2022 届高三一轮复习专题训练 功能关系综合复习 一、单选题 1．在一水平向右匀速运动的长传送带的左端 A 点，每隔相同的时间轻放上一个相同 的工件。经测量，发现前面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离均为 L 。 已知传送带的速率恒为 v ，工件与传送带间动摩擦因数为  ，工件质量为 m ，重力加 速度为 g ，则下列说法正确的是（　　） A．工件在传送带上加速运动的时间一定等于 2L v mv 2 B．传送带对每个工件做的功为 2 +  mgL C．每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量一定等于  mgL D．传送带因传送每一个工件而多消耗的能量为 mv 2 2．如图所示，劈形物体 AB 的各表面均光滑，在小滑块 A 沿劈形物体 B 的斜面向下滑 动的过程中（　　） A．A 的机械能不变 B．B 的机械能减小 C．A 和 B 总的机械能不变 D．A 和 B 总的机械能增大 3．某同学在练习投篮，如图所示。篮球从掷出到落入篮筐的过程中，其重力势能（　 ） A．一直减小 B．一直增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 4．某水上乐园设备公司设计一款水滑梯，设计简图如图所示，倾斜滑道与水平滑道材 料相同且平滑连接。游客的质量 m，倾斜滑道高度 h、倾角  ，游客与滑道间的动摩 擦因数  ，游客在水平滑道上停止点 A 到 O 点的水平距离 x，下列说法正确的是（　 ） A．h 和  一定，  越大，x 越大 B．h 和  一定，  越大，x 越小 C．h 和  一定，x 的大小与  、m 无关 D．h 和  一定，m 越小，x 越大 5．某同学利用动感单车锻炼。动感单车的阻力主要来源于车轮上的阻尼装置，该同学 蹬车时每分钟克服阻力做功约为 45kJ ，他蹬车时做功的平均功率约为（　　） A． 0.75W B． 45W C． 750W D． 45kW 二、多选题 6．如图所示，倾角为 30�的光滑斜面底端固定一轻弹簧， O 点为原长位置。质量为 0.5kg 的滑块从斜面上 A 点由静止释放，物块下滑并压缩弹簧到最短的过程中，最大 动能为 8J 。现将物块由 A 点上方 0.4m 处的 B 点由静止释放，弹簧被压缩过程中始终在 弹性限度内， g 取 10m/s ，则下列说法正确的是（　　） 2 A．物块从 O 点开始动能减小 B．从 B 点释放滑块和从 A 点释放滑块动能最大的位置相同 C．从 B 点释放滑块最大动能为 9J D．从 B 点释放弹簧最大弹性势能比从 A 点释放增加了1J 7．如图所示，在距水平地面高为 0.8m 处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上 P 点和 右侧各固定一轻质定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，半径 R=0.6m 的光滑半圆形 细轨道竖直地固定在地面上，其圆心 O 在 P 点的正下方，在轨道上套有一质量为 m=2kg 的小球 B。用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将小球 B 和另一质量 M=2.5kg 的 A 球连接起来，杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质点， 且不计滑轮大小的影响。初始时用手抬着球 A，此时细绳刚好伸直且拉力为 0，现松 开 A，让 AB 开始运动。运动过程中 A 球始终不会触地（g=10m/s2），则（　　） A．小球 B 运动到 P 的正下 C 点时，B 速度大小为 0 B．把小球 B 拉到 P 的正下方 C 点时小球 B 的速度为 2 2 m/s C．小球 B 被拉到与小球 A 速度大小相等时，有 sin �OPB  3 4 D．把小球 B 从地面拉到 P 的正下方 C 点时细绳对 B 做功为 22J 8．如图所示，质量为 m、半径为 R 的光滑半圆槽锁定在光滑水平面上，质量也为 m 的小球从 A 点由静止释放，当小球落到槽的 B 点与槽相撞时，沿 OB 向下方向的分速 度突减为 0，垂直 OB 向下方向分速度不变，碰撞后瞬间半圆槽解除锁定。小球经过最 低点 C 后，恰好到达槽左端与圆心等高处的 D 点。已知： OB 与水平方向的夹角为 53°，重力加速度为 g， sin 53� A．A、B 两点的竖直高度差为 4 ，下列说法正确的是（　　） 5 64 R 45 B．槽解除锁定后，小球和槽组成的系统动量守恒、机械能守恒 C．在 B 点，小球与槽碰撞损失的机械能为 320 mgR 153 25 D．小球与槽在 B 点碰撞前、后瞬间，重力功率的比值为 9 9．如图甲所示，置于水平地面上质量为 m 的物体，在竖直拉力 F 作用下，由静止开 始向上运动，其动能 E 与距地面高度 h 的关系如图乙所示，已知重力加速度为 g，空 气阻力不计。下列说法正确的是（　　） A．在 0~h0 过程中，F 大小始终为 2mg B．在 0~h0 和 h0~2h0 过程中，F 做功之比为 2︰1 C．在 0~2h0 过程中，拉力的冲量是 m 3 gh0 D．在 2h0~3.5h0 过程中，物体的机械能保持不变 10．如图所示，带电小球 a 由绝缘细线 PM 和 PN 悬挂而处于静止状态，其中 PM 水 平，地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道 GH，圆心 P 与 a 球位置重合，管道 底端 H 与水平地面相切，一质量为 m 可视为质点的带电小球 b 从 G 端口由静止释放， 当小球 b 运动到 H 端时对管道壁恰好无压力，重力加速度为 g。在小球 b 由 G 滑到 H 过程中，下列说法中正确的是（　　） A．小球 b 机械能逐渐减小 B．小球 b 所受库仑力大小为 2mg C．细线 PM 的拉力先增大后减小 D．小球 b 的加速度大小逐渐变大 三、实验题 11．用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出 电压为 6 V 的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带 通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定 律，已知重力加速度为 g。 （1）下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图示的装置安装器件； B．将打点计时器接到电源的直流输出端上； C．用天平测量出重锤的质量； D．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带； E.测量打出的纸带上某些点之间的距离； F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的 动能。 其中没有必要或操作不恰当的步骤是___________（填写选项对应的字母）。 （2）如图所示是实验中得到一条纸带，将起始点记为 O，并在离 O 点较远的任意点 依次选取 6 个连续的点，分别记为 A、B、C、D、E、F，量出 A 到 F 各点与 O 点的距 离分别为 h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流电的周期为 T，设重锤质量为 m，则在 打 E 点时重锤的动能为___________，在打 O 点和 E 点这段时间内的重力势能的减少 量为___________。 （3）在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是___________（填“大于”或“小于”）重 锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，若阻力恒定，重锤 质量为 m，为了测定阻力大小，可算出（2）问中纸带各点对应的速度，分别记为 v1 至 v6， 并作 vn2  hn 图象，如图所示，直线斜率为 k，则可测出阻力大小为___________。 12．用如图所示的实验装置完成“探究动能定理”的实验。请补充完整下列实验步骤的 相关内容： （1）用天平测量小车和遮光片的总质量 M、砝码盘的质量 m0；按上图所示安装好实 验装置，用米尺测量出两光电门之间的距离为 s。还需要测量的物理量是_____（填写 相应物理量及其符号）。 （2）在砝码盘中放入适量砝码；适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后 经过光电门 A 和光电门 B 的时间相等。 （3）取下细线和砝码盘，记下_____（填写相应物理量及其符号）。 （4）让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门 A 和光电门 B 所用的时间△tA 和△tB。 （5）步骤（4）中，小车从光电门 A 下滑至光电门 B 过程合外力做的总功 W 合=____ _，小车动能变化量△Ek=_____（用上述步骤中的物理量表示，重力加速度为 g），比 较 W 合和△Ek 的值，找出两者之间的关系。 （6）重新挂上细线和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复（2）~（5）步骤。 （7）本实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是_____。 A．尽量减小两光电门间的距离 s B．调整滑轮，使细线与长木板平行 C．砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量 四、解答题 13．如图所示，水平轨道 AB 长为 2R ，其 A 端有一被锁定的轻质弹簧，弹簧左端连接 O1 BC AB 。 R B 在固定的挡板上 圆心在 半径为 的光滑圆形轨道 与 相切于 点，并且和圆 心在 O2 半径为 2R 的光滑细圆管轨道 CD 平滑对接， O1 、 C 、 O2 三点在同一条直线上 1 光滑细圆管轨道 右侧有一半径为 ，圆心在 点的 圆弧档板 MO2 竖直放置， CD 4 。 2R D 并且与地面相切于 O2 m （ ） C 。 点 质量为 的小球 可视为质点 从轨道上的 点由静止滑下， 刚好能运动到 A 点，触发弹簧，弹簧立即解除锁定，小滑块被弹回，小球在到达 B 点 （ 计算时圆管直径可不计， 之前已经脱离弹簧，并恰好无挤压通过细圆管轨道最高点 D 重力加速度为 g）。 求： （1）小滑块与水平轨道 AB 间的动摩擦因数  ； （2）弹簧锁定时具有的弹性势能 （3）滑块通过最高点 D Ep ； 后落到档板上时具有的动能 Ek 。 14．如图所示，质量 m  9.2kg 的物体（ 可看作质点）用轻绳拴住放在水平传送带的右 端。物体和传送带之间的动摩擦因数 v  4m/s   0.2 ，传送带的长度 l  6m 的速率沿逆时针方向转动时，轻绳与水平方向间的夹角 sin 37� 0.6 ， ，当传送带以   37� 取 g  10m/s2 ， cos 37� 0.8 （1）求传送带稳定运行时轻绳的拉力。 （2）某时刻烧断轻绳，求物体在传送带上运动的时间。 （3）烧断轻绳后，求物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量。 15．如图所示，某滑板爱好者在离地面 h=1.8m 高的平台上滑行，水平离开 A 点后 落在水平面上的 B 点，其水平位移 X1=3m，着地时由于存在机