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1、专题35功能关系能量守恒定律1.2022重庆市一中月考室内风洞体验是模拟真实跳伞的一种新型安全的极限运动，这项“给你一个上天机会，圆你飞行梦”的运动项目深受同学们的喜爱如图所示体验者在风力作用下漂浮在半空若减小风力，体验者在加速下落过程中()A动能增加量大于重力势能减少量B动能增加量等于重力势能减少量C重力势能减少量小于机械能减少量D重力势能减少量大于机械能减少量22022安徽省江淮十校联考一个倾角37的斜面固定于水平地面，斜边长5 m，一物块从斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中两直线所示，设斜面底端所在的水平面为零势能面，sin 370.6，cos 370
2、.8，重力加速度取10 m/s2，则()A物块的质量m2 kgB物块与斜面间的动摩擦因数为0.4C物块下滑到斜面底端时速度大小为 m/sD当物块下滑3.0 m时机械能损失了12 J3.2022河南省六市联考如图所示，某段滑雪雪道倾角为30，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑，其加速度大小为g.在他从雪道上向下滑到底端的过程中，下列说法正确的是()A运动员减少的重力势能为mghB系统减少的机械能为mghC.运动员克服摩擦力做功为mghD运动员获得的动能为mgh42022河南省调研考试三小明同学设计了如图所示的称量物体质量的新方法质量为m0的凹槽放置
3、在粗糙程度相同的水平地面上，左边有一连接固定墙面的轻质弹簧，弹簧不与凹槽连接，现用力将凹槽向左推到O点，凹槽静止时距左边墙面的距离为L1，撤去外力后凹槽能运动到A点，且A点到墙面的距离为L2.现在凹槽里面放置一质量未知的物体，物体与凹槽之间无相对滑动，再次让凹槽从O点弹出，凹槽能运动到B点，且B点距墙面的距离为L3，则放在凹槽中的物体的质量为()Am0Bm0Cm0 Dm052022广东肇庆市检测(多选)如图甲所示为某景区内的高空滑索运动，游客可利用轻绳通过轻质滑环悬吊下滑假设某段加速下滑过程中钢索与水平方向的夹角为，示意图如图乙所示，以游客、滑环、轻绳为整体，不计空气阻力，在这一阶段下滑过程中
4、()A整体的机械能守恒B整体损失的机械能与系统摩擦产生的热量相等C.整体增加的动能与整体所受合外力做的功相等D.整体增加的动能与整体减少的重力势能相等6.2022广西“韬智杯”大联考(多选)如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长将圆环从A处静止释放，到达C处时速度为零若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到 A已知 ACL，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则()A.下滑过程中，环受到的合力不断减小B下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为mv2C从 C 到 A 过程，弹簧对
5、环做功为mgL sin mv2D.从 C 到 A 过程，弹簧对环做功为mv2mg sin 7.2022河南省部分名校质量检测如图所示，轻质细线跨过轻质定滑轮，两端分别悬挂质量m14 kg、m20.5 kg的甲、乙两球，两球由静止释放时高度差h6 m，经过一段时间t，甲、乙正好处于同一高度，甲、乙均可视为质点，所受的空气阻力大小相同均恒为4 N，滑轮与轴、细线之间摩擦忽略不计，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)t的值；(2)该过程中系统机械能的变化量82022浙江卷1月如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角37的光滑直轨道 AB、圆心为O1的半圆形光滑轨道 BCD、圆心为O2的半圆形
6、光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37的粗糙直轨道FG组成，B、D和F为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在G点(与B点等高)，B、O1、D、O2和F点处于同一直线上已知可视为质点的滑块质量m0.1 kg，轨道BCD 和DEF的半径R0.15 m，轨道AB长度lAB3 m，滑块与轨道FG间的动摩擦因数，滑块与弹性板作用后，以等大速度弹回，sin 370.6，cos 370.8.滑块开始时均从轨道AB上某点静止释放(1)若释放点距B点的长度l0.7 m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN 的大小；(2)设释放点距B点的长度为lx，求滑块第1次经F点时的速度v与lx之间的关系式；(3)若滑块最终静止
7、在轨道FG的中点，求释放点距B点长度lx的值92022福建省部分名校联合测评如图所示，半径为R的光滑四分之一圆弧轨道AB与水平轨道BC在B点平滑连接，水平轨道上C点有一竖直固定挡板，挡板上连接一轻弹簧，质量为m的物块(可视为质点)从A点正上方高为R处由静止释放，刚好能从A点进入圆弧轨道，物块经圆弧轨道进入水平轨道，压缩弹簧后被反弹，物块沿轨道运动并从A点抛出，从A点抛出后上升的最大高度为R.已知重力加速度为g，求：(1)物块第二次经过B点时对圆弧轨道的压力大小；(2)弹簧第一次被压缩后具有的最大弹性势能；(3)若物块最终停在BC上某处(与弹簧不接触)，且物块在BC面上运动的总路程为4R，求物块
8、与水平面BC间的动摩擦因数专题35功能关系能量守恒定律1D体验者受重力和向上的风力，减小风力，体验者加速下落过程中，由动能定理得WGWFEk0，可得WGWF，A、B均错误；机械能的减少量EWF，所以WGE，C错误，D正确2D物块重力势能的减少量Epmgs sin 3730 J，解得m1 kg，A错误；物块下滑到斜面底端时的动能为10 J，则速度大小v2 m/s，C错误；下滑过程中应用动能定理得WGmgs cos 37Ek，由图像知WG30 J，Ek10 J，解得动摩擦因数0.5，B错误；物块下滑3.0 m时机械能损失量等于克服摩擦力做的功Emgscos 3712 J，D正确3C运动员减少的重力
9、势能为mgh，A错误；根据牛顿第二定律可知mg sin 30fma，解得运动员受到的摩擦力fmg，运动员克服摩擦力做功Wffmgh，系统减少的机械能为mgh，C正确，B错误；运动员获得的动能为mgh，D错误4B未放置物体时，从O点到A点，由能量守恒得Epm0g(L2L1)；放置物体后，从O点到B点，由能量守恒得Ep(m0m)g(L3L1)，联立两式解得mm0，B正确5BC整体与钢索间摩擦生热，机械能不守恒，A错误；由能量守恒可知，整体损失的机械能与系统摩擦产生的热量相等，B正确；由动能定理可知，整体增加的动能与整体所受合外力做的功相等，C正确；整体增加的动能等于整体减少的重力势能与系统产生的内
10、能之差，D错误6BC下滑过程中物体速度先增大后减小，环受到的合力先减小后反向增大，A错误；下滑过程中，由能量守恒得mghACE弹Q，上滑过程中由能量守恒得mghACQE弹mv2，联立解得Qmv2，E弹mgL sin mv2，从C到A过程中弹簧弹力做功等于E弹mgL sin mv2，B、C正确，D错误7(1)1 s(2)减少24 J解析：(1)设甲、乙组成的整体加速度为a，由牛顿第二定律可得m1gm2g2f(m1m2)a由题意分析可得整体在t内运动的位移x由匀变速运动规律可得xa(t)2综合解得t1 s(2)由功能关系可知，机械能的变化量等于空气阻力做功的大小，则有Ep2f24 J即系统机械能减
11、少24 J8(1)7 N(2)v(m/s)(0.85 mlx3 m)(3) m或 m或 m解析：(1)滑块从A到C的过程只有重力做功，机械能守恒，则mgl sin 37mgR(1cos 37)mvC点时FNmgm7 N(2)要使得滑块到达F点，则必过圆弧轨道DEF的最高点，即有mglx sin 37 mg(3R cos 37 R)mv0即lx0.85 m滑块运动到F的过程中，由机械能守恒定律有mglx sin 37 4mgR cos 37 mv2解得v(m/s)(0.85 mlx3 m)(3)设摩擦力做的功为滑块第一次到达FG中点时的n倍由动能定理得mglx sin 37mgsin 37nmg
12、cos 370lx m将0.85 mlx3 m代入上式可得n，由运动过程可知，n只能取1、3、5当n1时lxm当n3时lxm当n5时lxm.9(1)4mg(2)mgR(3)0.5解析：(1)设物块第二次经过B点时速度大小为v，根据机械能守恒定律有mgRmv2解得v在B点，设圆弧轨道对物块的支持力为N，根据牛顿第二定律有Nmgm解得N4mg根据牛顿第三定律，物块对轨道的压力NN4mg(2)设第一次被压缩后弹簧具有的最大弹性势能为Ep，物块从释放到将弹簧压缩到最短的过程中，根据动能定理有mg2RWfEp从释放到从A点上抛到最高点过程中mg2RmgR2Wf0解得EpmgR(3)由功能关系有mg4Rmg2R解得0.5
