1、专题42几个重要的功能关系能量守恒1(多选)如图所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L是4 m，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取10 N/kg，则对这一过程下列说法哪些正确()A人拉绳子的力做功为1 000 JB人拉绳子的力做功为2 000 JC料车的重力做功为2 000 JD料车受到的合力对料车做的总功为02一个人站立在商场的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速，如图所示，则()A人对踏板的压力大小等于人所受到的重力大小B人只受重力和踏板的支持力的作用C踏板对人的支持力做的功等于人的机械能增加量D人所受合力做的功等于人的动能的增
2、加量32020全国超级全能联考一质量为m的小球，从高度为H的平台上以速度v0水平抛出，落在软基路面上出现一个深度为h的坑，如图所示不计空气阻力，对从抛出到落至坑底的过程，以下说法正确的是()A外力对小球做的总功为mg(Hh)mvB小球机械能的减少量为mg(Hh)mvC路基对小球做的功为mvD路基对小球平均阻力的大小为42018年6月17日全国跳水冠军赛暨亚运会选拔赛在广东汕头进行，在女子10米台决赛中，14岁北京小将张家齐以399. 80分收获本次赛事第二枚金牌如图所示，质量为m的张家齐进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为F，那么在她减速下降高度为h的过程中，下列说法正确
3、的是(g为当地的重力加速度)()A她的动能减少了FhB她的重力势能增加了mghC她的机械能减少了(Fmg)hD她的机械能减少了Fh52020贵阳普通高中摸底考试如图所示，半径为R、粗糙程度处处相同的圆弧轨道竖直固定放置，半径OA水平、OB竖直，将一个质量为m的小球(可视为质点)自A点上方高为3R处由静止释放后，恰好从A点进入轨道，小球通过最高点B时对轨道的压力大小为mg，不计空气阻力，重力加速度的大小为g，则小球从A运动到B的过程中()A重力做功mgRB合力做功mgRC摩擦力做功mgR D机械能减少mgR6.2020衡中九调(多选)如图所示，一轻弹簧上、下两端各连接质量均为m的两物块A、B，开
4、始时，系统静止在水平面上，现用一竖直向上的恒力F拉物块A，使其向上运动，直到物块B刚好要离开地面，重力加速度为g，则()AA的加速度不变B此过程恒力F做的功一定等于物块A增加的动能C此过程恒力F做的功等于物块A增加的机械能D此过程恒力F做的功等于系统机械能的增量7起跳摸高是学生经常进行的一项体育活动一质量为m的同学弯曲两腿向下蹲，然后用力蹬地起跳，从该同学用力蹬地到刚离开地面的起跳过程中，他的重心上升了h，离地时他的速度大小为v.下列说法正确的是()A该同学机械能增加了mghB起跳过程中该同学机械能增量为mghmv2C地面的支持力对该同学做功为mghmv2D该同学所受的合外力对其做功为mv2m
5、gh82019全国卷(多选)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示重力加速度取10 m/s2.由图中数据可得()A物体的质量为2 kgBh0时，物体的速率为20 m/sCh2 m时，物体的动能Ek40 JD从地面至h4 m，物体的动能减少100 J9(多选)如图所示为某探究活动小组设计的节能运输系统斜面轨道倾角为30，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为.木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸
6、下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程下列选项正确的是()AmMBm2MC木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能10(多选)在倾角为30的斜面上，某人用平行于斜面的力把原来静止于斜面上的质量为2 kg的物体沿斜面向下推了2 m的距离，并使物体获得1 m/s的速度，已知物体与斜面间的动摩擦因数为，g取10 m/s2，则在这个过程中()A人对物体做功21 JB合外力对物体做功1 JC物体克服摩擦力做功20 JD物体重力势能减少40 J11(多选)如图所示，光滑水平面AB与竖直面上的半圆形固定轨道在B点
7、衔接轨道半径为R，BC为直径，一可看成质点、质量为m的物块在A点处压缩一轻质弹簧(物块与弹簧不拴接)，释放物块，物块被弹簧弹出后，经过半圆形轨道B点时对轨道的压力变为其重力的7倍，之后向上运动恰能通过半圆轨道的最高点C，重力加速度大小为g，不计空气阻力，AB光滑，则()A物块经过B点时的速度大小为B刚开始时被压缩弹簧的弹性势能为3mgRC物块从B点到C点克服阻力所做的功为mgRD若刚开始时被压缩弹簧的弹性势能变为原来的2倍，物块到达C点的动能为mgR12(多选)目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到
8、地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是()A卫星的动能逐渐减小B由于地球引力做正功，引力势能一定减小C由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小13(多选)如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安装一个定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过定滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)初始时刻，手扶物块B使A、B处于静止状态松手后A下落，B沿斜面上滑，则从松手到物块A着地前的瞬间()A物块A减少的机械能等于物块B增加的机械能B轻绳对物块B做的功等于物块B的机械能增量C轻绳对物块A做的功等于物块A的机械能变化量D摩擦力对物块B做的功等于系统机械能的变化量142
9、019全国卷从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用距地面高度h在3 m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示重力加速度取10 m/s2.该物体的质量为()A2 kg B1.5 kgC1 kg D0.5 kg15.2020全国卷(多选)一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线、所示，重力加速度取10 m/s2.则()A物块下滑过程中机械能不守恒B物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2D当物块下滑2.0 m时机
10、械能损失了12 J16情境创新(多选)如图所示，质量M1 kg的重物B和质量m0.3 kg的小圆环A用细绳跨过一光滑滑轮轴连接，与A相连的绳与轮连接，与B相连的绳与轴连接，不计滑轮轴的质量，轮与轴有相同的角速度且轮和轴的直径之比为2:1.重物B放置在倾角为30且固定在水平面的斜面上，轻绳平行于斜面，B与斜面间的动摩擦因数，圆环A套在竖直固定的光滑直杆上，滑轮轴中心与直杆的距离为L4 m现将圆环A从与滑轮轴上表面等高处a静止释放，当下降H3 m到达b位置时，圆环的速度达到最大值，已知直杆和斜面足够长，不计空气阻力，取g10 m/s2.下列判断正确的是()A圆环A速度最大时，环A与重物B的速度之比
11、为5:3B圆环A到达b位置时，A、B组成的系统机械能减少了2.5 JC圆环A能下降的最大距离为Hm7.5 mD圆环A下降的过程中，作用在重物B上的拉力始终大于10 N专题42几个重要的功能关系能量守恒1BD工人拉绳子的力：Fmgsin 30250 N，工人将料车拉到斜面顶端时，力F作用点的位移：t2L8 m，人拉绳子的力做的功WFt2 000 J，故A错误，B正确；重力做功：W2mghmgLsin 302 000 J，故C错误；由于料车在斜面上匀速运动，则料车所受的合力为0，故W合0，D正确2D人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得axacos ，方向水平向右；ayasin ，方向竖
12、直向上，水平方向上人受静摩擦力作用，有fmaxmacos ，方向水平向右，竖直方向上人受重力和支持力，FNmgmasin ，所以FNmg，故AB错误；除重力以外的力对物体做的功，等于物体机械能的变化量，踏板对人的力除了支持力还有摩擦力，运动过程中摩擦力也做功，所以踏板对人的支持力做的功不等于人的机械能的增加量，故C错误；由动能定理可知，人所受合力做的功等于人的动能的增加量，故D正确3B对小球从抛出到落至坑底的过程中，外力做的总功等于小球的动能变化量，即W总mv，AC项错误；以最低点为零势能面，开始时，小球机械能为mg(Hh)mv，落至坑底后机械能为零，B项正确；由动能定理mg(Hh)fh0mv
13、得，f，D项错误4D运动员下降高度h的过程中，重力势能减少了mgh，B错误；除重力做功以外，只有水对她的阻力F做负功为Fh，因此机械能减少了Fh，C错误，D正确；由动能定理可知(Fmg)hEk，所以动能减少了(Fmg)h，故A错误5D6.CD7.B8.AD9.BC10.BC11.BC12.BD13.CD14C本题考查动能定理，体现了模型建构素养设外力大小为f，在距地面高度3 m内的上升过程中，由动能定理知(mgf)hmvmv，由图象可知，mv72 J，mv36 J，得mgf12 N. 同理结合物体在下落过程中的Ekh图象有mgf8 N，联立解得mg10 N，则m1 kg，选项C正确15AB由题
14、图可得Fp0mgh30 J，其中h3 m，则m1 kg，动能和重力势能之和减小，机械能不守恒，故A正确；由题图可知，物块到达底端时动能为10 J，由Ekmv2，可得v2 m/s，由v2v2as得，a2 m/s2，故C错误；设斜面倾角为，有sin 0.6，cos 0.8，由牛顿第二定律有mg sin mg cos ma，解得0.5，故B正确；下滑2.0 m时，动能、重力势能之和为22 J，故机械能损失8 J，故D错误故选A、B.16BC由轮与轴有相同的角速度且轮和轴的直径之比为2:1可知，轮与轴的线速度大小之比为2:1，由图象可知，小圆环A速度最大时，与之相连的绳拉长了1 m，那么重物B移动了0
15、.5 m，由能量守恒可知，损失的机械能等于摩擦力所做的功，即EWfMgcos 300.5 m2.5 J，故B正确；当圆环A到达b位置时，设圆环A的速度为v，与A相连的绳与竖直杆的夹角为，那么此时轮上的线速度v轮vcos ，轴上的线速度v轴vcos vB，可得A与重物B的速度之比为v:vB10:3，故A错误；假设圆环A能下降的最大距离为Hm，则重物B能上升的距离为h(L)sin 30，重物B与斜面摩擦产生的热量为QMgcos 30(L)，由能量守恒可知：mgHmMghQ，代入计算可得Hm7.5 m，故C正确；圆环A下降的过程中，先加速后减速，由运动的关联性可知，重物B在斜面上的运动也是先加速后减速，对重物B在沿斜面方向受力分析可知，若作用在重物B上的拉力始终大于10 N，则B始终做加速运动，故D错误
