功能關(guān)系及能量守恒定律（學(xué)生版）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)（新高考）

第20講功能關(guān)系及能量守恒定律

——劃重點之精細講義系列

考點1功能關(guān)系的理解及應(yīng)用

考點2關(guān)于摩擦力、相互作用力'平衡力的功

考點3能量守恒定律的理解及應(yīng)用

而考點剖析理重點

考點1：功能關(guān)系的理解及應(yīng)用

一功能關(guān)系

i.內(nèi)容

(1)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，即做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化.

(2)做功的過程一定伴隨著能量的轉(zhuǎn)化，而且能量的轉(zhuǎn)化必須通過做功來實現(xiàn).

2.做功對應(yīng)變化的能量形式

(1)合外力的功影響物體的動能的變化.

(2)重力的功影響物體重力勢能的變化.

(3)彈簧彈力的功影響彈性勢能的變化.

(4)除重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力以外的力做功影響物體機械能的變化.

(5)滑動摩擦力的功影響系統(tǒng)內(nèi)能的變化.

(6)電場力的功影響電勢能的變化.

(7)分子力的功影響分子勢能的變化.

二.能量守恒定律

1.內(nèi)容

能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物

體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變.

2.適用范圍

能量守恒定律是貫穿物理學(xué)的基本規(guī)律，是各種自然現(xiàn)象中普遍適應(yīng)的一條規(guī)律.

3.表達式

(1)E產(chǎn)E卡,初狀態(tài)各種能量的總和等于末狀態(tài)各種能量的總和.

(2)A￡^=AE或，增加的那些能量的增加量等于減少的那些能量的減少量.

4.幾種常見的功能關(guān)系及其表達式

各種力做功對應(yīng)能的變化定量的關(guān)系

%:合外力的功（所有動能的改變量合力對物體做功等于物體動能的增量W合=AEk=

外力的功）（小）

Ek2-Eki

重力勢能的改變重力做正功，重力勢能減少，重力做負功，重力勢

WG-.重力的功

量（八穌）能增加，且%=—AEpUEpi-42

彈性勢能的改變彈力做正功，彈性勢能減少，彈力做負功，彈性勢

用算:彈簧彈力做的功

量（AEp）能增加，且〃彈=—A￡p=￡pi一弓2

只有重力、彈簧彈力的不引起機

機械能守恒"1=（）

功械能變化

沙其他：除重力或系統(tǒng)內(nèi)

機械能的改變量除重力和彈力之外的其他力做正功，物體的機械能

彈簧彈力以外的其他外

（AE）增加，做負功，機械能減少，且少其他=公￡

力做的功

TyAx:一對滑動摩擦力因摩擦而產(chǎn)生的滑動摩擦力做功引起系統(tǒng)內(nèi)能增加或內(nèi)=4加：曝

做功的代數(shù)和內(nèi)能（。）為物體間的相對位移）

?思維腦圖學(xué)方學(xué)

△劃甚點（?）

1.功能關(guān)系的理解和應(yīng)用原則

（1）牢記三條功能關(guān)系

①重力做的功等于重力勢能的變化，彈力做的功等于彈性勢能的變化。

②合外力做的功等于動能的變化。

③除重力、彈力外，其他力做的功等于機械能的變化。

（2）功能關(guān)系的選用原則

①在應(yīng)用功能關(guān)系解決具體問題的過程中，若只涉及動能的變化用動能定理分析。

②只涉及重力勢能的變化用重力做功與重力勢能變化的關(guān)系分析。

③只涉及機械能變化用除重力和彈力之外的力做功與機械能變化的關(guān)系分析。

④只涉及電勢能的變化用電場力做功與電勢能變化的關(guān)系分析。

劃重盍，

一盒

工串內(nèi)潁冽i

【考向1］（多選）如圖所示，一小物塊由靜止開始沿傾角為53。的斜面向下滑動，最后停在水平地

面上。斜面和地面平滑連接，且物塊與斜面、物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為|,取地面為零勢能面,

已知sin53o=0.8,cos53o=0.6。該過程中，物塊的機械能￡、重力勢能理、動能5卜摩擦產(chǎn)生的熱

量。與水平位移x的關(guān)系圖像可能正確的是（)

B.

D.

【考向2］（多選）如圖甲所示，光滑水平面與半徑為R的光滑豎直半圓軌道平滑銜接，在/點（距

離8點足夠遠）固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧壓縮儲存了彈性勢能可以發(fā)射質(zhì)量為加的小滑塊，已知重力

加速度g,則下列說法正確的（）

A.若彈簧彈性勢能為加gR則小球恰能到達C點

B.若彈簧彈性勢能為2mgR,則小球恰能到達。點

C.若彈性勢能為3mgR,則小球通過B點時對軌道的壓力為6mg

D.若彈性勢能為2.5mgR,則小球通過。點后落在水平面上距2點為2R

【考向3］（多選）如圖所示，在傾角為e的固定光滑斜面上有兩個用輕彈簧相連接的物塊A、

B,它們的質(zhì)量分別為m八1n2,彈簧勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).現(xiàn)

用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之沿斜面向上運動，當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時,

物塊A運動的距離為d,速度為v.則此時（）

A.拉力做功的瞬時功率為尸vsi"。

B.物塊B滿足migsinO—kd

C.物塊A的加速度為三㈣

T1T\

-1

D.彈簧彈性勢能的增加量為Fd—mjgdsin0—^nijv2

【考向4】（多選）（2024?湖南岳陽?一模）如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在水平面上的光滑轉(zhuǎn)軸。

上，另一端與套在粗糙固定直桿N處質(zhì)量為0.2kg的小球（可視為質(zhì)點）相連。直桿與水平面的夾

角為30。，N點距水平面的高度為0.4m,NP=PM,ON=OM,。尸等于彈簧原長。小球從N處由靜止

開始下滑，經(jīng)過尸處的速度為2m/s,并恰能停止在M處。己知重力加速度取10m/s2,小球與直桿

的動摩擦因數(shù)為與，則下列說法正確的是（）

N.

xwwwww,\\\\\\\\\\\\\

A.小球通過P點時的加速度大小為3m/s2

B.彈簧具有的最大彈性勢能為0.5J

C.小球通過NP段與尸初段摩擦力做功相等

D.N到尸過程中，球和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機械能為0.4J

【考向5】（多選）（2024?內(nèi)蒙古赤峰?一模）如圖所示，一固定在水平面上的光滑木板，與水平面的

夾角8=30。，木板的底端固定一垂直木板的擋板，上端固定一定滑輪。。勁度系數(shù)為k=鬻的輕

彈簧下端固定在擋板上，上端與質(zhì)量為2m的物塊Q連接?？邕^定滑輪。的不可伸長的輕繩一端與

物塊Q連接，另一端與套在水平固定的光滑直桿上質(zhì)量為m的物塊P連接。初始時物塊P在水平外

力廠作用下靜止在直桿的4點，且恰好與直桿沒有相互作用，輕繩與水平直桿的夾角a=37。。去掉

水平外力尸，物塊P由靜止運動到2點時輕繩與直桿間的夾角￡=53。。已知滑輪到水平直桿的垂直

距離為d,重力加速度大小為g,彈簧軸線、物塊Q與定滑輪之間的輕繩共線且與木板平行，不計

滑輪大小及摩擦。sin37°=0.6,cos37°=0.8,sin53°=0.8,cos53°=0.6?則下列說法正確的是

（）

A.物塊P向左運動的過程中其機械能先增大后減小

B.物塊P從/點運動到8點時，物塊Q的重力勢能減少量小于P、Q兩物塊總動能的增加量

C.物塊P在/點時彈簧的伸長量為露

D.物塊P從4點運動到2點的過程中，輕繩拉力對物塊P做的功為空陰

而考點剖析理重點

考點2：關(guān)于摩擦力'相互作用力、平衡力的功

1.靜摩擦力做功的特點

(1)靜摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功.

(2)相互作用的一對靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零.

(3)靜摩擦力做功時，只有機械能的相互轉(zhuǎn)移，不會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.

2.滑動摩擦力做功的特點

(1)滑動摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功.

(2)相互間存在滑動摩擦力的系統(tǒng)內(nèi)，一對滑動摩擦力做功將產(chǎn)生兩種可能效果:

①機械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

②有一部分機械能在相互摩擦的物體間轉(zhuǎn)移，另外一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.

(3)摩擦生熱的計算：Q=%x相對.其中x相對為相互摩擦的兩個物體間的相對位移.

類別

靜摩擦力滑動摩擦力

比較

只有能量的轉(zhuǎn)移，而沒有能量的轉(zhuǎn)

能量的轉(zhuǎn)化既有能量的轉(zhuǎn)移，又有能量的轉(zhuǎn)化

化

不

同一對滑動摩擦力所做功的代數(shù)和

一對摩擦一對靜摩擦力所做功的代數(shù)總和

點不為零，總功沙=一號?/相對，即摩

力的總功等于零

擦?xí)r產(chǎn)生的熱量

相

同做功的正、負兩種摩擦力對物體可以做正功、負功，還可以不做功

點

3.作用力、反作用力做功的特點

①作用力、反作用力作用下的物體的運動特點：可能向相反方向運動，也可能向相同方向運動，

也可能一個運動而另一個靜止，還可能兩物體都靜止。

②由邛=Mcosa可以判斷，作用力與反作用力的功的特點是：沒有必然關(guān)系，即不一定是一正

一負，絕對值也不一定相等。即一對作用力和反作用力在同一段時間內(nèi)做的總功可能為正，可能為

負，也可能為零。

4.一對平衡力做功的特點

一對平衡力作用在同一物體上，若物體靜止，則兩個力都不做功；若物體運動，則這一對力所

做的功在數(shù)值上一定相等，一正一負或均為零。

?.__金

【考向6】下列有關(guān)功和功率的說法，正確的是()

A.功率越大，說明力做功越多

B.摩擦力總是與相對運動或相對運動趨勢方向相反，因此摩擦力只能做負功

C.作用力和反作用力總是等大反向，因此一對作用力和反作用力做功時總是一正一負，總和為

零

D.一對平衡力，其中一個力做正功，另外一個力一定做負功

【考向7】如圖所示，質(zhì)量為M、長度為工的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為用的小物塊放在

小車的最左端，現(xiàn)用一水平力尸作用在小物塊上，小物塊與小車之間的摩擦力為K，經(jīng)過一段時間

小車運動的位移為x,小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說法正確的是()

-----L-----------------x---------?{

A.此時小物塊的動能為F(x+L)

B.此時小車的動能為4工

C.這一過程中，小物塊和小車增加的機械能為Fx-FfL

D.這一過程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Ff(L+x)

【考向8】(多選)電動機帶動足夠長的水平傳送帶以速度v勻速傳動，一質(zhì)量為加的小木塊由靜止

輕放在傳送帶上，如圖所示。若小木塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為由重力加速度為g,當(dāng)小木塊

與傳送帶相對靜止時()

A.傳送帶轉(zhuǎn)過的路程為目

B.小木塊的位移為用

C.摩擦產(chǎn)生的熱量為加W

D.因放上小木塊后，電動機帶動傳送帶勻速轉(zhuǎn)動多輸出的總能量為加v2

【考向9］如圖所示，一彈射游戲裝置由安裝在水平臺面上的固定彈射器、水平面N8和豎直半圓形

軌道3C組成，各部分平滑連接。已知半圓形軌道的半徑R=0.4m,除半圓形軌道3c外其余接觸面

均光滑。某次游戲中用力將一質(zhì)量m=0.1kg的滑塊壓縮輕質(zhì)彈簧(滑塊與彈簧不拴接)，此時彈簧

的彈性勢能埒。=1.6J,然后由靜止釋放滑塊，滑塊從彈射器/點彈出后，恰能通過半圓形軌道的最

高點C,取重力加速度大小g=10m/s2,滑塊可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力。求：

(1)滑塊通過3點時對半圓形軌道的壓力大?。?/p>

(2)滑塊從8點運動到C點的過程中，克服摩擦力做了多少功？

c

\彈射第

工，，，，，““"，7

【考向10］如圖所示，一質(zhì)量M=2kg、長L=4m的木板B靜止于光滑的水平面上，距離B的右端

d=6m處有一固定豎直擋板；t=0時刻，一個質(zhì)量m=lkg的小物塊A以初速度為=3m/s從B的

左端水平滑上B,t=4s時，對物塊A施加一水平向右的恒力F=2N。設(shè)物塊A可視為質(zhì)點，A、B

間的動摩擦因數(shù)〃=0.4,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，B與豎直擋板碰撞時間極短且碰撞過程中

無機械能損失，gMX10m/s2,求：

(1)0-4s內(nèi)，木板B的運動位移；

(2)從B開始運動到與豎直擋板第一次碰撞前的過程中，摩擦力對2所做的功；

(3)B與豎直擋板第二次碰撞前A距離木板B右端的距離。

A

Vo

〃〃〃〃“〃〃〃〃〃〃〃〃I〃B〃〃〃〃〃〃〃〃〃//

而考點剖析理重點

考點3：能量守恒定律的理解及應(yīng)用

1.對能量守恒定律的兩點理解

(1)某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，且減少量和增加量一定相等；

(2)某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等.

2.能量轉(zhuǎn)化問題的解題思路

(1)當(dāng)涉及摩擦力做功，機械能不守恒時，一般應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。

(2)解題時，首先確定初末狀態(tài)，然后分析狀態(tài)變化過程中哪種形式的能量減少，哪種形式的

能量增加，求出減少的能量總和AE濾與增加的能量總和AE增，最后由A￡或=AE1增列式求解。

5.涉及彈簧的能量問題

兩個或兩個以上的物體與彈簧組成的系統(tǒng)相互作用的過程，具有以下特點：

(1)能量轉(zhuǎn)化方面，如果只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈簧彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒。

(2)如果系統(tǒng)內(nèi)每個物體除彈簧彈力外所受合力為零，則當(dāng)彈簧伸長或壓縮到最大程度時兩

物體速度相同O

（3）當(dāng)水平彈簧為自然狀態(tài)時系統(tǒng)內(nèi)某一端的物體具有最大速度。

一含

壬"繆斯

【考向11］如圖所示，質(zhì)量為0.5kg的小球從距地面高為1.5m處由靜止釋放，與正下方固定的長為

0.4m的輕彈簧作用，速度第一次減為零時，距地面高為0.25m,小球第一次反彈至最高點時，距地

面高為1.273m。經(jīng)過多次反彈后，小球最終靜止在彈簧上，此時，小球距地面高為0.39m,彈簧的

彈性勢能為0Q25J。若小球始終在豎直方向上運動，且受到的空氣阻力大小恒定。（當(dāng)小球速度為零

時空氣阻力為零，重力加速度g=10m/s2）下列說法正確的是（）

A.彈簧的勁度系數(shù)為200N/m

B.小球在運動過程中受到的空氣阻力約為0.3N

C.小球在整個運動過程中通過的路程約為11.05m

D.小球下落過程中速度最大處距地面高為0.39m

【考向12】（多選）如圖所示，一個質(zhì)量m=0.5kg的小球（可視為質(zhì)點）從H=12m高處，由靜止

開始沿光滑弧形軌道48滑下，接著進入半徑R=4m的豎直圓軌道，當(dāng)?shù)竭_環(huán)頂C時，剛好對軌道

壓力為零；小球在沿左半環(huán)CB滑下后，再進入光滑弧形軌道BD,且到達。點時速度為零。已知g

取10m/s2,則下列說法正確的是（）

B

A.在由4到。的過程中，小球的機械能守恒

B.若圓軌道粗糙程度處處相同，則。點離地面的高度一定大于8m

C.小球第一次過8點時對軌道的壓力大小是35N

D.小球從B上升到C的過程中克服阻力做的功是10J

【考向13］如圖所示，固定在豎直面內(nèi)的粗糙圓弧軌道2C與水平地面相切于C點，半徑與水

平方向的夾角。=37。。質(zhì)量TH=1kg的物塊（視為質(zhì)點）從。點正上方的N點以大小"0=3m/s的

速度水平向左拋出，恰好沿2點的切線方向進入并沿圓弧軌道運動，到達C點后沿地面滑行距離

s=1.5m停下。物塊與地面間的動摩擦因數(shù)〃=0.3,取重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8,不計空氣阻力。求：

（1）A.3兩點的高度差"以及圓弧軌道的半徑R；

（2）物塊通過C點時對圓弧軌道的壓力大小人；

（3）物塊通過2點時的速度大小如以及在物塊從3點運動到C點的過程中，物塊與圓弧軌道之間

因摩擦產(chǎn)生的熱量。。

【考向14］某同學(xué)參照過山車情景設(shè)計了如圖所示的模型：光滑的豎直圓軌道半徑R=2m,入口

的平直軌道NC和出口的平直軌道CD均是粗糙的，質(zhì)量為伍=2kg的小滑塊（可視為質(zhì)點）與水平

軌道之間的動摩擦因數(shù)均為4=0.5,滑塊從4點由靜止開始受到水平拉力F=60N的作用，在5點

撤去拉力，的長度為L=5m,不計空氣阻力，g=10m/s2。

（1）若滑塊恰好通過圓軌道的最高點，求滑塊在圓軌道最低點時圓軌道對它的支持力大?。?/p>

（2）要使滑塊能進入圓軌道運動且不脫離軌道，求平直軌道3C段的長度范圍。

【考向15］如圖所示，半徑為R的半圓弧軌道/BCD豎直放置，。點在圓心。點的正上方，是圓

弧的最高點，固定圓管軌道板與半圓弧軌道在最低點/平滑對接，管口N點的切線水平且N、。、

B三點等高，勁度系數(shù)為人的輕質(zhì)彈簧放置在光滑的水平面PN上，一端固定在尸點，當(dāng)彈簧處于

原長時，另一端正好處在N點。一質(zhì)量為加、可視為質(zhì)點的小球置于N點（與彈簧不粘連），現(xiàn)移

動小球壓縮彈簧至0,然后由靜止釋放小球，小球到達圓弧的C點時剛好脫離軌道。已知QV=s,

彈性勢能的表達式為Ep="%2"為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量），不計所有摩擦，重力加

速度為g。

（1）求C點與8點的高度差〃；

（2）求小球在N點時對半圓軌道的壓力；

（3）若只改變小球的質(zhì)量，使小球能夠到達半圓軌道最高點，求小球質(zhì)量的取值范圍。

D

【真題1】（2022?浙江?高考真題）風(fēng)力發(fā)電已成為我國實現(xiàn)“雙碳”目標的重要途徑之一。如圖所示,

風(fēng)力發(fā)電機是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某風(fēng)力發(fā)電機在風(fēng)速為9m/s時，輸出電功率為405

kW,風(fēng)速在5?10m/s范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化效率可視為不變。該風(fēng)機葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過的面積為4空氣密

度為P，風(fēng)場風(fēng)速為也并保持風(fēng)正面吹向葉片。下列說法正確的是（）

A.該風(fēng)力發(fā)電機的輸出電功率與風(fēng)速成正比

B.單位時間流過面積a的流動空氣動能為3

C.若每天平均有1。x108kw的風(fēng)能資源，則每天發(fā)電量為2.4X109kw.h

D.若風(fēng)場每年有5000h風(fēng)速在6?10m/s范圍內(nèi)，則該發(fā)電機年發(fā)電量至少為6.0x1。5卜卬.h

【真題2］（2021?浙江?高考真題）一輛汽車在水平高速公路上以80km/h的速度勻速行駛，其1s內(nèi)

能量分配情況如圖所示則汽車（）

水泵等損耗。.5xlO4J

;摩擦損耗0.3X104J

服空氣阻力做功0.45X1O4J

'克服轉(zhuǎn)動阻力做功0.45xlO4J

A.發(fā)動機的輸出功率為70kW

B.每1s消耗的燃料最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能是5.7xl04j

C.每Is消耗的燃料最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能是6.9xlO4J

D.每Is消耗的燃料最終轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能是7610勺

【真題3］（2022?福建?高考真題）2021年美國“星鏈”衛(wèi)星曾近距離接近我國運行在距地390km近圓

軌道上的天宮空間站。為避免發(fā)生危險，天宮空間站實施了發(fā)動機點火變軌的緊急避碰措施。已知

質(zhì)量為加的物體從距地心r處運動到無窮遠處克服地球引力所做的功為G個，式中M為地球質(zhì)量,

G為引力常量；現(xiàn)將空間站的質(zhì)量記為變軌前后穩(wěn)定運行的軌道半徑分別記為勺、「2,如圖所

B.GMTTIQ

D.2GMmt

【真題4】（2021?全國?高考真題）如圖，一傾角為。的光滑斜面上有50個減速帶（圖中未完全畫

出），相鄰減速帶間的距離均為d,減速帶的寬度遠小于d;一質(zhì)量為〃?的無動力小車（可視為質(zhì)點）

從距第一個減速帶工處由靜止釋放。已知小車通過減速帶損失的機械能與到達減速帶時的速度有關(guān)。

觀察發(fā)現(xiàn)，小車通過第30個減速帶后，在相鄰減速帶間的平均速度均相同。小車通過第50個減速

帶后立刻進入與斜面光滑連接的水平地面，繼續(xù)滑行距離s后停下。已知小車與地面間的動摩擦因

數(shù)為〃，重力加速度大小為g。

（1）求小車通過第30個減速帶后，經(jīng)過每一個減速帶時損失的機械能；

（2）求小車通過前30個減速帶的過程中在每一個減速帶上平均損失的機械能；

（3）若小車在前30個減速帶上平均每一個損失的機械能大于之后每一個減速帶上損失的機械能，

則Z應(yīng)滿足什么條件？

【真題5】（2021?江蘇?高考真題）如圖所示的離心裝置中，光滑水平輕桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸的。點,

小圓環(huán)N和輕質(zhì)彈簧套在輕桿上，長為2L的細線和彈簧兩端分別固定于。和，，質(zhì)量為優(yōu)的小球8

固定在細線的中點，裝置靜止時，細線與豎直方向的夾角為37。，現(xiàn)將裝置由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動，當(dāng)

細線與豎直方向的夾角增大到53。時，4、8間細線的拉力恰好減小到零，彈簧彈力與靜止時大小相

等、方向相反，重力加速度為g,取sin37軟=0.6,cos370=0.8,求:

（1）裝置靜止時，彈簧彈力的大小尸；

（2）環(huán)A的質(zhì)量M；

（3）上述過程中裝置對/、8所做的總功少。

一、單選題

1.（2024?廣東惠州?二模）2023年10月3日，在杭州亞運會蹦床項目女子決賽中，中國選手朱雪瑩

奪冠，圖為朱雪瑩在東京奧運會上決賽時騰空后下落的照片，朱雪瑩從剛接觸床面到運動至最低點

的過程中，下列說法正確的是（）

A.朱雪瑩剛接觸床面時速度最大

B.朱雪瑩在該過程中始終處于失重狀態(tài)

C.在該過程中朱雪瑩的動能減少量等于彈性勢能的增加量

D.在該過程中蹦床對朱雪瑩一直做負功

2.物體以動能為E開始豎直向上運動，回到出發(fā)點時，動能為與。取出發(fā)點位置的重力勢能為零,

整個運動過程可認為空氣阻力大小恒定,則該物體上升階段動能與重力勢能相等時，其動能為（）

3E_3E4E-4E

A?元B--c--D?3

3.（2024?陜西寶雞?二模）如圖所示為某緩沖裝置模型，輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽

內(nèi)沿水平方向左右移動，輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。現(xiàn)小車以水平速度火撞擊彈

簧，輕桿恰好向右移動距離/,不計小車與地面間的摩擦，則（）

%,

小'二----/輕桿

cJI

A.輕桿移動距離/的過程中先做勻加速再做勻減速運動

B.彈簧被壓縮最短時，輕桿的速度達到最大

C.根據(jù)小車運動的對稱性可知，小車以火的速率被彈簧彈回

D.彈簧的彈性勢能最大時，輕桿向右加速的加速度達到最大

4.（2024?甘肅白銀?三模）2024年1月17日晚，天舟七號貨運飛船成功發(fā)射，揭開了2024年中國

載人航天工程發(fā)射任務(wù)的序幕。設(shè)天舟七號做勻速圓周運動的軌道離地球表面的高度為力，天舟七

號的質(zhì)量為60。地球表面的重力加速度為g，地球半徑為尺。若取無限遠處為地球引力勢能的零點,

則引力勢能可表示為Ep=-尊，其中G為萬有引力常量，M為地球質(zhì)量，廠為物體到地心的距離,

機為物體的質(zhì)量。下列關(guān)于天舟七號的表述，正確的是（）

A.角速度大小為睥

\R+h

B-周期為同耍

C.線速度大小為Jg（R+h）

D.機械能為-黑舄

5.（2024?北京昌平?二模）將某物體沿與水平方向成一定角度斜向上拋出，經(jīng)過一段時間，物體落

回與拋出點等高處。在忽略空氣阻力情況下，其運動軌跡如圖中虛線所示，在考慮空氣阻力情況下,

其運動軌跡如圖中實線所示.在考慮空氣阻力的情況下，（）

A.上升的時間一定小于下降的時間

B.在最高點時的加速度等于重力加速度

c.落回拋出點時的動能等于拋出時的動能

D.上升階段損失的機械能等于下降階段損失的機械能

6.某地區(qū)常年有風(fēng)，風(fēng)速基本保持在4m/s,該地區(qū)有一風(fēng)力發(fā)電機，其葉片轉(zhuǎn)動可形成半徑為10m

的圓面，若保持風(fēng)垂直吹向葉片，空氣密度為1.3kg/m3,風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為電能的效率為20%.現(xiàn)用這

臺風(fēng)力發(fā)電機給一水泵供電，使水泵從地下10m深處抽水，水泵能將水抽到地面并以2m/s的速度

射出，出水口的橫截面積為O.lnP,水的密度為lxl（）3kg/m3,水泵及電機組成的抽水系統(tǒng)效率為

80%,則下列說法正確的是（）

A.該風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電功率約為12.8kW

B.每秒鐘水流機械能增加400J

C.風(fēng)力發(fā)電機一天的發(fā)電量可供該水泵正常工作約3h

D.若風(fēng)速變?yōu)?m/s,則該風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電功率變?yōu)樵瓉淼?倍

7.（2024?浙江金華?三模）一種配有小型風(fēng)力發(fā)電機和光電池的新型路燈功率為120W,風(fēng)力發(fā)電機

的風(fēng)能轉(zhuǎn)化率為〃1=4%,工作原理如圖所示，內(nèi)部的線圈面積為Si=0.2m2、匝數(shù)N=200匝，磁

體的磁感應(yīng)強度為B=0.1T,風(fēng)葉的半徑為r=1m,空氣的密度為p=1.3kg/m3。太陽垂直照射的

單位面積功率為IkW,光電池板被太陽光直射的等效面積為S2=lm2,光能轉(zhuǎn)化率為“2=20%。如

果在一個風(fēng)速穩(wěn)定的晴天，經(jīng)3小時的光照和風(fēng)吹，路燈可正常工作7小時，測得風(fēng)力發(fā)電機輸出

的電流強度大小為1A。下列對風(fēng)速和風(fēng)葉轉(zhuǎn)速估算合理的是（）

A.10m/s,4.6r/sB.10m/s,2.3r/sC.20m/s,4.6r/sD.20m/s,2.3r/s

8.如圖所示，質(zhì)量分別為加、2加小物塊/和小物塊2在豎直方向上通過勁度系數(shù)為人的輕質(zhì)彈簧

相連，開始時8均靜止，現(xiàn)給8施加一豎直向下的恒力，使2向下運動，當(dāng)速度為零時，立即

撤去恒力，一段時間后小物塊/恰好能離開地面。已知彈簧的彈性勢能可表示為Ep=3/,左為彈

簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，重力加速度為g,則恒力所做的功為（

I尸

A

ZZ/ZZ/ZZ

A97712g2R77n2g2

A-B?

p5nI?"

J~~ziTD?喑

二、多選題

9.（2020?重慶璧山?三模）一輛小車以一定的初速度沖上高度為〃、長度為工的斜坡，已知小車的質(zhì)

量為〃?，小車受到沿斜面向下的阻力為/,則對小車由坡底沖到坡頂?shù)倪\動過程分析正確的是（)

A.此過程中小車的動能減少了9）

B.此過程中小車的勢能增加了（加一〃）

C.此過程中自然界中的能量減少了立了

D.此過程中小車的機械能減少立

10.（2023?廣西南寧?二模）如圖所示，現(xiàn)將一長為￡、質(zhì)量為加且分布均勻的金屬鏈條通過裝有傳

送帶的斜面輸送到高處。斜面與傳送帶靠在一起連成一直線，與水平方向夾角為仇斜面光滑，鏈條

與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù)。傳送帶以較大的恒定速率順時針轉(zhuǎn)動。已知鏈條處在斜面或者

傳送帶上任意位置時，支持力都均勻作用在接觸面上。將鏈條放在傳送帶和斜面上，當(dāng)位于傳送帶

部分的長度x=；時，鏈條恰能保持靜止?，F(xiàn)將鏈條從位于傳送帶部分的長度x=5的位置由靜止釋放,

假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是（）

A.釋放瞬間鏈條的加速度為嗒

B.鏈條與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)〃=嬰

C.鏈條始終在滑動摩擦力的作用下，從久=與的位置靜止釋放，到完全進入傳送帶的瞬間，速

度大小u=J2gLsin。

D.若鏈條的機械能增加量為AE,傳送帶消耗的電能為E耗，不計電路中產(chǎn)生的電熱，AE等于

E耗

11.（2024?湖南長沙?一模）如圖所示，傾角為a=30。的足夠長的光滑斜面體固定在水平地面上，底

端附近垂直斜面固定一擋板，小物塊甲、乙用輕彈簧拴接后置于斜面上，甲的質(zhì)量為加。初始靜止

時，彈簧壓縮量為4。某時刻在甲上施加一沿斜面向上的恒力尸=mg,當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長時將

恒力撤去，甲到最高點時乙剛要離開擋板。已知彈簧的彈性勢能為理=夫/,k為勁度系數(shù)，x為形

變量，重力加速度為g,彈簧始終在彈性限度以內(nèi)。則