2023年高考物理二轮复习（人教版） 第3部分 考前特训 热点5　功能关系和能量守恒.docx

热点5　功能关系和能量守恒
1．(2022·四川绵阳市二诊)虽然北京冬奥会已经过去了，但人们对冰雪运动依然热情高涨．如图所示为滑雪滑道PQR，质量为60 kg的滑雪爱好者(连同装备)从顶端P静止滑下，从末端R滑出时速度为18 m/s，滑行过程中姿势保持不变，P端相对滑道最低点Q高度为24 m，R端相对Q点高度为4 m．从P到R滑行过程中，该滑雪爱好者克服阻力做功和重力做功的比值约为(重力加速度取g＝10 m/s2)(　　)
A．0.1 B．0.2 C．0.8 D．1
答案　B
解析　从P到R滑行过程中由能量守恒可知，该滑雪爱好者克服阻力做功为W克f＝mg(H－h)－mv2，解得W克f＝60×10×(24－4) J－×60×182 J＝2 280 J，从P到R滑行过程中，重力做功为WG＝mg(H－h)＝12 000 J，则＝≈0.2，故选B.
2.(多选)(2022·黑龙江大庆市第三次质检)如图所示，足够长粗糙斜面固定在水平地面上，绕过光滑定滑轮的轻绳连接质量相等的物块A和B(可看作质点)，当一沿斜面向下的恒力F作用在物块A上，使其加速下滑的过程中(物块B始终未与斜面、滑轮相碰)，则下列说法中正确的是(　　)
A．恒力F做功大于物块A、B动能增量之和
B．恒力F做功等于物块A、B动能增量之和
C．物块A与斜面因摩擦产生的热量与物块B的机械能增量之和等于恒力F做功
D．物块A克服绳的拉力做功一定大于物块A的重力势能减少量
答案　AD
解析　以物块A、B整体为研究对象，设物块A沿斜面下降的距离为L，根据动能定理得WF－mgL＋mgLsin θ－W克f＝Ek－0，可得WF＝Ek＋W克f＋mgL－mgLsin θ，故A正确，B错误；由功能关系可知物块A与斜面因摩擦产生的热量与物块A、B的机械能增量之和等于恒力F
做功，故C错误；以物块B为研究对象可得WT－mgL＝mv2，可得WT＝mv2＋mgL，而物块A重力势能的减少量为ΔEp＝mgLsin θ，可知WT>ΔEp，故D正确．
3.(多选)(2022·湖南卷·7)神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、主伞，最后启动反冲装置，实现软着陆．某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况，将其运动简化为竖直方向的直线运动，其v－t图像如图所示．设该过程中，重力加速度不变，返回舱质量不变，下列说法正确的是(　　)
A．在0～t1时间内，返回舱重力的功率随时间减小
B．在0～t1时间内，返回舱的加速度不变
C．在t1～t2时间内，返回舱的动量随时间减小
D．在t2～t3时间内，返回舱的机械能不变
答案　AC
解析　重力的功率为P＝mgv，由题图可知在0～t1时间内，返回舱的速度随时间减小，故重力的功率随时间减小，故A正确；根据v－t图像的斜率表示加速度可知，在0～t1时间内，返回舱的加速度减小，故B错误；在t1～t2时间内，由图像可知返回舱的速度减小，由p＝mv可知动量随时间减小，故C正确；在t2～t3时间内，由图像可知返回舱的速度不变，则动能不变，但由于返回舱高度下降，重力势能减小，故机械能减小，故D错误．
4．(多选)如图甲所示是一辆质量为1 000 kg的汽车启动时，发动机的输出功率与时间的关系，已知启动9 s时，汽车速度最大，图乙