格物学 力学功能关系的应用

功能关系的应用-功能关系的应用知识点考前进阶自测题解析-湖北省等高中物理,平均正确率46.0%

2025-06-14
功能关系的应用-功能关系的应用知识点考前进阶自测题解析-湖北省等高中物理,平均正确率46.0%
1、['功能关系的应用']

正确率19.999999999999996%高空蹦极是勇敢者的游戏.蹦极运动员将专用弹性橡皮绳(质量忽略不计)的一端系在双脚上,另一端固定在高处的跳台上,运动员无初速度地从跳台上落下.若不计空气阻力,则(

B

A.弹性绳刚伸直时,运动员开始减速

B.整个下落过程中,运动员的机械能先保持不变后减小

C.整个下落过程中,重力对运动员所做的功大于运动员克服弹性绳弹力所做的功

D.从弹性绳刚伸直到最低点的过程中,运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先增大后减小

2、['机械能守恒定律', '竖直上抛运动', '功能关系的应用']

正确率40.0%小球以一定的初速度竖直上抛,在其向上运动过程中,空气阻力与速度大小成正比,则其机械能$${{E}{(}}$$以抛出点为零势能点,抛出时机械能为$${{E}_{0}{)}}$$随小球上升高度$${{h}}$$变化的规律下列描绘正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.

B.

C.

D.

3、['机械能守恒定律', '功能关系的应用', '利用平衡推论求力', '牵连(关联)速度问题']

正确率40.0%如图所示,$${{a}}$$、$${{b}}$$两个小球穿在一根与水平面成$${{θ}{=}{{3}{0}}{°}}$$角的光滑固定杆上,并用一细绳跨过光滑定滑轮相连。初始时两球静止,$${{O}{a}}$$绳与杆的夹角也为$${{θ}}$$,$${{O}{b}}$$绳沿竖直方向。现沿杆缓慢向上拉动$${{b}}$$球,至$${{O}{b}}$$与杆垂直后静止释放,则$${{(}{)}}$$

A.$${{a}}$$球质量是$${{b}}$$球的$${{2}}$$倍

B.从释放至$${{b}}$$球返回到初始位置,$${{b}}$$球重力势能减小量小于$${{b}}$$球返回初位置时的动能

C.从释放至$${{b}}$$球返回到初始位,两球重力势能变化量$$| \Delta E_{p b} | < | \Delta E_{p a} |$$

D.$${{b}}$$球返回到初始位图时,其动能是$${{a}}$$球动能的$${\sqrt {3}}$$倍

4、['机械能守恒定律', '牛顿第二定律', '功能关系的应用', '胡克定律']

正确率80.0%如图所示,物体$${{A}}$$、$${{B}}$$通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体$${{B}}$$的质量为$${{2}{m}}$$,放置在倾角为$${{3}{0}{°}}$$的光滑斜面上,物体$${{A}}$$的质量为$${{m}}$$,用手托着物体$${{A}}$$使弹簧处于原长,细绳伸直且$${{B}}$$与轻滑轮间的弹簧和细绳均与斜面平行,$${{A}}$$与地面的距离为$${{h}}$$,物体$${{B}}$$静止在斜面上挡板$${{P}}$$处。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$${{B}}$$对挡板恰好无压力。不计空气阻力,重力加速度为$${{g}}$$,则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

A.弹簧的劲度系数为$$\frac{m g} {2 h}$$

B.此时弹簧的弹性势能等于$$m g h-\frac{1} {2} m v^{2}$$

C.此时物体$${{A}}$$的加速度大小为$${{g}}$$,方向竖直向上

D.此后物体$${{B}}$$可能离开挡板沿斜面向上运动

5、['速度、速度变化量和加速度的关系', '静电力做功与电势能的关系', '功能关系的应用']

正确率40.0%如图所示,一均匀带正电绝缘细圆环水平固定,环心为$${{O}}$$

D

A.从$${{A}}$$到$${{O}}$$的过程中$${{a}}$$一定先增大后减小,从$${{O}}$$到$${{A}^{′}}$$的过程中$${{a}}$$一定先减小后增大

B.从$${{A}}$$到$${{O}}$$的过程中$$E_{p G}$$小于零,从$${{O}}$$到$${{A}^{′}}$$的过程中$$E_{p G}$$大于零

C.从$${{A}}$$到$${{O}}$$的过程中$${{E}}$$随位移增大均匀减小,从$${{O}}$$到$${{A}^{′}}$$的过程中$${{E}}$$随位移增大均匀增大

D.从$${{A}}$$到$${{O}}$$的过程中$$E_{p E}$$随位移增大非均匀增大,从$${{O}}$$到$${{A}^{′}}$$的过程中$$E_{p E}$$随位移增大非均匀减小

6、['功能关系的应用', '利用机械能守恒解决简单问题', '功的定义、计算式和物理意义']

正确率60.0%下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.摩擦力对物体做功,其机械能必减小

B.外力对物体做功,其机械能必不守恒

C.做变速运动的物体可能没有力对它做功

D.物体速度增加时,其机械能必增加

7、['矢量与标量', '功能关系的应用', '摩擦力做功', '重力做功']

正确率60.0%关于功,下列说法正确的是(

B

A.力和位移都是矢量,所以功也是矢量

B.做功过程中伴随着能量的变化

C.重力做功与路径有关

D.摩擦力做功与路径无关

8、['静电力做功与电势能的关系', '重力做功与重力势能变化的关系', '功能关系的应用', '能量守恒定律']

正确率40.0%如图所示,固定的光滑绝缘斜面的底固定着一个带正电的小物块$${{P}}$$

D

A.物块$${{P}{、}{Q}}$$的电势能和动能之和先增大后减小

B.物块$${{P}{、}{Q}}$$的电势能和动能之和先减小后增大

C.物块$${{P}{、}{Q}}$$的重力势能和电势能之和先增大后减小

D.物块$${{P}{、}{Q}}$$的重力势能和电势能之和先减小后增大

9、['功能关系的应用', '判断某个力是否做功,做何种功']

正确率40.0%火箭发射卫星时从地面加速升空,在这个过程中下列说法中正确的是(

C

A.重力做正功,重力势能增大

B.重力做负功,重力势能减小

C.合力做正功,动能增大

D.合力做负功,动能减小

10、['重力做功与重力势能变化的关系', '功能关系的应用', '判断系统机械能是否守恒', '弹簧弹力做功与弹性势能的变化']

正确率40.0%如图所示,最初物体静止在地面上,现用弹簧把物体竖直向上拉起,使物体上升离开地面一定高度,则下列说法正确的是(

A

A.物体的重力势能增加,重力做负功

B.物体的重力势能增加,重力做正功

C.弹簧的弹性势能增加而物体的重力势能减小

D.系统的机械能守恒

1. 选项分析:

A. 弹性绳刚伸直时弹力为零,运动员继续加速,直到弹力等于重力才开始减速,错误。

B. 下落过程分两个阶段:自由落体阶段(机械能守恒)和弹性绳拉伸阶段(机械能减小),正确。

C. 最低点时动能减为零,根据动能定理 $$W_G - W_{弹} = 0$$,故重力做功等于克服弹力做功,错误。

D. 从伸直到最低点过程中,动能先增大后减小,根据系统机械能守恒 $$E_k + E_{pG} + E_{p弹} = C$$,当 $$E_k$$ 先增后减时,$$E_{pG} + E_{p弹}$$ 应先减后增,错误。

正确答案:B

2. 机械能变化分析:

机械能损失由空气阻力做功引起,阻力 $$f = -kv$$,瞬时功率 $$P = -kv^2$$。上升过程中速度逐渐减小,阻力功率非线性减小,机械能损失速率逐渐减慢。图像应为向下凸的递减曲线。

正确答案:C

3. 系统平衡与运动分析:

A. 初始平衡时,对b球有 $$T = m_b g$$,对a球有 $$T \cos 30° = m_a g \sin 30°$$,解得 $$m_a = \sqrt{3} m_b$$,错误。

B. 释放后系统机械能守恒,b球返回时重力势能减少量转化为两球动能,故 $$|\Delta E_{pb}| > E_{kb}$$,错误。

C. b球下降高度 $$h_b = l \sin 30°$$,a球上升高度 $$h_a = l (\frac{1}{\sin 30°} - \frac{1}{\tan 30°})$$,计算得 $$|\Delta E_{pa}| > |\Delta E_{pb}|$$,正确。

D. 由速度关系 $$v_b = v_a \tan 30°$$ 及动能公式得 $$E_{kb} = \frac{1}{3} E_{ka}$$,错误。

正确答案:C

4. 弹簧系统分析:

A. B对挡板无压力时,弹簧拉力 $$T = 2mg \sin 30° = mg$$,伸长量 $$\Delta x = h$$,故劲度系数 $$k = \frac{mg}{h}$$,错误。

B. 由能量守恒 $$mgh = \frac{1}{2}mv^2 + E_{p弹}$$,得 $$E_{p弹} = mgh - \frac{1}{2}mv^2$$,正确。

C. 对A受力分析:$$T - mg = ma$$,其中 $$T = mg$$,故 $$a = 0$$,错误。

D. B始终受斜面向下的合力,不会上滑,错误。

正确答案:B

5. 电场与电势分析:

A. 从A到O场强先增后减,加速度变化非单调,错误。

B. 电势能 $$E_{pG}$$ 在O点最小,两侧对称变化,错误。

C. 圆环电场强度在轴线上非均匀变化,错误。

D. 电势能 $$E_{pE}$$ 随距离变化非线性,正确。

正确答案:D

6. 能量与功的关系:

A. 摩擦力可能做正功(如传送带),机械能增加,错误。

B. 外力做功可能仅改变动能(如自由落体),错误。

C. 匀速圆周运动中向心力不做功,正确。

D. 速度增加可能仅由重力做功引起(如自由落体),机械能不变,错误。

正确答案:C

7. 功的性质:

A. 功是标量,错误。

B. 功是能量转化的量度,正确。

C. 重力做功与路径无关,错误。

D. 摩擦力做功与路径有关,错误。

正确答案:B

8. 能量守恒分析:

两物块系统机械能与电势能之和守恒。P下滑时重力势能转化为动能和电势能,Q上升时电势能转化为动能和重力势能。总势能(重力势能+电势能)先减后增,对应动能先增后减。

正确答案:D

9. 火箭发射过程:

重力做负功(高度增加),重力势能增大;推力做正功,动能增大,合力做正功。

正确答案:C

10. 弹簧系统能量变化:

物体上升时重力做负功,重力势能增加;弹簧伸长,弹性势能增加。系统机械能增加(外力做功)。

正确答案:A

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