高考物理复习特训卷 第一部分 高考热点专项练 考点五 机械能 第40练 功能关系 能量守恒定律

1、 第40练功能关系能量守恒定律 eq avs4alco1(（时间20分钟）) 思维方法1做功的过程就是能量转化的过程功是能量转化的量度2功与能量的变化是“一一对应”的，如重力做功对应重力势能的变化，合外力做功对应动能的变化等3分析机械能的变化，既可以用定义法也可以根据除重力(弹簧弹力)以外的其他力做功来分析选择题1如图，质量为1 kg的小物块从倾角为30、长为2 m的光滑固定斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零势能点，重力加速度取10 m/s2，则它滑到斜面中点时具有的机械能和动能分别是()A5 J，5 J B10 J，15 JC0，5 J D0，10 J2对于如图所示蹦床比赛时运动员的分

2、析，下列说法正确的是()A运动员在蹦床上上升阶段，一直处于超重状态B运动员在蹦床上加速上升阶段，蹦床的弹性势能增大C运动员离开蹦床在空中运动阶段，一直处于失重状态D运动员离开蹦床在空中运动阶段，重力势能一直增大3(多选)2021天津一中月考如图所示，内壁光滑、半径大小为R的圆轨道竖直固定在桌面上，一个质量为m的小球静止在轨道底部A点现用小锤沿水平方向快速击打小球，击打后迅速移开小锤，使小球沿轨道在竖直面内运动当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W1，第二次击打过程中小锤对小

3、球做功W2.设先后两次击打过程中小锤对小球做的功全部转化为小球的动能，则 eq f(W1,W2) 的值可能是()A1 B eq f(3,4) C eq f(2,3) D eq f(1,2) 42022山东第二次联考如图甲所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的轻弹簧下端固定，将套在杆上的滑块(滑块与弹簧不拴接)向下压缩弹簧至滑块在离地高度为0.1 m处，由静止释放滑块，通过传感器测量出滑块的速度和离地高度h并作出滑块的动能Ek随h变化的图象，如图乙所示h0.18 m时Ek取得最大值，高度从0.2 m到0.35 m范围内图象为直线，其余部分为曲线，取g10 m/s2，由图象可知()A弹簧的原长为0.

4、18 mB滑块的质量为0.2 kgC弹簧的弹性势能最大值为0.3 JD弹簧的弹性势能最大值为0.32 J5(多选)如图所示，在倾角为30的足够长的固定粗糙斜面上一质量为m0.4 kg的滑块在t0时刻自斜面底端以某一初速度沿斜面向上运动，滑块上滑过程中距斜面底端的距离d10t5t2(m)，不计空气阻力，g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是()A在t1 s时刻滑块减速到零B在t2 s时刻滑块返回斜面底端C滑块和斜面间的动摩擦因数 eq f(r(3),4) D滑块在斜面上运动过程中机械能损失10 J6(多选)如图，一顶角为直角的“”形光滑细杆竖直放置质量均为m的两金属环

5、套在细杆上，高度相同，用一劲度系数为k的轻质弹簧相连，弹簧处于原长l0.两金属环同时由静止释放，运动过程中弹簧的伸长在弹性限度内对其中一个金属环，下列说法正确的是(弹簧的长度为l时弹性势能为 eq f(1,2) k(ll0)2)()A金属环的最大加速度为 eq r(2) gB金属环的最大速度为g eq r(f(m,2k) C金属环与细杆之间的最大压力为 eq f(3r(2),2) mgD金属环达到最大速度时重力的功率为mg2 eq r(f(m,2k) 第40练功能关系能量守恒定律1答案：C解析：对物块进行受力分析可知，物块受到重力和支持力，下滑的过程中支持力不做功只有重力做功，符合机械能守恒定

6、律的条件，物块在中点时的机械能等于在斜面顶端时的机械能，故机械能等于0.由机械能动能重力势能，物块在中点时的重力势能Epmg eq f(1,2) L sin 5 J，则动能为5 J，C正确2答案：C解析：运动员在蹦床上上升阶段，先加速向上运动后减速向上运动，减速向上运动加速度向下，处于失重状态，A错误；运动员在蹦床上加速上升阶段，蹦床的弹力对运动员做正功，蹦床的弹性势能减小，B错误；运动员离开蹦床在空中运动阶段，只受重力作用，加速度向下，一直处于失重状态，C正确；运动员离开蹦床在空中运动上升阶段，动能转化为重力势能，重力势能增大，在空中运动下降阶段，重力势能转化为动能，重力势能减小，D错误3答

7、案：CD解析：本题考查功能关系与圆周运动的结合问题根据题意，第一次击打后小球最多到达与圆心O等高的位置，根据功能关系得W1mgR，两次击打后小球可以到达轨道最高点，根据功能关系得W1W22mgR eq f(1,2) mv2，小球在最高点有mgNm eq f(v2,R) mg，联立解得W2 eq f(3,2) mgR，故 eq f(W1,W2) eq f(2,3) ，C、D正确，A、B错误4答案：B解析：Ek h图象的斜率表示物体受到的合外力，高度从0.2 m到0.35 m范围内图象为直线，表示在h0.2 m处滑块和弹簧脱离，则弹簧的原长为0.2 m，选项A错误；由图象可知，滑块从0.2 m上升

8、到0.35 m的过程中，mg eq blc|rc|(avs4alco1(f(Ek,h) eq f(0.3,0.350.2) N2 N，故m0.2 kg，选项B正确；滑块从高0.1 m上升到0.35 m的过程中，根据能量守恒可知，增加的重力势能即为弹簧的最大弹性势能，有Epmaxmgh0.210（0.350.1） J0.5 J，选项C、D错误5答案：AD解析：由滑块上滑过程中距斜面底端的距离d10t5t2（m），可知滑块的初速度为10 m/s，加速度大小为10 m/s2，方向沿斜面向下，则到达最高点时有0v0at，代入数据解得t1 s，故A正确；对滑块上滑过程由牛顿第二定律得mg sin mg

9、cos ma，代入数据得 eq f(r(3),3) ，到达最高点速度为零时有mg sin mg cos ，滑块不会向下滑动，将处于静止状态，故B、C错误；滑块到达最高点时的位移xv0t eq f(1,2) at2101 m eq f(1,2) 1012 m5 m，滑块在斜面上运动过程中机械能损失Emg cos x eq f(r(3),3) 0.410 eq f(r(3),2) 5 J10 J，故D正确6答案：BC解析：刚释放时，弹簧处于原长，弹力为0，所以金属环的最大加速度为amg sin 45 eq f(r(2),2) g，故A错误；设平衡位置弹簧的伸长量为x1，根据平衡条件，沿杆方向有mg sin 45kx1cos 45，由机械能守恒定律得2mg eq blc(rc)(avs4alco1(f(x1,2) eq f(1,2) kx eq oal(sup11(2),sdo4(1) eq f(1,2) （2m）v eq oal(sup11(2),sdo4(0) ，解得金属环的最大速度为v0g eq r(f(m,2k) ，金属环达到最大速度时重力的功率为Pmgv0cos 45 eq f(mg2,2) eq r(f(m,k) ，故B正确，D错误；当金属环下落到最低点，金属环速度为0，金属环与细杆之间的压力最大设此时弹簧的形变量为x2，由机械能