新高考2021届高考物理小题必练11功能关系能量守恒定律(含答案).pdfVIP

高考物理小题必练

小题必练11：功能关系能量守恒定律

(1)功能关系；(2)能量转化和守恒定律。

例1．(2020∙山东卷∙11)如图所示，质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上，右侧连接一

固定于墙面的水平轻绳，左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连。现将质

mBBB

量为的钩码挂于弹簧下端，当弹簧处于原长时，将由静止释放，当下降到最低点时

A

（未着地），对水平桌面的压力刚好为零。轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，物块

A始终处于静止状态。以下判断正确的是()

Mm

A．＜2

mMm

B．2＜＜3

BB

C．在从释放位置运动到最低点的过程中，所受合力对先做正功后做负功

BBB

D．在从释放位置运动到速度最大的过程中，克服弹簧弹力做的功等于机械能的减少量

【答案】ACD

B

【解析】由题意可知物体可以在开始位置到最低点之间做简谐振动，故在最低点时有弹簧

TmgAθmgθMgM

弹力＝2；对分析，设绳子与桌面间夹角为，则依题意有2sin＝，故有

mB

＜2，故A正确，B错误；由题意可知从释放位置到最低点过程中，开始弹簧弹力小于重

力，物体加速，合力做正功；后来弹簧弹力大于重力，物体减速，合力做负功，故C正确；

BB

对于，在从释放到速度最大过程中，机械能的减少量等于弹簧弹力所做的负功，即等于

B克服弹簧弹力所做的功，故D正确。

1

例2．(2020∙全国I卷∙20)一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，

s2

其重力势能和动能随下滑距离的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s。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0.5

C.物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2

D.当物块下滑2.0m时机械能损失了12J

【答案】AB

【解析】下滑5m的过程中，重力势能减少30J，动能增加10J，减小的重力势能并不等

θ

与增加的动能，所以机械能不守恒，A正确；斜面高3m、长5m，则斜面倾角为＝37°。

mghm

令斜面底端为零势面，则物块在斜面顶端时的重力势能＝30J，可得质量＝1kg，下

μmgθs

滑5m过程中，由功能原理，机械能的减少量等于克服摩擦力做的功，cos