2025年高考物理总复习考点培优机械能专题35功能关系、能量守恒定律.docxVIP

专题35功能关系能量守恒定律

1.

(多选)如图所示，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运动，摩擦及空气阻力均不计．则()

A．升降机匀速下降过程中，人的机械能守恒

B．升降机匀速下降过程中，升降机底板对人做负功

C．若在升降机匀加速上升过程中，升降机底板对人做的功大小等于人增加的动能

D．若在升降机匀加速下降(ag)过程中，人的重力对人做的功大小大于人增加的动能

答案：BD

解析：升降机匀速下降过程中，人的动能不变，重力势能减小，则机械能减小，A错误；升降机匀速下降过程中，升降机底板对人的支持力与人的重力平衡，则支持力竖直向上，与运动方向相反，则做负功，B正确；若在升降机匀加速上升过程中，根据动能定理，升降机底板对人做的功与重力对人做功的代数和等于人增加的动能，C错误；若在升降机匀加速下降过程中，人的重力对人做的功与升降机底板对人做的功的代数和等于人增加的动能，而升降机底板对人做的功为负功，则人的重力对人做的功大小大于人增加的动能，D正确．

2．一个倾角θ＝37°的斜面固定于水平地面，斜边长5m，一物块从斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中两直线所示，设斜面底端所在的水平面为零势能面，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度取10m/s2，则()

A．物块的质量m＝2kg

B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.4

C．物块下滑到斜面底端时速度大小为eq\r(5)m/s

D．当物块下滑3.0m时机械能损失了12J

答案：D

解析：物块重力势能的减少量ΔEp＝mgssin37°＝30J，解得m＝1kg，A错误；物块下滑到斜面底端时的动能为10J，则速度大小v＝eq\r(\f(2Ek,m))＝2eq\r(5)m/s，C错误；下滑过程中应用动能定理得WG－μmgscos37°＝Ek，由图像知WG＝30J，Ek＝10J，解得动摩擦因数μ＝0.5，B错误；物块下滑3.0m时机械能损失量等于克服摩擦力做的功ΔE＝μmgs′cos37°＝12J，D正确．

3.

[2024·河南省调研考试三]小明同学设计了如图所示的称量物体质量的新方法．质量为m0的凹槽放置在粗糙程度相同的水平地面上，左边有一连接固定墙面的轻质弹簧，弹簧不与凹槽连接，现用力将凹槽向左推到O点，凹槽静止时距左边墙面的距离为L1，撤去外力后凹槽能运动到A点，且A点到墙面的距离为L2.现在凹槽里面放置一质量未知的物体，物体与凹槽之间无相对滑动，再次让凹槽从O点弹出，凹槽能运动到B点，且B点距墙面的距离为L3，则放在凹槽中的物体的质量为()

A．eq\f(L2,L3)m0B．eq\f(L2－L3,L3－L1)m0

C．eq\f(L2－L1,L3－L1)m0D．eq\f(L3－L1,L2－L1)m0

答案：B

解析：未放置物体时，从O点到A点，由能量守恒得Ep＝μm0g(L2－L1)；放置物体后，从O点到B点，由能量守恒得Ep＝μ(m0＋m)g(L3－L1)，联立两式解得m＝eq\f(L2－L3,L3－L1)m0，B正确．

4.

[2024·重庆市名校联盟期中联考]如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为eq\f(3,4)g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体()

A．重力势能增加了eq\f(3,4)mgh

B．摩擦力大小为eq\f(3,4)mg

C．动能损失了mgh

D．系统产生热量为eq\f(1,2)mgh

答案：D

解析：物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，所以重力势能增加了mgh，A错误；根据牛顿第二定律有mgsin30°＋f＝ma，解得摩擦力大小为f＝eq\f(1,4)mg，B错误；由动能定理可知，动能损失量等于合外力做功的大小，物体通过的位移为x＝eq\f(h,sin30°)＝2h，则动能损失为ΔEk＝F合×2h＝m×eq\f(3,4)g×2h＝eq\f(3,2)mgh，C错误；根据能量守恒定律可知系统产生的热量即为机械能的损失ΔE＝ΔEk－mgh＝eq\f(3,2)mgh－mgh＝eq\f(1,2)mgh，D正确．

5．[2024·江苏省扬州市检测]质量为m的物体在竖直向上的恒定拉力F的作用下，由静止开始向上运动高度H，所受空气阻力恒为f，重力加速度为g.此过程中，下列说法中正确的是()

A．物体的动能增加了(F－f)H

B．物体的重力势能增加了mgH

C．物体的机械能减少了fH

D