课时跟踪检测（二十） 功能关系 能量守恒定律 （卷Ⅰ） [A级——基础小题练熟练快]
★1．物体在竖直方向上分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动。在这三种情况下物体机械能的变化情况是( )
A．匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小
B．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小 C．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能可能增加，可能减少，也可能不变
D．三种情况中，物体的机械能均增加
解析:选C 无论物体向上加速还是向上匀速运动，除重力外，其他外力一定对物体做正功，物体机械能都增加，物体向上减速运动时，除重力外，物体受到的其他外力不确定，故无法确定其机械能的变化，C正确。
2．(2016·四川高考)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J。韩晓鹏在此过程中( )
A．动能增加了1 900 J B．动能增加了2 000 J C．重力势能减小了1 900 J D．重力势能减小了2 000 J
解析:选C 根据动能定理得韩晓鹏动能的变化ΔE＝WG＋Wf＝1 900 J－100 J＝1 800 J＞0，故其动能增加了1 800 J，选项A、B错误；根据重力做功与重力势能变化的关系WG＝－ΔEp，所以ΔEp
＝－WG＝－1 900 J＜0，故韩晓鹏的重力势能减小了1 900 J，选项C正确，选项D错误。
★3．滑块静止于光滑水平面上，与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态，现用恒定的水平外力F作
用于弹簧右端，在向右移动一段距离的过程中拉力F做了10 J的功。在上述过程中( )
A．弹簧的弹性势能增加了10 J B．滑块的动能增加了10 J
C．滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10 J D．滑块和弹簧组成的系统机械能守恒
解析:选C 拉力F做功的同时，弹簧伸长，弹性势能增大，滑块向右加速，滑块动能增加，由功能关系可知，拉力做功等于滑块的动能与弹簧弹性势能的增加量之和，C正确，A、B、D均错误。
4．如图所示，一表面光滑的木板可绕固定的水平轴O转动，木板从水平位置OA转到OB位置的过程中，
木板上重为5 N的物块从靠近转轴的位置由静止开始滑到图中虚线所示位置，在这一过程中，物块的重力势能减少了4 J。则以下说法正确的是(取g＝10 m/s2)( )
A．物块的竖直高度降低了0.8 m
B．由于木板转动，物块下降的竖直高度必大于0.8 m C．物块获得的动能为4 J
D．由于木板转动，物块的机械能必定增加
解析:选A 由重力势能的表达式Ep＝mgh，重力势能减少了4 J，而mg＝5 N，故h＝0.8 m，A项正确、B项错误；木板转动，木板的支持力对物块做负功，则物块机械能必定减少，故C、D项均错误。
★5．[多选]重物m系在上端固定的轻弹簧下端，用手托起重物，使弹簧处于竖直方向，弹簧的长度等于原长时，突然松手，重物下落的过程中，对于重物、弹簧和地球组成的系统来说，正确的是(弹簧始终在弹性限度内变化)( )
A．重物的动能最大时，重力势能和弹性势能的总和最小 B．重物的重力势能最小时，动能最大 C．弹簧的弹性势能最大时，重物的动能最小 D．重物的重力势能最小时，弹簧的弹性势能最大
解析:选ACD 重物下落过程中，只发生动能、重力势能和弹性势能的相互转化，所以当动能最大时，重力势能和弹性势能的总和最小，A正确；当重物的重力势能最小时，重物应下落到最低点，其速度为零，动能最小，此时弹簧伸长量最大，弹性势能最大，故B错误，C、D正确。
★6．如图所示，长为L的小车置于光滑的水平面上，小车前端放一小物块，用大小为F的水平力将
小车向右拉动一段距离s，物块刚好滑到小车的左端，物块与小车间的摩擦力为Ff，在此过程中( )
A．系统产生的内能为FfL B．系统增加的机械能为Fs C．物块增加的动能为FfL D．小车增加的动能为Fs－FfL
解析:选A 系统运动过程的示意图如图所示，系统产生的内能应为滑动摩擦力乘以物体间的相对位移，即FfL，故A正确；根据功能关系，外力
对系统做的功应等于系统产生的内能与机械能增量之和，即Fs＝ΔE总
＋FfL，故B错误；根据动能定理，合外力对物块做的功等于物块增
加的动能，即Ff(s－L)，C错误；根据动能定理，合外力对小车做的功等于小车动能的增量，即Fs－Ffs＝ΔEk车，故D错误。
7．(2018·安庆模拟)如图所示，一足够长的木
板在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体轻轻地放置在木板上的右端，已知物体m和木板之间的动摩擦因数为μ，为保持木板的速度不变，从物体m放到木板上到它相对木板静止的过程中，须对木板施一水平向右的作用力F，那么力F对木板做功的数值为( )
A．
mv2
4
B．
mv2
2
C．mv2 D．2mv2
解析:选C 由能量转化和守恒定律可知，力F对木板所做的功W12
一部分转化为物体m的动能，一部分转化为系统内能，故W＝mv＋
2μmg·x相，x相＝vt－t，a＝μg，v＝at即v＝μgt，联立以上各式
2可得:W＝mv2，故选项C正确。
[B级——中档题目练通抓牢]
8．(2018·商丘一中押题卷)一物体仅受重力和竖直向上的拉力作用，沿竖直方向向上做减速运动。此过程中物体速度的平方和上升高度的关系如图所示。若取h＝0处为重力势能等于零的参考平面，则此过程中物体的机械能随高度变化的图像可能正确的是( )
v
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