2019年高考物理一轮专题复习练习卷功能关系与能量守恒定律
功能关系能量守恒定律题型1 能量守恒定律1．(多选)下列关于能量守恒定律的认识正确的是( )A ．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B ．某个物体的能减少，必然有其他物体的能增加C ．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机不可能制成D ．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了【答案】 ABC2．(多选) 关于能量守恒定律，下列说法中正确的是( )A ．能量能从一种形式转化为另一种形式，但不能从一个物体转移到另一个物体B ．能量的形式多种多样，它们之间可以相互转化C ．一个物体能量增加了，必然伴随着别的物体能量减少D ．能量守恒定律证明了能量既不会创生也不会消失【答案】 BCD3．力对物体做功100 J ，下列说法正确的是( )A ．物体具有的能量增加100 JB ．物体具有的能量减少100 JC ．有100 J 的能量发生了转化D ．产生了100 J 的能量【答案】 C4．质量为m 的物体，从静止开始以a ＝12g 的加速度竖直向下运动h ，下列说法中正确的是( )A ．物体的动能增加了12mghB ．物体的动能减少了12mghC ．物体的势能减少了12mghD ．物体的势能减少了mgh【答案】AD5．已知货物的质量为m ，在某段时间内起重机将货物以加速度a 加速升高h ，则在这段时间内，下列叙述正确的是(重力加速度为g )( )A ．货物的动能一定增加mah －mghB ．货物的机械能一定增加mahC ．货物的重力势能一定增加mahD ．货物的机械能一定增加mah ＋mgh【答案】D6．如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a 点，质量为m 的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点b 滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b 点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c 点停止．若圆弧轨道半径为R ，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是( )A ．物块滑到b 点时的速度为gRB ．物块滑到b 点时对b 点的压力是3mgC ．c 点与b 点的距离为R μD ．整个过程中物块机械能损失了mgR【答案】BCD7．如图所示，物体A 的质量为m ，置于水平地面上，A 的上端连一轻弹簧，原长为L ，劲度系数为k .现将弹簧上端B 缓慢地竖直向上提起，使B 点上移距离为L ，此时物体A 也已经离开地面，则下列说法中正确的是( )A ．提弹簧的力对系统做功为mgLB ．物体A 的重力势能增加mgLC ．系统增加的机械能小于mgLD ．以上说法都不正确【答案】C题型2 功能关系1．下列关于功和机械能的说法，正确的是( )A ．在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少量不等于重力对物体所做的功B ．合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C ．物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取无关D ．运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量【答案】 B2．关于功和能的关系，下列说法正确的是( )A ．物体受拉力作用向上运动，拉力做的功是1 J ，则物体重力势能的增加量也是1 JB ．一个重10 N 的物体，在15 N 的水平拉力的作用下，分别在光滑水平面和粗糙水平面上发生相同的位移，拉力做的功相等C ．一辆汽车的速度从10 km/h 增加到20 km/h ，或从50 km/h 增加到60 km/h ，两种情况下牵引力做的功一样多D ．“神舟十号”载人飞船的返回舱在大气层以外向着地球做无动力飞行的过程中，机械能增大【答案】B3. 某人掷铅球，出手时铅球的动能为150 J．关于人对铅球的做功情况和能量转化情况，下列说法正确的是() A．此人对铅球做了150 J的功，将体内的化学能转化为铝球的动能B．此人对铅球做的功无法计算C．此人对铅球没有做功，因此没有能量的转化D．此人对铅球做了150 J的功，将铅球的重力势能转化为铅球的动能【答案】A4. 从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h.设上升和下降过程中空气阻力的大小恒定为F f.下列说法正确的是()A．小球上升的过程中动能减少了mghB．小球上升和下降的整个过程中机械能减少了F f hC．小球上升的过程中重力势能增加了mghD．小球上升的过程中动能减少了F f h【答案】 C5．用恒力F向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度．若该过程空气阻力不能忽略，则下列说法中正确的是()A．力F做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B．重力所做的功等于物体重力势能的增量C．力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量D．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量【答案】 C6．如图所示，在粗糙斜面顶端固定轻弹簧的一端，另一端挂一物体，物体在A点处于平衡状态。
现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，在这两次过程中下列说法正确的是()A．重力势能的改变量相等B．弹性势能的改变量相等C．摩擦力对物体做的功相等D．弹簧弹力对物体做的功相等【答案】ABD7．升降机底板上放一质量为100 kg的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m时速度达到4 m/s，则此过程中(g取10 m/s2)()A ．升降机对物体做功5 800 JB ．合外力对物体做功5 800 JC ．物体的重力势能增加500 JD ．物体的机械能增加800 J【答案】 A8．如图所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径OA 水平、OB 竖直，一个质量为m 的小球自A 的正上方P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有压力．已知AP ＝2R ，重力加速度为g ，则小球从P 到B 的运动过程中( )A ．重力做功2mgRB ．机械能减少mgRC ．合外力做功mgRD ．克服摩擦力做功12mgR【答案】D9．如图所示，一根原长为L 的轻弹簧，下端固定在水平地面上，一个质量为m 的小球，在弹簧的正上方从距地面为H 处自由下落压缩弹簧．若弹簧的最大压缩量为x ，小球下落过程受到的空气阻力恒为F f ，则小球下落过程中( )A ．小球动能的增量为mgHB ．小球重力势能的增量为mg (H ＋x －L )C ．弹簧弹性势能的增量为(mg －F f )(H ＋x －L )D ．系统机械能减小量为F f H【答案】 C题型3 利用能量守恒定律解题的一般思路1．如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力F 竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有( )A．力F所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量B．木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C．力F、重力、阻力三者合力所做的功等于木箱动能的增量D．力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量【答案】BCD2．(多选)一个人站立在商店的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速，如图所示，则()A．踏板对人做的功等于人的机械能增加量B．人对踏板的压力大小等于人所受到的重力大小C．人只受重力和踏板的支持力的作用D．人所受合力做的功等于人的动能的增加量【答案】AD3．在儿童乐园的蹦床项目中，小孩在两根弹性绳和弹性床的协助下实现上下弹跳，如图所示。
某次蹦床活动中小孩静止时处于O点，当其弹跳到最高点A后下落可将蹦床压到最低点B，小孩可看成质点．不计空气阻力，下列说法正确的是()A．从A点运动到O点，小孩重力势能的减少量大于动能的增加量B．从O点运动到B点，小孩动能的减少量等于蹦床弹性势能的增加量C．从A点运动到B点，小孩机械能的减少量小于蹦床弹性势能的增加量D．从B点返回到A点，小孩机械能的增加量等于蹦床弹性势能的减少量【答案】AD4．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。
圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC=h。
.圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A. 弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则圆环（）A ．下滑过程中，加速度一直减小B ．下滑过程中，克服摩擦力做的功为214mv C ．在C 处，弹簧的弹性势能为214mv mgh D ．上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度【答案】BD5．如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中( )A ．缓冲器的机械能守恒B ．摩擦力做功消耗机械能C ．垫板的动能全部转化为内能D ．弹簧的弹性势能全部转化为动能【答案】B6．滑雪是一项危险性高而技巧性强的运动，某次滑雪过程可近似模拟为两个圆形轨道的对接，如图8所示．质量为m 的运动员在轨道最低点A 的速度为v ，且刚好到达最高点B ，两圆形轨道的半径相等，均为R ，滑雪板与雪面间的摩擦不可忽略，下列说法正确的是( )A ．运动员在最高点B 时，对轨道的压力为零B ．由A 到B 过程中增加的重力势能为2mgR －12mv 2C ．由A 到B 过程中阻力做功为2mgR －12mv 2D ．由A 到B 过程中损失的机械能为12mv 2【答案】C题型4 解决涉及摩擦或介质阻力的能量问题的方法1．以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h ，空气阻力的大小恒为F f ，则从抛出点至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为( )A ．0B ．－F f hC ．－2F f hD ．－4F f h【答案】C2．如图所示是全球最高的(高度208米)北京朝阳公园摩天轮，一质量为m 的乘客坐在摩天轮中以速率v 在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动，假设t ＝0时刻乘客在轨迹最低点且重力势能为零，那么，下列说法正确的是( )A ．乘客运动的过程中，重力势能随时间的变化关系为E p ＝mgR ⎝⎛⎭⎫1－cos v R t B ．乘客运动的过程中，在最高点受到座位的支持力为m v 2R －mgC ．乘客运动的过程中，机械能守恒，且机械能为E ＝12mv 2D ．乘客运动的过程中，机械能随时间的变化关系为E ＝12mv 2＋mgR ⎝⎛⎭⎫1－cos v R t 【答案】AD3．一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动．当物块的初速度为v 时，上升的最大高度为H ，如图所示；当物块的初速度为v 2时，上升的最大高度记为h .重力加速度大小为g .则物块与斜坡间的动摩擦因数和h 分别为( )A ．tan θ和H 2B ．⎝⎛⎭⎫v 22gH －1tan θ和H 2 C ．tan θ和H 4D ．⎝⎛⎭⎫v 22gH －1tan θ和H 4 【答案】D4．AB 为1/4圆弧轨道，BC 为水平直轨道，圆弧的半径为R ，BC 的长度也是R ，一质量为m 的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A 从静止开始下落，恰好运动到C 处停止，那么物体在AB 段克服摩擦力所做的功为( )A ．μmgRB ．mgRC ．mgRD ．(1－μ)mgR【答案】D5．如图所示，质量为m 0、长度为L 的小车静止在光滑的水平面上．质量为m 的小物块(可视为质点)放在小车的最左端．现用一水平恒力F 作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动．物块和小车之间的滑动摩擦力为F f .物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为s .在这个过程中，以下结论正确的是( )A ．物块到达小车最右端时具有的动能为(F －F f )(L ＋s )B ．物块到达小车最右端时，小车具有的动能为F f LC ．物块克服摩擦力所做的功为F f (L ＋s )D ．物块克服摩擦力所做的功为F f s【答案】AC6.如图所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆．摆锤的质量为m ，细杆可绕轴O 在竖直平面内自由转动，摆锤重心到O 点距离为L .测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与O 等高的位置处静止释放．摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面反擦过一小段距离s(s ≪L )，之后继续摆至与竖直方向成θ角的最高位置．若摆锤对地面的压力可视为大小为F 的恒力，重力加速度为g ，求：(1)摆锤在上述过程中损失的机械能；(2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功；(3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数．【答案】(1)mgLco s θ (2)－mgLco s θ (3)mgLcosθFs题型6 解决传送带问题的求解方法1. 足够长的传送带以速度v 匀速传动，一质量为m 的小物体A 由静止轻放于传送带上，若小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，如图所示，当物体与传送带相对静止时，转化为内能的能量为( )A ．mv 2B ．2mv 2 C.14mv 2 D.12mv 2【答案】D2. 如图所示，某工厂用传送带向高处运送物体，将一物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到传送带顶端．下列说法正确的是( )A ．第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功B ．第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量C ．第一阶段物体和传送带间摩擦产生的热等于第一阶段物体机械能的增加量D ．物体从底端到顶端全过程机械能的增加量大于全过程摩擦力对物体所做的功【答案】 C3. (多选)如图所示，甲、乙两传送带与水平面的夹角相同，都以恒定速率v 向上运动。
专题6.3 功能关系 能量守恒定律(高效演练)-2019领军高考物理真题透析一轮复习(原卷版)
（五）高效演练1．在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，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．失重且机械能增加B．失重且机械能减少C．超重且机械能增加D．超重且机械能减少2．用恒力F竖直向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度．若该过程空气阻力不能忽略，则下列说法中正确的是()A．力F做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B．重力所做的功等于物体重力势能的增量C．力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量D．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量3.(多选)(2018·黑龙江佳木斯质检)如图1所示，建筑工地上载人升降机用不计质量的细钢绳跨过定滑轮与一电动机相连，通电后电动机带动升降机沿竖直方向先匀加速上升后匀速上升.摩擦及空气阻力均不计.则()图1A.升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的动能B.升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的机械能C.升降机匀速上升过程中，升降机底板对人做的功等于人增加的机械能D.升降机上升的全过程中，升降机拉力做的功大于升降机和人增加的机械能4.(多选)如图2所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮.质量分别为M、m(M>m)的滑块、通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中()图2A.两滑块组成的系统机械能守恒B.重力对M 做的功等于M 动能的增加C.轻绳对m 做的功等于m 机械能的增加D.两滑块组成的系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功5.(2018·四川德阳调研)足够长的水平传送带以恒定速度v 匀速运动，某时刻一个质量为m 的小物块以大小也是v 、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同.在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W ，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q ，则下列判断中正确的是( )A.W ＝0，Q ＝mv 2B.W ＝0，Q ＝2mv 2C.W ＝mv 22，Q ＝mv 2D.W ＝mv 2，Q ＝2mv 2【答案】B【解析】对小物块，由动能定理有W ＝12mv 2－12mv 2＝0，设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ，则小物块与传送带间的相对路程x 相对＝2v 2μg，这段时间内因摩擦产生的热量Q ＝μmg ·x 相对＝2mv 2，选项B 正确.6.(多选)如图3所示，质量为m 的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g ，这个物体沿斜面上升的最大高度为H ，则在这一过程中( )图3A.物体的重力势能增加了0.9mgHB.物体的重力势能增加了mgHC.物体的动能损失了0.5mgHD.物体的机械能损失了0.5mgH7.(多选)如图4所示，一物块通过一橡皮条与粗糙斜面顶端垂直于固定斜面的固定杆相连而静止在斜面上，橡皮条与斜面平行且恰为原长.现给物块一沿斜面向下的初速度v 0，则物块从开始滑动到滑到最低点的过程中(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，橡皮条的形变在弹性限度内)，下列说法正确的是( )图4A.物块的动能一直增加B.物块运动的加速度一直增大C.物块的机械能一直减少D.物块减少的机械能等于橡皮条增加的弹性势能8.如图7所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m 的圆环，圆环与一橡皮绳相连，橡皮绳的另一端固定在地面上的A 点，橡皮绳竖直时处于原长h .让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑过程中( )图7A.圆环机械能守恒B.橡皮绳的弹性势能一直增大C.橡皮绳的弹性势能增加了mghD.橡皮绳再次到达原长时圆环动能最大9.如图8所示，一质量为m 的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O 点.将小球拉至A 点，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，当小球运动到O 点正下方与A 点的竖直高度差为h 的B 点时，速度大小为v .已知重力加速度为g ，下列说法正确的是( )图8A.小球运动到B 点时的动能等于mghB.小球由A 点到B 点重力势能减少12mv 2C.小球由A 点到B 点克服弹力做功为mghD.小球到达B 点时弹簧的弹性势能为mgh －12mv 210.(多选)如图9所示，质量为M 、长度为L 的小车静止在光滑的水平面上.质量为m 的小物块(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水平恒力F 作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为F f ，物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为s .在这个过程中，以下结论正确的是( )图9A.物块到达小车最右端时具有的动能为F (L ＋s )B.物块到达小车最右端时，小车具有的动能为F f sC.物块克服摩擦力所做的功为F f (L ＋s )D.物块和小车增加的机械能为F f s11.如图10所示，一物体质量m ＝2 kg ，在倾角θ＝37°的斜面上的A 点以初速度v 0＝3 m/s 下滑， A 点距弹簧上端B 的距离AB ＝4 m.当物体到达B 后将弹簧压缩到C 点，最大压缩量BC ＝0.2 m ，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D 点，D 点距A 点AD ＝3 m.挡板及弹簧质量不计，g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ； (2)弹簧的最大弹性势能E pm .12.如图11为某飞船先在轨道Ⅰ上绕地球做圆周运动，然后在A 点变轨进入返回地球的椭圆轨道Ⅱ运动，已知飞船在轨道Ⅰ上做圆周运动的周期为T ，轨道半径为r ，椭圆轨道的近地点B 离地心的距离为kr (k ＜1)，引力常量为G ，飞船的质量为m ，求：图11(1)地球的质量及飞船在轨道Ⅰ上的线速度大小；(2)若规定两质点相距无限远时引力势能为零，则质量分别为M 、m 的两个质点相距为r 时的引力势能E p ＝－GMm r，式中G 为引力常量.求飞船在A 点变轨时发动机对飞船做的功.。
高考物理一轮复习 考点15 功能关系 机械能守恒定律及其应用练习(含解析)-人教版高三全册物理试题
考点15 功能关系 机械能守恒定律与其应用题组一 根底小题1．如下关于功和能的说法正确的答案是( )A ．作用力做正功，反作用力一定做负功B ．物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化C ．假设物体除受重力外，还受到其他力作用时，物体的机械能也可能守恒D ．竖直向上运动的物体重力势能一定增加，动能一定减少答案 C解析 当作用力做正功时，反作用力也可能做正功，如反冲运动中的物体，故A 错误；物体在合外力作用下做变速运动，动能不一定发生变化，比如匀速圆周运动，故B 错误；假设物体除受重力外，还受到其他力作用时，当其他的力做的功等于零时，物体的机械能也守恒，故C 正确；竖直向上运动的物体重力势能一定增加，假设同时物体受到的向上的拉力做正功，如此物体动能不一定减少，故D 错误。
2.如下列图，运动员把质量为m 的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最大高度为h ，在最高点时的速度为v ，不计空气阻力，重力加速度为g ，如此运动员踢球时对足球做的功为( )A.12mv 2 B ．mgh C ．mgh ＋12mv 2 D ．mgh ＋mv 2答案 C解析 足球被踢起后在运动过程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的机械能守恒，足球到达最高点时，其机械能为E ＝mgh ＋12mv 2，由机械能守恒定律得，足球刚被踢起时的机械能为E ＝mgh ＋12mv 2，足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功，因此运动员对足球所做的功为W ＝mgh ＋12mv 2，故A 、B 、D 错误，C 正确。
3.如下列图，一辆小车在牵引力作用下沿弧形路面匀速率上行，小车与路面间的阻力大小恒定，如此上行过程中( )A ．小车处于平衡状态，所受合外力为零B ．小车受到的牵引力逐渐增大C ．小车受到的牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量D ．小车重力的功率逐渐增大答案 C解析 小车做匀速圆周运动，合力充当向心力，不为零，故A 错误；对小车受力分析，牵引力F ＝f ＋mg sin θ，阻力大小恒定，θ变小，所以F 变小，故B 错误；由功能关系得：小车受到的牵引力对小车做的功等于小车重力势能的增加量和因摩擦生成的热量，即牵引力对小车做的功一定大于小车重力势能的增加量，故C 正确；小车重力的功率P ＝mgv sin θ，θ变小，P 减小，故D 错误。
2019年新课标高考一轮复习学案设计：功能关系,能量守恒定律
高考物理一轮复习B．16mglD．12mgl求物块滑到轨道上的B点时对轨道的压力；若物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.2，求物块从平板车右端滑出时平板车的速度；若锁定平板车并在上表面铺上一种特殊材料，其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化如右．小木块在长木板上滑行的时间t＝2 s．在整个运动过程中由于摩擦产生的热量为8 J；2．相对位移一对相互作用的滑动摩擦力做功所产生的热量Q＝F f·x相对，其中x相对是物体间相对路径长度．为两物体对地位移大小之差；如果两物体反向运动，果两物体同向运动，x相对移大小之和．点时弹簧的弹性势能一定大于在B点时的弹性势能点时，弹簧的弹性势能大于W－32μmga到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围．点时的速度大小；向下运动，刚到C点过程中，对A和B整体，由动能定理：在木板右端施加水平向右的拉力F，为使木板和物块发生相对运动，拉力F内，若拉力F的变化如图乙所示，2 s后木板进入μ2＝0.25的粗糙水平面，在图丙内木板和物块的v-t图象，并求出0～4 s内物块相对木板的位移大小和整个系统因摩把物块和木板看成整体，由牛顿第二定律得F＝(m＋m)aB．变小D．不能确定人缓慢推水袋，对水袋做正功，由功能关系可知，水的重力势能一定增加，物体增加的机械能物体增加的机械能3mg3mg．球克服绳拉力做的功等于球减少的机械能点做斜抛运动点做平抛运动，小孩重力势能减少量大于动能增加量，小孩动能减少量等于蹦床弹性势能增加量，小孩机械能减少量小于蹦床弹性势能增加量，小孩机械能增加量等于蹦床弹性势能减少量，弹丸的动能一直在增大的过程中，弹丸在E点的动能一定最大，弹丸的机械能先增大后减少弹丸增加的机械能大于从E到C弹丸增加的机械能．矩形板受到的摩擦力大小为4 N滑块经过圆弧轨道的C点时对地板的压力大小及在斜面上上升的最大高度；滑块第一次返回风洞速率为零时的位置；间运动的总路程．滑块在风洞中A点由静止释放后，设经过C点时速度为v，由动能定理得刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离；刚离开地面的过程中细线的拉力对物体C做的功．。
2019版高考物理一轮优选全国演练：第17讲 功能关系能
第五章 第17讲1．(多选)如图，一固定容器的内壁是半径为R 的半球面，在半球面水平直径的一端有一质量为m 的质点P ，它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W ，重力加速度大小为g .设质点P 在最低点时，向心加速度的大小为a ，容器对它的支持力大小为N ，则( AC )A ．a ＝2(mgR －W )mRB ．a ＝2mgR －WmRC ．N ＝3mgR －2WRD ．N ＝2(mgR －W )R解析 质点由半球面最高点到最低点的过程中，由动能定理有，mgR －W ＝12m v 2，又在最低点时，向心加速度大小a ＝v 2R ，两式联立可得a ＝2(mgR －W )mR ，选项A 正确，B 错误；在最低点时有N －mg ＝m v 2R ，解得N ＝3mgR －2WR，选项C 正确，D 错误．2．(2017·河北石家庄二中模拟)(多选)研究表明，弹簧的弹性势能E p 的表达式为E p ＝12kx 2，其中k 为劲度系数，x 为弹簧的形变量．如图所示，质量均为m 的两物体A 、B 用轻绳相连，将A 用一轻弹簧悬挂在天花板上，系统处于静止状态．弹簧一直在弹性限度内，重力加速度为g ，现将A 、B 间的轻绳剪断，则下列说法正确的是( CD )A ．轻绳剪断瞬间A 的加速度为gB ．轻绳剪断后物体A 最大动能出现在弹簧原长时C ．轻绳剪断后A 的动能最大时，弹簧弹力做的功为3m 2g 22kD ．轻绳剪断后A 能上升的最大高度为2mgk解析 未剪断轻绳时，把A 、B 看做整体进行受力分析，由平衡条件可得轻弹簧中弹力为2mg ，隔离B 受力分析，由平衡条件可得轻绳中拉力为mg .轻绳剪断瞬间，A 受到轻弹簧竖直向上的弹力2mg 和竖直向下的重力mg ，由牛顿运动定律，有mg －2mg ＝ma ，解得A的加速度为a ＝－g ，选项A 错误；轻绳剪断后物体A 向上做加速运动，最大动能出现在弹簧弹力等于A 的重力时，此时轻弹簧伸长量x ＝mgk ，选项B 错误；未剪断轻绳时，弹簧伸长量为2mg k ，弹簧弹性势能为E p1＝12k ⎝⎛⎭⎫2mg k 2＝2m 2g 2k ，轻绳剪断后A 的动能最大时，弹簧弹性势能为E p2＝12k ⎝⎛⎭⎫mg k 2＝m 2g 22k ，根据功能关系，弹簧弹力做的功为W ＝E p1－E p2＝3m 2g 22k ，选项C 正确；设轻绳剪断后A 能上升的最大高度为h ，由机械能守恒定律，有E p1＝mgh ，解得h ＝2mgk，选项D 正确．3．(2018·天津模拟)(多选)如图所示，质量为m 的物体以初速度v 0由A 点开始沿水平面向左运动，A 点与轻弹簧O 端的距离为s ，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相撞后，将弹簧压缩至最短，然后被弹簧推出，最终离开弹簧．已知弹簧的最大压缩量为x ，重力加速度为g ，下列说法正确的是( CD )A ．弹簧被压缩到最短时，弹簧对物体做的功W ＝12m v 20－μmg (s ＋x )B ．物体与弹簧接触后才开始减速运动C ．弹簧压缩量最大时具有的弹性势能E p ＝12m v 20－μmg (s ＋x )D ．反弹过程中物体离开弹簧后的运动距离l ＝v 202μg－2x －s解析 从物体开始运动到弹簧被压至最短过程中，由动能定理有－μmg (s ＋x )＋W ＝0－12m v 20，又W ＝－ΔE p ，解得W ＝μmg (s ＋x )－12m v 20、E p ＝12m v 20－μmg (x ＋s )，选项C 正确，A 错误；从弹簧开始反弹至物体运动到静止过程中，由能量守恒定律有E p ＝μmg (x ＋l )，解得l ＝v 202μg －2x －s ，选项D 正确；由于物体受摩擦力作用，故物体向左一直做减速运动，选项B 错误．4．(2017·全国卷Ⅰ)一质量为8.00×104 kg 的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度1.60×105 m 处以7.50×103 m/s 的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100 m/s 时下落到地面．取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8 m/s 2.(结果保留两位有效数字)(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；(2)求飞船从离地面高度600 m 处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.解析 (1)飞船着地前瞬间的机械能为E k0＝12m v 20，①式中，m 和v 0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率．由①式和题给数据得 E k0＝4.0×108 J ，②设地面附近的重力加速度大小为g .飞船进入大气层时的机械能为 E h ＝12m v 2h＋mgh ，③式中，v h 是飞船在高度1.60×105 m 处的速度大小．由③式和题给数据得E h ＝2.4×1012 J ．④(2)飞船在高度h ′＝600 m 处的机械能为 E h ′＝12m ⎝⎛⎭⎫2.0100v h 2＋mgh ′，⑤ 由功能原理得W ＝E h ′－E k0，⑥式中，W 是飞船从高度600 m 处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功．由②⑤⑥式和题给数据得W ＝9.7×108 J.答案 (1)4.0×108 J 2.4×1012 J (2)9.7×108 J5．(2018·重庆模拟)如图所示，一小球(视为质点)从A 点以某一初速度v 0沿水平直线轨道运动到B 点后，进入半径R ＝10 cm 的光滑竖直圆形轨道，圆形轨道间不相互重叠，即小球离开圆形轨道后可继续向C 点运动，C 点右侧有一壕沟，C 、D 两点的竖直高度h ＝0.8 m ，水平距离s ＝1.2 m ，水平轨道AB 长为L 1＝1 m ，BC 长为L 2＝3 m ，小球与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g ＝10 m/s 2.(1)若小球恰能通过圆形轨道的最高点，求小球在A 点的初速度v 0；(2)若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不掉进壕沟，求小球在A 点初速度的范围是多少．解析 (1)小球恰能通过最高点时，设小球在最高点的速度为v ，由牛顿第二定律有mg ＝m v 2R，小球从A 运动到圆形轨道最高点的过程中，由动能定理有 －μmgL 1－mg ·2R ＝12m v 2－12m v 20，解得v 0＝3 m/s.(2)设小球有A 点的初速度v 1，小球恰好停在C 处，小球从A 运动到C 点过程中，由动能定理有－μmg (L 1＋L 2)＝0－12m v 21，解得v 1＝4 m/s ，若小球停在BC 段，则小球在A 点初速度的范围为 3 m/s ≤v A ≤4 m/s ，设小球在A 点的初速度v 2，小球恰好越过壕沟，由平抛运动规律有 h ＝12gt 2，s ＝v C t ， 小球从A 运动到C 点的过程中，同理有 －μmg (L 1＋L 2)＝12m v 2C －12m v 22， 解得v 2＝5 m/s.若小球能过D 点，则小球在A 点初速度的范围为v A ≥5 m/s ， 故小球在A 点初速度范围是 3 m/s ≤v A ≤4 m/s 或v A ≥5 m/s.答案 (1)3 m/s (2)3 m/s ≤v A ≤4 m/s 或v A ≥5 m/s6．(2017·江苏卷)如图所示，两个半圆柱A 、B 紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C ，三者半径均为R .C 的质量为m ，A 、B 的质量都为m2，与地面间的动摩擦因数均为μ.现用水平向右的力拉A ，使A 缓慢移动，直至C 恰好降到地面．整个过程中B 保持静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g .求：(1)未拉A 时，C 受到B 作用力的大小F ； (2)动摩擦因数的最小值μmin ；(3)A 移动的整个过程中，拉力做的功W .解析 (1)对C 受力分析，如图甲所示．C 受力平衡有2F cos 30°＝mg ，解得F ＝33mg . (2)C 恰好降到地面时，B 受C 压力的水平分力最大，如图乙所示．F x max＝32mg，B受地面的最大静摩擦力F f＝μmg，根据题意F fmin＝F x max，解得μmin＝3 2.(3)C下降的高度h＝(3－1)R，A的位移x＝2(3－1)R，摩擦力做功的大小W f＝F f x＝2(3－1)μmgR，根据动能定理W－W f＋mgh＝0－0，解得W＝(2μ－1)(3－1)mgR.答案(1)33mg(2)32(3)(2μ－1)(3－1)mgR。
2019届高考物理江苏专版一轮复习课时检测(十九) 功能关系 能量守恒定律 Word版含解析
课时跟踪检测（十九）功能关系能量守恒定律对点训练:功能关系的理解和应用1、(2016·四川高考)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。
他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1 900 J,他克服阻力做功100 J。
韩晓鹏在此过程中()A、动能增加了1 900 JB、动能增加了2 000 JC、重力势能减小了1 900 JD、重力势能减小了2 000 J解析:选C根据动能定理得韩晓鹏动能的变化ΔE＝W G＋W f＝1 900 J－100 J＝1 800 J＞0,故其动能增加了1 800 J,选项A、B错误；根据重力做功与重力势能变化的关系W G＝－ΔE p,所以ΔE p＝－W G＝－1 900 J＜0,故韩晓鹏的重力势能减小了1 900 J,选项C正确,选项D 错误。
2.[多选](2018·南京模拟)一质量为m的物体在竖直向上的拉力F作用下沿竖直方向向上运动,运动过程中物体的动能与位移的关系如图所示,其中0～x1为一曲线,x1～x2为一与横轴平行的直线,x2～x3为一倾斜直线,不计空气阻力,关于物体在这段位移内的运动,下列说法正确的是()A、0～x1过程中拉力F逐渐增大B、x1～x2过程中物体的重力势能可能不变C、x2～x3过程中拉力F为恒力D、0～x3过程中物体的机械能增加解析:选CD 由动能定理E k －E k0＝F 合x 得,F 合＝E k －E k0x ,即图像的斜率(曲线切线)表示物体所受合力F 合,在0～x 1过程中曲线的斜率越来越小,F 合越来越小,mg 不变,则拉力F 越来越小,A 错误；在x 1～x 2过程中物体匀速上升,其重力势能一直增加,B 错误；在x 2～x 3过程中斜率是一定值,F 合是一定值,所以拉力F 是恒力,C 正确；在0～x 3过程中拉力F 一直做正功,物体机械能一直增加,D 正确。
3.[多选](2018·青岛模拟)如图所示,一根原长为L 的轻弹簧,下端固定在水平地面上,一个质量为m 的小球,在弹簧的正上方从距地面高度为H 处由静止下落压缩弹簧。
精选2019年高考物理 命题点：19 功能关系与能量守恒定律优生辅导真题集训
命题点19 功能关系与能量守恒定律7．如图，一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ 水平。
一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落，恰好从P 点进入轨道。
质点滑到轨道最低点N 时，对轨道的压力为4mg ，g 为重力加速度的大小。
用W 表示质点从P 点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。
则( )A ．W ＝12mgR ，质点恰好可以到达Q 点 B ．W >12mgR ，质点不能到达Q 点 C ．W ＝12mgR ，质点到达Q 点后，继续上升一段距离 D ．W <12mgR ，质点到达Q 点后，继续上升一段距离 解析：选C 设质点到达N 点的速度为v N ，在N 点质点受到轨道的弹力为F N ，则F N －mg ＝mv N 2R ，已知F N ＝F N ′＝4mg ，则质点到达N 点的动能为E k N ＝12mv N 2＝32mgR 。
质点由开始至N 点的过程，由动能定理得mg ·2R ＋W f ＝E k N －0，解得摩擦力做的功为W f ＝－12mgR ，即克服摩擦力做的功为W ＝－W f ＝12mgR 。
设从N 到Q 的过程中克服摩擦力做功为W ′，则W ′<W 。
从N 到Q 的过程，由动能定理得－mgR －W ′＝12mv Q 2－12mv N 2，即12mgR －W ′＝12mv Q 2，故质点到达Q 点后速度不为0，质点继续上升一段距离。
选项C 正确。
8．(2016·全国甲卷)轻质弹簧原长为2l ，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m 的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l 。
现将该弹簧水平放置，一端固定在A 点，另一端与物块P 接触但不连接。
AB 是长度为5l 的水平轨道，B 端与半径为l 的光滑半圆轨道BCD 相切，半圆的直径BD 竖直，如图所示。
物块P 与AB 间的动摩擦因数μ＝0.5。
高考物理一轮复习6.4机械能守恒定律--功能关系和能量守恒定律-(原卷版+解析)
考向二功能关系与图像的结合
【典例3】(2021·湖北高考)如图(a)所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图(b)所示。重力加速度大小取10 m/s2，物块质量m和所受摩擦力大小f分别为()
A．m＝0.7 kg，f＝0.5 NB．m＝0.7 kg，f＝1.0 N
考点20机械能守恒定律--功能关系和能量守恒定律
新课程标准
1.理解能量守恒定律，体会守恒观念对认识物理规律的重要性。能用能量守恒定律分析生产生活中的有关问题。
命题趋势
考查的内容主要体现对能量观念的认识、模型建构和科学推理等物理学科的核心素养。往往与动力学、运动学以及电磁学等主干知识相结合，并密切联系实际，难度较大，突出体现高考的选择性特征．
(1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功，系统内能增加
(2)摩擦生热Q＝Ff·x相对
电能
安培力做功等于电能变化量
(1)安培力做正功，电能减少(2)安培力做负功，电能增加
W电能＝E2－E1＝ΔE
二、两种摩擦力做功特点的比较
类型
比较
静摩擦力做功
滑动摩擦力做功
不同点
能量ห้องสมุดไป่ตู้转化方面
只有机械能从一个物体转移到另一个物体，而没有机械能转化为其他形式的能
试题情境
生活实践类
各种体育比赛项目、各种生产工具、各种娱乐项目和传送带等．
功能关系的理解和应用、能量守恒及转化问题
学习探究类
含弹簧系统能量守恒问题，传送带、板块模型的功能关系的理解和应用、能量守恒及转化问题
考向一功能关系的理解和应用
考向二功能关系与图像的结合
2019年高考物理大一轮复习第05章机械能第4讲功能关系
1．判断正误 (1)在物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的．( ) (2)既然能量在转移或转化过程中是守恒的，故没有必要节约能源．( ) (3)节约可利用能源的目的是为了减少污染排放．( ) (4)滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化．( ) (5)一个物体的能量增加，必定有别的物体能量减少．( ) 答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√
3．如图，质量为M的长木板放在光滑的水平面上，现有一质量为m的小物块以 初速度v0从木板的一端滑向另一端，当小物块在木板上滑过距离d二者的速度相同 均为v，此过程中木板前进的位移为x1，设小物块与木板间的滑动摩擦力为f.
根据动能定理可列出以下方程： 对木板：fx1＝12Mv2， 对物块：－f(x1＋d)＝12mv2－12mv20
A．动能增加了1 900 J B．动能增加了2 000 J C．重力势能减少了1 900 J D．重力势能减少了2 000 J 答案：C
4．质量为 m 的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为45g，在 物体下落 h 的过程中，下列说法中错误的是( )
A．物体的动能增加了4m5gh B．物体的机械能减少了4m5gh C．物体克服阻力所做的功为m5gh D．物体的重力势能减少了 mgh 答案：B
B．陨石下落时，动能转化为重力势能 C．陨石坠入地球是机械能转化为内能的过程 D．“鸡蛋大的陨石砸在地上就是一个坑”，说明陨 石对地面做了功 答案：CD
3．(2016·四川卷)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一 次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对 他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J．韩晓鹏在此过程中( )
由以上两式可得到以下各等式：
2019年高考物理一轮复习第5章机械能第4讲功能关系、能量守恒定律习题新人教版.docx
第五章第4讲功能关系、能量守恒定律2年高考模拟AAA2-NIAN-GA0・KA0・M0・NI⑷1. (2017 •全国卷III)如图，一质量为刃，长度为/的均匀柔软细绳〃竖直悬挂。
用外 力将绳的下端0缓慢地竖直向上拉起至财点,〃点与绳的上端P 相距2人重力加速度大小为® 在此过程中，外力做的功为导学号21992377 ( A )p 1/3M丄QB. -mgl D. *gl9［解析］购段绳的质量为亦=尹，未拉起时，购段绳的重心在刑屮点处，与〃点距 离为扣绳的下端"拉到〃点时，购段绳的重心与〃点距离为”此过程重力做功%= _卅g(g /-|/)=訥,对绳的下端0拉到肘点的过程，应用动能定理，可知外力做功*=_眺=知刃, 可知A 正确，B 、C 、D 错误。
2. (2016 •四川)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。
他在一次自由式滑 雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J,他克 服阻力做功100J 。
韩晓鹏在此过程屮|导学号21992378|( C )A.动能增加了 1900JB.动能增加了 2000JC.重力势能减小了 1900JD.重力势能减小了 2000J［解析］根据动能定理，物体动能的增量等于物体所受合力做功的代数和，即增加的动 能为Afi=//H//；-1900J-100J=1800J, A. B 错误；重力做功与重力势能改变量的关系为 /«；=-A£,即重力势能减少了 1900J, C 正确，D 错误。
3. (2016 •全国卷II)轻质弹簧原长为2/,将弹赞竖直放置在地面上，在其顶端将一质 量为5加的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为人现将该弹簧水平放置， 一端固定在〃点，另一端与物块戶接触但不连接。
是长度为5/的水平轨道，〃端与半径为 /的光滑半圆轨道恥相切，半圆的直径別竖直，如图所示。
备考2019年高考物理一轮专题： 第22讲 功能关系 能量守恒定律
备考2019年高考物理一轮专题：第22讲功能关系能量守恒定律一、单1.下列对能的转化和守恒定律的认识错误的是（）A、某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B、某个物体的能减少，必然有其他物体的能增加C、不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器﹣﹣永动机是不可能制成的D、石子从空中落下，最后静止在地面上，说明能量消失了+2.关于重力做功和重力势能的变化，下列叙述正确的是（）A、做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做负功，重力势能减少B、做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做正功，重力势能增加C、做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做负功，重力势能增加D、做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做正功，重力势能减少+3.质量为m的物体，由静止开始下落，由于阻力作用，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法中不正确的是（）A、物体的动能增加了mghB、物体的机械能减少了mghC、物体克服阻力所做的功为mghD、物体的重力势能减少了mgh+4.（2017?新课标Ⅲ）如图，一质量为m，长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂．用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距l．重力加速度大小为g．在此过程中，外力做的功为（）A、mglB、mglC、mglD、mgl+5.如图所示，长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球，开始时绳竖直，小球与倾角θ＝45°且静止于水平面的三角形物块刚好接触．现用水平恒力F向左推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，此时小球的速度大小为v.重力加速度为g ，不计所有的摩擦．下列说法中正确的是( )A、上述过程中，推力F做的功为FLB、上述过程中，斜面对小球做的功等于小球增加的动能C、上述过程中，推力F做的功等于小球增加的机械能D、轻绳与斜面平行时，绳对小球的拉力大小为mg sin45°+6.如图所示，某小球以速度v向放置于光滑水平面的轻质弹簧运动，在小球从接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中（）A、弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能减少B、弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能减少C、弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能增加D、弹力对小球做负功，弹簧的弹性势能增加+7.质量为m 的物体从高h 处以的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中错误的是（ ）A 、物体的机械能减少C 、物体的动能增加+ B 、物体的重力势能减少 D 、重力做功为mgh二、多8.关于功和能，下列说法中正确的是（）A 、功是物体能量多少的量度B 、物体在只受重力作用时，机械能一定不变C 、做功的过程就是能量从一种形式转化为其他形式的过程D 、各种不同形式的能量在相互转化的过程中，其总量可能增加 +9.如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景。