（京津魯瓊專用）2020版高考物理大三輪復(fù)習(xí) 選擇題熱點(diǎn)巧練 熱點(diǎn)6 功能關(guān)系的常見(jiàn)模型（含解析）

熱點(diǎn)6功能關(guān)系的常見(jiàn)模型(建議用時(shí)：20分鐘)1(2019·山東濟(jì)南歷城區(qū)高三模擬)“跳跳鼠”是很多小朋友喜歡玩的一種玩具(圖甲)，彈簧上端連接腳踏板，下端連接跳桿(圖乙)，人在腳踏板上用力向下壓縮彈簧，然后彈簧將人向上彈起，最終彈簧將跳桿帶離地面()A不論下壓彈簧程度如何，彈簧都能將跳桿帶離地面B從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為人的動(dòng)能C從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，人一直向上加速運(yùn)動(dòng)D從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，人的加速度先減小后增大2.(多選)如圖所示，物塊從足夠長(zhǎng)的粗糙斜面底端O點(diǎn)，以某一速度向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)后又沿斜面下滑物塊先后兩次經(jīng)過(guò)斜面上某一點(diǎn)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Ek1和Ek2，重力勢(shì)能分別為Ep1和Ep2，從O點(diǎn)開(kāi)始到第一次經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的過(guò)程中重力做功為WG1，合外力做功的絕對(duì)值為W1，從O點(diǎn)開(kāi)始到第二次經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的過(guò)程中重力做功為WG2，合外力做功的絕對(duì)值為W2，則下列選項(xiàng)正確的是()AEk1>Ek2，Ep1Ep2B.Ek1Ek2，Ep1>Ep2CWG1WG2，W1<W2 D.WG1>WG2，W1W23(2019·浙江杭州高三預(yù)測(cè)卷)興趣小組的同學(xué)們利用彈弓放飛模型飛機(jī)彈弓的構(gòu)造如圖1所示，其中橡皮筋兩端點(diǎn)A、B固定在把手上橡皮筋處于ACB時(shí)恰好為橡皮筋原長(zhǎng)狀態(tài)(如圖2所示)，將模型飛機(jī)的尾部放在C處，將C點(diǎn)拉至D點(diǎn)時(shí)放手，模型飛機(jī)就會(huì)在橡皮筋的作用下發(fā)射出去C、D兩點(diǎn)均在AB連線的中垂線上，橡皮筋的質(zhì)量忽略不計(jì)現(xiàn)將模型飛機(jī)豎直向上發(fā)射，在它由D運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中()A模型飛機(jī)在C位置時(shí)的速度最大B模型飛機(jī)的加速度一直在減小C橡皮筋對(duì)模型飛機(jī)始終做正功D模型飛機(jī)的機(jī)械能守恒4(多選)如圖所示，豎直固定放置的粗糙斜面AB的下端與光滑的圓弧BCD在B點(diǎn)相切，圓弧軌道的半徑為R，圓心O與A、D在同一水平面上，C點(diǎn)為圓弧軌道最低點(diǎn)，COB30°，一質(zhì)量為m的小球從D點(diǎn)由靜止釋放，小物塊與粗糙斜面AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)tan ，則關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是()A小球可能運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)B小球經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間以后會(huì)停在C點(diǎn)C小球通過(guò)圓弧軌道最低點(diǎn)C時(shí)，對(duì)C點(diǎn)的最大壓力大小為3mgD小球通過(guò)圓弧軌道最低點(diǎn)C時(shí)，對(duì)C點(diǎn)的最小壓力大小為(3)mg5(多選)內(nèi)壁光滑的環(huán)形凹槽半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)，一根長(zhǎng)度為R的輕桿，一端固定有質(zhì)量為m的小球甲，另一端固定有質(zhì)量為2m的小球乙，將兩小球放入凹槽內(nèi)，小球乙位于凹槽的最低點(diǎn)，如圖所示由靜止釋放后()A下滑過(guò)程中甲球減少的機(jī)械能總等于乙球增加的機(jī)械能B下滑過(guò)程中甲球減少的重力勢(shì)能總等于乙球增加的重力勢(shì)能C甲球可沿凹槽下滑到槽的最低點(diǎn)D桿從右向左滑回時(shí)，乙球一定能回到凹槽的最低點(diǎn)6(多選)(2019·山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三模擬)如圖所示，一質(zhì)量為m的小球置于半徑為R的光滑豎直軌道最低點(diǎn)A處，B為軌道最高點(diǎn)，C、D為圓的水平直徑兩端點(diǎn)輕質(zhì)彈簧的一端固定在圓心O點(diǎn)，另一端與小球拴接，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，原長(zhǎng)為L(zhǎng)2R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，若給小球一水平向右初速度，已知重力加速度為g，則()A無(wú)論v0多大，小球均不會(huì)離開(kāi)圓軌道B若<v0<，則小球會(huì)在BD間脫離圓軌道C只要v0> ，小球就能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)D只要小球能做完整圓周運(yùn)動(dòng)，則小球與軌道間的最大壓力與最小壓力之差與v0無(wú)關(guān)7如圖所示，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以v04 m/s 的速度勻速運(yùn)行t0時(shí)，在最左端輕放一質(zhì)量為m的小滑塊，t4 s時(shí)，傳送帶以大小為1 m/s2的加速度減速停下已知滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2.關(guān)于滑塊相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的速度v(向右為正)、滑塊所受的摩擦力f(向右為正)、滑塊所受的摩擦力做功的功率P、滑塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q與時(shí)間的關(guān)系圖象正確的是()8.(多選)(2019·青島二模)如圖所示，質(zhì)量為m1 kg的小物塊從傳送帶的底端以4 m/s的速度沖上傾角為37°的傾斜傳送帶，足夠長(zhǎng)的傳送帶始終以速度v2 m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)已知物塊和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，sin 37°0.6，cos 37°0.8，重力加速度大小g10 m/s2.則小物塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度為零的過(guò)程中()A所用時(shí)間為0.2 sB小物塊的位移大小為0.6 mC摩擦力對(duì)小物塊做的功為1.6 JD系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為4.8 J熱點(diǎn)6功能關(guān)系的常見(jiàn)模型1解析：選D.當(dāng)彈簧下壓的程度比較小時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能較小，彈簧不能將跳桿帶離地面，故A錯(cuò)誤；從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為人的動(dòng)能和重力勢(shì)能，故B錯(cuò)誤；從人被彈簧彈起到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，開(kāi)始彈力大于重力，人向上加速，彈簧逐漸恢復(fù)形變，彈力逐漸減小，加速度逐漸減?。缓髞?lái)彈力小于重力，人的加速度反向增加，所以人的加速度先減小后增大，故C錯(cuò)誤，D正確2解析：選AC.假設(shè)A點(diǎn)距離斜面底端的高度為h，則物塊先后兩次在A點(diǎn)具有的重力勢(shì)能大小為Epmgh，因此兩次在A點(diǎn)具有的重力勢(shì)能大小相等；兩次重力做的功均為WGmgh，因此從運(yùn)動(dòng)開(kāi)始到先后兩次通過(guò)A點(diǎn)的過(guò)程中，重力做功相等；由題意可知，除重力外斜面對(duì)物塊的摩擦力做負(fù)功，而摩擦力做功與通過(guò)的路程有關(guān)，因此從運(yùn)動(dòng)開(kāi)始到第二次經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的過(guò)程摩擦力做功多，則從O點(diǎn)開(kāi)始到第二次經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的過(guò)程中合外力做功的絕對(duì)值大，即W1<W2；由功能關(guān)系可知第一次經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大，即Ek1>Ek2.由以上分析可知A、C正確，B、D錯(cuò)誤3解析：選C.從D到C，橡皮筋對(duì)模型飛機(jī)的彈力先大于重力，后小于重力，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度先減小后增大，加速度方向先向上后向下，則模型飛機(jī)的速度先增大后減小，故A、B錯(cuò)誤；橡皮筋對(duì)模型飛機(jī)的彈力與位移方向一直相同，所以橡皮筋對(duì)模型飛機(jī)的彈力始終做正功，而非重力做功等于機(jī)械能的增加量，故模型飛機(jī)的機(jī)械能一直在增大，故C正確，D錯(cuò)誤4解析：選CD.因?yàn)樾∏蚺c粗糙斜面AB間有摩擦，所以小球不可能運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；最終小球?qū)⒃趫A弧BB間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)(B與B關(guān)于CO對(duì)稱)，不可能停在C點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小球第一次到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度最大，對(duì)軌道的壓力最大，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgRmv，根據(jù)向心力公式得FN1mgm，解得FN13mg，根據(jù)牛頓第三定律可知小球?qū)點(diǎn)的最大壓力大小為3mg，選項(xiàng)C正確；最終小球在圓弧BB間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度最小，對(duì)軌道的壓力最小，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgR(1cos 30°)mv，根據(jù)向心力公式得FN2mgm，解得FN2(3)mg，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)點(diǎn)的最小壓力大小為(3)mg，選項(xiàng)D正確5解析：選AD.由題意知，甲、乙兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故甲球減少的機(jī)械能總等于乙球增加的機(jī)械能，所以A正確；在甲下滑的過(guò)程中甲、乙兩球的動(dòng)能在增加，故甲球減少的重力勢(shì)能大于乙球增加的重力勢(shì)能，所以B錯(cuò)誤；由于甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量，根據(jù)機(jī)械能守恒定律知，甲不能下滑到最低點(diǎn)，所以C錯(cuò)誤；根據(jù)機(jī)械能守恒定律知，桿從右向左滑回時(shí)，乙球一定能回到凹槽的最低點(diǎn)，所以D正確6解析：選CD.因彈簧的勁度系數(shù)為k，原長(zhǎng)為L(zhǎng)2R，若小球恰能到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)彈簧的彈力為FkR，軌道的支持力為0，由彈簧的彈力和重力提供向心力，則有mgF，解得：v ，從A到最高點(diǎn)，形變量沒(méi)有變，故彈性勢(shì)能不變，由機(jī)械能守恒定律得：2mgRmv2mv，解得：v0 ，即當(dāng)v0 時(shí)小球才不會(huì)脫離軌道，故A、B錯(cuò)誤，C正確；在最低點(diǎn)時(shí)，設(shè)小球受到的支持力為N，有：N1kRmgm，解得：N1kRmgm，運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力最小，為N2，設(shè)此時(shí)的速度為v，由機(jī)械能守恒定律得：2mgRmv2mv，此時(shí)合外力提供向心力，有：N2kRmgm，解得：N2kRmgm，聯(lián)立解得NN1N26mg，與初速度無(wú)關(guān)，故D正確7解析：選C.滑塊在摩擦力作用下向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度ag2 m/s2，滑塊的速度與傳送帶的運(yùn)行速度相同時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間t2 s，2 s后滑塊與傳送帶共速向右勻速運(yùn)動(dòng)，與傳送帶間無(wú)摩擦作用；4 s后，傳送帶以a1 m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，傳送帶開(kāi)始減速到停止的時(shí)間t4 s，傳送帶減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊的加速度與傳送帶的加速度相同，所以此時(shí)滑塊受到的靜摩擦力fmama，即此時(shí)的摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力的，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；功率Pfv，可知12 s內(nèi)的摩擦力的功率與時(shí)間成正比，24 s無(wú)摩擦力，功率為零，4 s后滑塊在靜摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，由于速度隨時(shí)間均勻減小至零，故摩擦力的功率也隨時(shí)間均勻減小至零，C項(xiàng)正確；只有開(kāi)始滑塊加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊與傳送帶間有相對(duì)位移，此時(shí)滿足xv0tat2，相對(duì)位移不與時(shí)間成正比，而Qfx，故Qt圖線不是傾斜的直線，D項(xiàng)錯(cuò)誤8解析：選CD.由于開(kāi)始時(shí)物塊的速度大于傳送帶的速度，所以物塊受到的摩擦力的方向沿傳送帶向下，物塊的加速度大小a110 m/s2，小物塊做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊的速度等于傳送帶的速度以后，由于mgsin 37°>mgcos 37°，所以物塊會(huì)繼續(xù)向上做減速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)摩擦力的方向沿傳送帶向上，物塊的加速度大小a22 m/s2，所以物塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到速度減為零所用的時(shí)間tt1t2 s s1.2 s，小物塊兩段時(shí)間運(yùn)動(dòng)的位移大小分別為x1 m0.6 m，x2 m1 m，總位移大小為xx1x21.6 m，A、B錯(cuò)誤；摩擦力對(duì)小物塊做的功為Wfmgx1cos 37°mgx2cos 37°1.6 J，C正確；在00.2 s內(nèi)，傳送帶與小物塊的相對(duì)位移大小s1×0.2 m0.2 m，在0.21.2 s內(nèi)，傳送帶與小物塊間的相對(duì)位移大小s2×1 m1 m，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為Qmg(s1s2)·cos 37°4.8 J，D正確- 6 -