高中物理 功能关系 典型例题(含答案)【经典】

考点三：功能关系

1．(单选)如图，木板可绕固定水平轴O 转动．木板从水平位置OA 缓慢转到OB 位置，木板上的物块始终相对于木板静止．在这一过程中，物块的重力势能增加了2J ．用F N 表示物块受到的支持力，用F f 表示物块受到的摩擦力．在此过程中，以下判断正确的是( )．答案 B

A ．F N 和F f 对物块都不做功

B ．F N 对物块做功为2 J ，F f 对物块不做功

C ．F N 对物块不做功，F f 对物块做功为2 J

D ．F N 和F f 对物块所做功的代数和为0

2．（单选）质量为m 的物体由静止开始下落，由于空气阻力影响，物体下落的加速度为45g ，在物体下落高度为h 的过程中，下列说法正确的是( ) 答案 A

A ．物体的动能增加了45mgh

B ．物体的机械能减少了45

mgh C ．物体克服阻力所做的功为45mgh D ．物体的重力势能减少了45

mgh 答案 A 解析 下落阶段，物体受重力和空气阻力，由动能定理W ＝ΔE k ，即mgh －F f h ＝ΔE k ，F f ＝mg －45mg ＝15mg ，可求ΔE k ＝45

mgh ，选项A 正确；机械能减少量等于克服阻力所做的功W ＝F f h ＝15

mgh ，选项B 、C 错误；重力势能的减少量等于重力做的功ΔE p ＝mgh ，选项D 错误． 3．(单选)升降机底板上放一质量为100 kg 的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m 时速度达到4 m/s ，则此过程中(g 取10 m/s 2)( )． 答案 A

A ．升降机对物体做功5 800 J

B ．合外力对物体做功5 800 J

C ．物体的重力势能增加500 J

D ．物体的机械能增加800 J

4．(多选)如图所示，一块长木板B 放在光滑的水平面上，在B 上放一物体A ，现以恒定的外力拉B ，由于

A 、

B 间摩擦力的作用，A 将在B 上滑动，以地面为参考系，A 、B 都向前移动一段距离．在此过程中( )．

A ．外力F 做的功等于A 和

B 动能的增量

B ．B 对A 的摩擦力所做的功，等于A 的动能增量

C ．A 对B 的摩擦力所做的功，等于B 对A 的摩擦力所做的功

D ．外力F 对B 做的功等于B 的动能的增量与B 克服摩擦力所做的功之和 答案 BD

5．（单选）如图所示，质量为m 的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上，一根轻质弹簧一端固定于O 点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到弹簧水平位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧位于竖直位置时，小球速度恰好为零，此时小球下降的竖直高度为h ，若全过程

中弹簧始终处于伸长状态且处于弹性限度范围内，下列说法正确的是( )．

A ．弹簧与杆垂直时，小球速度最大 答案 B

B ．弹簧与杆垂直时，小球的动能与重力势能之和最大

C ．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量小于mgh

D ．小球下滑至最低点的过程中，弹簧的弹性势能增加量大于mgh

6．(多选)如图所示，楔形木块abc 固定在水平面上，粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同，顶角b 处安装一定滑轮，质量分别为M 、m (M >m )的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在

两滑块沿斜面运动的过程中( )．答案 CD

A ．两滑块组成系统的机械能守恒

B ．重力对M 做的功等于M 动能的增加

C ．轻绳对m 做的功等于m 机械能的增加

D ．两滑块组成系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功

7、（多选）如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m 的小物块自斜面底端以一定的初速度，沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小g .若物块上升的最大高度为H ，则此过程中，物块的( )．答案 AC

A ．动能损失了2mgH

B ．动能损失了mgH

C ．机械能损失了mgH

D ．机械能损失了12mgH 8．（多选）如图所示，一小球P 套在竖直放置的光滑固定圆环上，圆环的半径为R ，环上的B 点与圆心O 1等高，一原长为R 的轻弹簧下端固定在环的最低点O 上，上端与球P 连接．现使小球P 以

很小的初速度(可视为零)从环的最高点A 开始向右沿环下滑，若不计空气阻力，弹簧始终处

于弹性限度内，则下列说法正确的是( )．答案 CD

A ．小球P 在下滑过程中弹簧的弹性势能逐渐减少

B ．小球P 在下滑过程中机械能守恒

C ．小球P 在下滑过程中机械能先逐渐增加后逐渐减少

D ．小球P 在到达B 点之后向下滑动的过程中动能先逐渐增加后逐渐减少

9、（多选）如图所示，质量为m 的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速率v 匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程，下列说法正确的是( )．答案BC

A ．电动机多做的功为12mv 2

B ．摩擦力对物体做的功为12mv 2

C ．电动机增加的功率为μmgv

D ．传送带克服摩擦力做功为12mv 2

10．（单选）如图所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径OA 水平、OB 竖直，一个质量为m 的小球自A 的正上方P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没

有压力．已知AP ＝2R ，重力加速度为g ，则小球从P 到B 的运动过程中( )．答案 D

A ．重力做功2 mgR

B ．机械能减少mgR

C ．合外力做功mgR

D ．克服摩擦力做功12mgR

11．(单选)如图所示，竖立在水平面上的轻弹簧，下端固定，将一个金属球放在弹簧顶端(球与弹簧不连接)，用力向下压球，使弹簧被压缩，并用细线把小球和地面拴牢(图甲)．烧断细线后，发现球

被弹起且脱离弹簧后还能继续向上运动(图乙)．那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运

动过程中，下列说法正确的是( )．答案 D

A ．弹簧的弹性势能先减小后增大

B ．球刚脱离弹簧时动能最大

C ．球在最低点所受的弹力等于重力

D ．在某一阶段内，小球的动能减小而小球的机械能增加

12．(多选)如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P 拴接，另一端与物体A 相连，物体A 置于光滑水平桌面上(桌面足够大)，A 右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B 相

连．开始时托住B ，让A 处于静止且细线恰好伸直，然后由静止释放B ，直至B

获得最大速度．下列有关该过程的分析中正确的是( )． 答案 BD

A ．

B 物体受到细线的拉力保持不变

B ．B 物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量

C ．A 物体动能的增量等于B 物体重力对B 做的功与弹簧弹力对A 做的功之和

D ．A 物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A 做的功

13．（多选）如图所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端，弹簧处于自然状态时上端位于A 点．质量为m 的物体从斜面上的B 点由静止下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停

在斜面上．下列说法正确的是( )．答案 BC

A ．物体最终将停在A 点

B ．物体第一次反弹后不可能到达B 点

C ．整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功

D ．整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能

14．（多选）如图所示，将一轻弹簧固定在倾角为30°的斜面底端，现用一质量为m 的物体将弹簧压缩锁定在A 点，解除锁定后，物体将沿斜面上滑，物体在运动过程中所能到达的最高点B 距A 的竖直高度为h ，