第六章 第5节 功能关系-【5星学霸·高考白题】2026年高考物理一轮复习

之（品）广得(）小（品）广-（品）广)把光电 门安装在轻杆的中点，则小球直实线连度>2品>2品用原 d 来的方法计算动能的增加量会出现△则<△E直：(4)小球由任意 位置静止释放，作出示意如图所示，若机械能守恒，则有 mgscos 0=1 ，其中m0==2解得 D 故斜*以，√ 2L+D ,则可说明小球运动过程机械 能守但. 农 光电门 第5节功能关系 1.C解析：B.下降h高度过程，减少的重力势能为mg,根据题意可 知，增加的动能46=。ngh,根据动能定理可知，合外力对运动员 8 做的功W=△，=)mgh,故B错误：AC.根据动能定理，有mh mgh,解得a。8 8 ,运动员机城能的变化量AE=-mgh+ 。=了e4,即运动员的机被能减少量为)，放A错误。 8 C正确：D,根据功能关系，运动员机成能的减少量等于克服空气阻力 做的功，即空气阻力对运动员做的功为gm,故D错误放选C 2.A解析：原来系统静止时弹簧处于压缩状态，B恰好离开地面时弹 簧处于伸长状态，由于A、B的质量均为m,设弹簧的压霸量和伸长 量均为x,由胡克定律F:,可得x=坚，弹簧压缩时的弹性势能与 伸长时的弹性势能相等，在此过程中拉力做的功等于系统机被能的 增量，W=4B=mgh=mgx2g.2(mg ,故选A 3.D解析：对甲，乙两球组成的系统受力分析可知，水平杆OP对小 球甲的支持力F、=2mg,甲球受到的滑动摩擦力F=4F、,在甲球缓 缓向右移动距离x=0.7m时.由数学知识可知.乙球上升h=0.7m, 设作用力F做功为W:,对两球组成的系统应用功能关系有 W,=mgh+Fx,代入数据联立解得W。=14」.ABC错误，D正确.故 选D, 4.C解析：A0~4内轻绳拉力与摩擦力的合力对A做的功等于A 机械能的增加量，故A错误：B.0~4s内，对A.B系统，山牛顿第二 定律可得mgin37°-m1gsin37°-m4g0s37°=(m,+me)n,代人 数据解得a=0.75m2,则41=4s时A的速度大小=叫1=0.75× 4m/a=3mVs,故B错误：C.0-4s内设绳对B做的功为W,由动能 定理有magsin37°× +W=2m2,解得W=-l57.5J,可知B的 机械能减少了157.5J.故C正确：D.0-4内A,B系统机城能的减 少量等于A克服摩擦力所做的功，小B=W鱼=m,©037°×乞1，代 人数据解得△E=36J,故D错误.故选C. 5。G解析：A.环由A到C,初速度和末速度均为0，可知环先加速后 或速.圆环所受弹簧的弹力逐渐增大，弹簧一直处于伸长状态，并且， 弹簧弹力方向越来越靠近斜杆，分析圆环的受力可知，其合力先沿 着斜杆向下，再沿着斜杆向上，且合力的大小先减小后增大，所以圆 环的加速度先碱小后增大，故A错误：B.环由A到C,设环与杆摩擦 产生的热最为Q,有mglsin a=Ee+Q.环由G到A,有Ee-Q- gl如a=m2,解得0=号2,5c=glna}2,放B错 误C正确：D.由功能关系可知，圆环由A下滑至B,有mgh-W- W%三3疗-0，圆环由B上滑至A,有-mg-用，+Ww=0- 一学霸高考·白 2m(),则>g,即环经过B时，上滑的速度大于下滑的速 度，故D错误故选C 6.AD解析：A.当小球运动到某点P时，弹性绳的伸长量是x做，小球 受到如图所示的四个力作用，其中F=xm,将F,正交分解，则F 的水平分量F如0=血日=c=受小球水平方向平商，则 F=F,im,又月=u=5g,F,的竖直分量F=F,s0= =口，由以上推导可知小球受到的摩擦力为恒力.则CD 段与DE段摩擦力所做的功相同，则在E段弹性绳和小球组成的 系统机械能的减小量等于CD段弹性绳和小球组成的系统机城能的 减小量，故A正确：B.小球从C到E,根据动能定理有mgh 了mg-W=0,解得克服弹性绳弹力做功W%=了mgh,故B错误： C对小球从C运动到E过程，应用动能定理得mgh-了mgh-W= 0,若小球恰能从￡点回到C点，应用动能定理得-mgh+W弹 me6=02.联立求解得：=√兮动，放C错误：D若只把 1 4 小球质量变为2m,小球受到的摩擦力不变，小球从C点由静止开始 1 动，到达E点时根据动能定理有2mgh-W-了mgh=,×2江 0,解得小球到达E点时的速度大小，=√所，故D正确放选AD. B C F P mg 7.(1)见解析(2)4.8」(3)1.8」 解析：(1)圆环从M点水平拉至A点过程中弹性势能增加量等于克 服弹力敬的功￡。=W. 和 弹力随伸长量增大而均匀增大，克服弹力做的功W=)·,可证 得品 (2)圆环由A运动至C过程，根据动能定理得mgh-W-W,=0-0. 克服弹力做功。=之-之.=V后，解得期，=宁。 代入数据得圆环从A下滑至C过程中克服弹擦力做的功为W, 4.81 (3)设下滑过程中绳与竖直方向夹角为8，侧杆与圆环间摩擦力∫= k m日·血8=始终不变，圆环从A至C过程围=质，可得/F4N, 圆环受合力为零时动能最大，此时g=k ·%+厂.可得h'= cos 8 0.6m。 圆环下滑至动能最大的过程中，根据动能定理得mgh'-旷-'= E.-0, 其中肠=仙2，解得=181 专题探究9功能关系的综合成用 1。D解析：A.杆移动距离1的过程中先做加速运动再做减速运动，杆 所受的摩擦力不变，但所受的弹簧的弹力是变力，所以杆所受的合 外力为变力，加速度大小和方向都变化，故A错误：B.弹簧被压缩 到最短时.杆所受的合外力最大，杆正在做加速运动.其速度设有达 到最大，故B错误：C.根据能量守恒定律，由于杆与周定槽之间的 滑动摩擦力做功，系统的机械能有一部分转化为内能，所以小车被 弹簧弹回的速率小于，放C错误：D.弹簧的弹性势能最大时，弹 簧的弹力最大，轻杆受到的合外力最大，向右加速的加速度也达到 最大，故D正确.故选D. 2。C解析：A物块沿斜面上滑过程中动能和机拔能均减小，取水平 题·物理·36一第5节 ☑应用提优考点全面，能力提升1限时：40min 1.(2025·河南青桐鸣联考)如图所示，质量 为m的跳伞运动员在高空由静止下落，从静 止下落到打开降落伞之前运动员一直做竖直 方向的匀加速运动，此过程中，运动员减少的 重力势能与增加的动能之比为9：8，重力加 速度为g,若此过程运动员下降的高度为h, 则此过程中 ) 人运动员的加速度大小为)5 B.合外力对运动员做的功为)h C.运动员的机械能减少量为。mgh D.空气阻力对运动员做的功为。mgh (第1题) (第2题) 2.(2024·江苏无锡一中月考)如图所示，A、B 两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻 质弹簧相连，B球放在水平地面上，整个系统 处于竖直静止状态现用竖直向上的拉力F 缓慢将A上提，直至B恰好离开地面.已 知A、B的质量均为m,重力加速度为g.在此 过程中拉力做的功为 () A.2(mg)2 B. 2(mg)2 3k c.3(mg)2 D.(mg)2 2k k 3.如图所示，固定成直角的两根硬杆组合体 POQ,OP粗糙水平，OQ竖直光滑，小球甲和 乙的质量均为m=1kg,分别串在OP和OQ 第六章机械能守恒定律学丽高春 能关系 上，甲、乙两球间的细线长度L=1.3m,甲到 0的距离s=0.5m,甲与OP间的动摩擦因数 4=0.5,重力加速度g取10m/s2.给甲球一个 水平向右的作用力F,使甲球从静止开始缓 缓向右运动，在甲球向右移动距离x=0.7m 过程中，力F做的功为 A.3.5J B.7J C.10.5J D.14J 4. (2025·东北三省联考)如图所示，楔形木块 固定在水平面上，左侧粗糙斜面和右侧光滑 斜面与水平面的夹角均为37°，顶角处安装一 轻质光滑定滑轮.质量分别为m=3kg、mg= 5kg的滑块A、B通过跨过定滑轮的不可伸长 的轻绳连接，轻绳与斜面平行，A与斜面间的 动摩擦因数为0.25.t=0时刻将两滑块由静 止释放，1=4s时B刚好运动至右侧斜面底 端，此时A未运动至滑轮处.重力加速度g取 10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说 法正确的是 37 3792 A.0~4s内轻绳对A的拉力做的功等于A 机械能的增加量 B.t1=4s时A的速度大小为8m/s C.0~4s内B机械能的减少量为157.5J D.0~4s内A、B系统的机械能的减少量为 72J (2025·江苏泰州一模)如图所示，轻质弹簧 一端固定，另一端与质量为m的圆环相连， 圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面 之间的夹角为α，圆环在A处时弹簧竖直且 处于原长将圆环从A处静止释放，到达C处 09 学霸高春白题物理 时速度为零.若圆环在C处获得沿杆向上的 速度v,恰好能回到A.已知AC=L,B是AC的 中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度 为g,则 A.下滑过程中，环的加速度逐渐减小 B.下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为 2 1 C.从C到A过程，弹簧对环做功为mgLsin 1 4 D.环经过B时，上滑的速度小于下滑的速度 (第5题) (第6题) 6.(2025·湖北十一校二模)（多选）如图所示 一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比） 左端固定在A点，自然长度等于AB.弹性绳 跨过由固定轻杆OB固定的定滑轮连接一个 质量为m的小球，小球穿过竖直固定的杆 初始时弹性绳ABC在一条水平线上，小球从 C点由静止释放，当滑到E点时速度恰好为 零，已知C、E两点间距离为h,D为CE的中 点，小球在C点时弹性绳的拉力为受，小球 与杆之间的动摩擦因数为0.4，弹性绳始终处 在弹性限度内，重力加速度为g.下列说法正 确的是 () A.对于由弹性绳和小球组成的系统，在CD 阶段损失的机械能等于在DE阶段损失 的机械能 B.小球从C到E克服弹性绳弹力做功 3 4 mgh C.在E点给小球一个竖直向上的速度√h 小球恰好能回到C点 D.若只把小球质量变为2m,则小球从C点 由静止开始运动，到达E点时的速度大小 为gh 7.(2024·江苏常州期中)如图所示，轻质弹性 绳一端固定在0点，另一端与质量m=1kg 的圆环相连，M处有一光滑定滑轮，弹性绳的 原长等于OM.将圆环从M点水平拉至A点 并套在粗糙竖直固定杆上，O、M、A三点在同 一水平线上，之后将圆环由静止释放，圆环恰 可下滑至C点.已知M、A间距离x。= 0.8m,A、C间距离h=1.2m,弹性绳弹力满 足胡克定律且始终在弹性限度内，其劲度系 数k=10N/m,竖直杆粗糙程度一致，设最大 静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取 10m/s2. (1)简要证明圆环在A点时弹性绳的弹性势 能为， (2)求圆环从A下滑至C过程中克服摩擦力 做的功； (3)求圆环下滑过程中的最大动能， 20