
s内，合外力总是做负功
C.?在1～2
s内，合外力不做功?????????????????????????????????D.?在0～3
s内，合外力总是做正功
二、多选题
11.用起重机将一个质量为m的货物竖直向上以加速度a匀加速提升H，在这个过程中，以下说法中正确的是（??
）
A.?起重机对物体的拉力大小为ma???????????????????????????B.?起重机对物体做功为m（g+a）H
C.?物体的动能增加了maH??????????????????????????????????????D.?物体的机械能增加了mgH
12.如图所示，现有一端固定在地面上的两根长度相同竖直弹簧（K1＞K2），两个质量相同的小球分别由两弹簧的正上方高为H处自由下落，落到轻弹簧上将弹簧压缩，小球落到弹簧上将弹簧压缩的过程中获得的最大弹性势能分别是E1和E2
，
在具有最大动能时刻的重力势能分别是EP1和EP2（以地面为重力势能的零势能），则（??
）
A.?E1＜E2?????????????????????????????B.?E1＞E2?????????????????????????????C.?EP1=EP2?????????????????????????????D.?EP1＞EP2
13.如图甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角，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10m/s2
．
则以下判断正确的是（??
）
A.?小环的质量是1kg??????????????????????????????????????????????
?B.?细杆与地面间的倾角是30°
C.?前3s内拉力F的最大功率是2.25W???????????????????????D.?前3s内小环机械能的增加量是5.75
J
14.质量为m的物体以某一初速度从倾角为
的斜面底端沿斜面向上运动，运动过程中加速度大小为
，物体在斜面上上升到最大高度h的过程中（??
）
A.?重力势能增加了
????????????????????????????????????B.?机械能损失了
C.?动能损失了mgh?????????????????????????????????????????????????D.?动能损失了
15.如图所示，两个质量为m的完全相同的小球A和B用轻杆连接，已知释放时A、B的高度差为h，不计一切摩擦，则在两小球由静止从曲面上的某点释放至均滑到水平面的过程中，下列说法正确的是
(??
)
A.?小球A，B的机械能均保持不变????????????????????????????B.?小球A，B组成的系统机械能守恒
C.?杆对小球A做的功为－mgh?????????????????????????????????D.?杆对小球B做的功为
mgh
16.近几年有轨电车在我国多个城市开通试运营。这种电车采用超级电容作为电能存储设备，安全环保，反复充电可达100万次以上。给该车充电的充电桩安装在公交站点，在乘客上下车的时间里可把电容器充满。假设这种电车的质量（含乘客）m=15t
，
充电桩电能转化电车机械能的效率为75%，以速度10m/s正常匀速行驶时，一次充满可持续正常行驶5km，电车受到的平均阻力为车重的0.02倍，则（???
）
?这种电车正常匀速行驶时发动机输出功率为3×103W??????????
?若某次进站从接近没电到充满电，电车从充电桩所获得的能量为1.5×107J
C.?若某次进站从接近没电到充满电用时20s，则充电桩为电车充电时的平均功率为1.0×106W??????????
D.?若按电价0.72元/kW·h来计算，从接近没电到充满电需要电费40.0元
17.如图所示，倾角为30°的足够长斜面与水平面平滑相连，水平面上用轻杆连接的小球A、B以速度
向左运动，小球质量均为m，杆长为
，当小球B到达斜面上某处P时速度为零。不计一切摩擦，重力加速度为g。则下列说法正确的是（?
）
?P与水平面的高度差为
????????????????????????????????????
?P与水平面的高度差为
C.?两球上滑过程中杆对A球所做的功为
?
D.?两球上滑过程中杆对A球所做的功为
18.如图所示，两质量均为m的物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在光滑滑轮两侧，用手托着物体A使细绳恰好伸直，弹簧处于原长，此时A高地面的高度为h，物体B静止在地面上。放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法正确的是（??
）
?弹簧的劲度系数为
??????????????????????????????????????
?此时弹簧的弹性势能等于mgh－
mv2
C.?此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上???????
D.?物体A落地后，物体B将向上运动到h高度处
19.质量为2kg的物体在合外力作用下做直线运动的
图象如图所示，下列说法正确的是（??
）
A.?在0﹣1s内合外力做功为4J??????????????????????????????????B.?在1～3s内合外力做功为4J
C.?在0.5s时合外力功率大小为4W????????????????????????????D.?在2s时合外力功率大小为4W
三、综合题
20.如图，不可伸长的柔软轻绳跨过光滑的定滑轮，绳两端各系一小球a和b，a球质量为m，静止于地面，b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b球，重力加速度为g,试计算：
（1）释放后但b球落地前绳子拉力的大小
（2）b球落地前瞬间速度的大小
21.如图所示，平台离水平地面的高度为H=5m，一质量为m=1kg的小球从平台上A点以某一速度水平抛出，测得其运动到B点时的速度为vB=10m/s。已知B点离地面的高度为h=1.8m，取重力加速度g=10m/s2
，
以水平地面为零势能面。问：
（1）小球从A点抛出时的机械能为多大？
（2）小球从A点抛出时的初速度v0为多大？
（3）B点离竖直墙壁的水平距离L为多大？
答案
一、单选题
1.
C
2.
D
3.
C
4.
C
5.
C
6.
A
7.
D
8.
D
9.
D
10.
A
二、多选题
11.
B,C
12.
A,D
13.
A,D
14.
B,D
15.
B,D
16.
C,D
17.
A,D
18.
A,B
19.
A,C
三、综合题
20.
（1）解：由牛顿第二定律，对b:3mg-T=3ma
对a:T-mg=ma?
两式联立得T=1.5mg
（2）解：对a、b组成的系统用机械能守恒：3mgh-mgh=
所以
21.
（1）解：小球在运动的过程中，机械能守恒，则A点的机械能与B点的机械能相等，
则
=
答：小球从A点抛出时的机械能为68J
（2）解：根据
得，代入数据解得v0=6m/s
答：小球从A点抛出时的初速度为6m/s
（3）解：根据H﹣h=
得，t=
，
则B点离竖直墙壁的水平距离L=v0t=6×0.8m=4.8m
答：B点离竖直墙壁的水平距离L为4.8m

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