2022届高考物理选择题专题强化训练：功能关系 机械能守恒定律及其应用(广东使用)

这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练：功能关系 机械能守恒定律及其应用(广东使用)，共16页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共13小题；共52分）
1. 如图所示，甲、乙两球质量相同，悬线一长一短，如将两球从同一水平面无初速释放，不计阻力，则小球通过最低点时
A. 甲球受到的拉力较乙球大
B. 甲球的向心加速度较乙球大
C. 甲球的动能和乙球的动能相等
D. 相对同一参考平面，甲、乙两球的机械能一样大

2. 自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是
A. 机械能守恒B. 能量正在消失
C. 只有动能和势能相互转化D. 减少的机械能转化为内能

3. 一物块由静止开始从粗糙斜面上的某点加速下滑到另一点，在此过程中重力对物体块做的功等于
A. 物块动能的增加量
B. 物块重力势能的减少量与物块克服摩擦力做的功之和
C. 物块重力势能的减少量和物块动能的增加量以及物块克服摩擦力做的功之和
D. 物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和

4. 运动员将网球水平击出，用 vy 、 h 、 E 和 P 分别表示网球下落过程中竖直方向的分速度、下落的高度、机械能和重力的瞬时功率，则下列图象正确的是（不计空气阻力）
A. B.
C. D.

5. 在高台跳水比赛中，质量为 m 的运动员进入水中后受到水的阻力（包括浮力）而竖直向下做减速运动，设水对运动员的阻力大小恒为 F，则在运动员减速下降深度为 h 的过程中，下列说法正确的是（g 为当地的重力加速度）
A. 运动员的动能减少 Fh
B. 运动员的重力势能减少 mgh
C. 运动员的机械能减少了 (F−mg)h
D. 运动员的机械能减少了 mgh

6. 下列几种情况，系统机械能守恒的是
A. 在空中飘落的树叶[图（a）]
B. 运动员在蹦床上越跳越高[图（b）]
C. 图（c）中小车上放一木块，小车的左侧有弹簧与墙壁相连，小车在左右振动时，木块相对于小车无滑动（车轮与地面摩擦不计）
D. 图（c）中小车振动时，木块相对小车有滑动

7. 根据伽利略理想斜面实验，利用如图所示的轨道装置做实验：在斜轨上先后铺垫三种粗糙程度不同的材料，小球从左侧斜轨上的 O 点由静止释放后沿斜轨向下运动，并沿右侧斜轨上升到的最高位置依次为 1 、 2 、 3。对比这三次实验可知
A. 第一次实验中小球接触的材料是最光滑的
B. 第二次实验中小球的机械能守恒
C. 第三次实验中小球的惯性最大
D. 第三次实验中小球对轨道最低点的压力最大

8. 如图，短道速滑接力比赛中，运动员甲和乙在水平直道交接时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，则此过程中
A. 甲、乙系统的总动量守恒B. 甲、乙系统的机械能守恒
C. 甲、乙的动量变化量相同D. 甲、乙的动能变化量相同

9. 如下图所示，一个小球套在固定的倾斜光滑杆上，一根轻质弹簧的一端悬挂于 O 点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，将小球沿杆拉到与 O 点等高的位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧处于竖直时，小球速度恰好为零。若弹簧始终处于伸长且在弹性限度内，在小球下滑过程中，下列说法正确的是
A. 小球的机械能先增大后减小
B. 弹簧的弹性势能一直增加
C. 重力做功的功率一直增大
D. 当弹簧与杆垂直时，小球的动能最大

10. 如图所示，倾角为 30∘ 的固定斜面上，质量为 m 的物块在恒定拉力作用下沿斜面以加速度 a=g2 向上加速运动。重力加速度为 g。物块沿斜面运动的距离为 x 的过程，下列说法正确的是
A. 重力势能增加 mgx B. 机械能增加 mgx
C. 动能增加 14mgx D. 拉力做功为 12mgx

11. 如图所示，物体放在轻弹簧上，沿竖直方向在 A 、 B 间做简谐运动。在物体沿 DC 方向由 D 点运动到 C 点（D 、 C 两点未在图上标出）的过程中，弹簧的弹性势能减少了 3.0 J，物体的重力势能增加了 1.0 J。则在这段过程中
A. 物体经过 D 点时的运动方向是指向平衡位置的
B. 物体的动能增加了 4.0 J
C. D 点的位置一定在平衡位置上
D. 物体的运动方向可能是向下的

12. 如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球 a 和 b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆 C 和 D 上，a 球置于 C 点正下方的地面上时，轻绳 Cb 恰好处于水平拉直状态。现将 b 球由静止释放，当 b 球摆至最低点时，a 球对地面压力刚好为零。现把细杆 D 水平移动少许，让 b 球仍从原位置由静止释放摆至最低点的过程中，不计空气阻力，下列说法中正确的是
A. 若细杆 D 水平向左移动少许，则 b 球摆至最低点时，a 球会离开地面
B. 若细杆 D 水平向右移动少许，则 b 球摆至最低点时，a 球会离开地面
C. 无论细杆 D 水平向左或者向右移动少许，当 b 球摆至最低点时，a 球都不会离开地面
D. 无论细杆 D 水平向左或者向右移动少许，当 b 球摆至最低点时，a 球都会离开地面

13. 如图，粗糙水平地面上放有一斜劈，小物块以一定初速度从斜劈底端沿斜面向上滑行，回到斜劈底端时的速度小于它上滑的初速度。已知斜劈始终保持静止，则小物块
A. 上滑所需时间与下滑所需时间相等
B. 上滑时的加速度与下滑时的加速度相等
C. 上滑和下滑过程，小物块机械能损失相等
D. 上滑和下滑过程，斜劈受到地面的摩擦力方向相反

二、双项选择题（共14小题；共56分）
14. 关于能量和能源，下列表述正确的是
A. 能量可以从一种形式转化为另一种形式
B. 能量可以从一个物体转移到另一个物体
C. 能量是守恒的，所以能源永不枯竭
D. 能源在利用过程中有能量耗散，这表明能量不守恒

15. 如图所示，一个小球从高处自由下落到达轻质弹簧顶端 A 处起，弹簧开始被压缩。在小球与弹簧接触，关于小球的动能、重力势能，弹簧的弹性势能的说法中正确的是
A. 小球的动能先增大后减小
B. 小球的重力势能逐渐减小，弹簧的弹性势能逐渐增加
C. 小球的动能一直在减小
D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和逐渐增加

16. 长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为 m 的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为 h，在空中运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为 g，下列说法正确的有
A. 甲在空中的运动时间比乙的长
B. 两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等
C. 从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少 mgh
D. 从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为 mgh

17. 如图所示，一橡皮绳上端固定，下端系一小球，从某高度自由落下，在下落过程中，位置 A 是橡皮绳原长位置，位置 B 为小球运动的最低点。下列说法中正确的是
A. 物体从 A 下降到 B 的过程，橡皮绳的弹性势能不断变小
B. 物体从开始下降到 B 的过程中，重力势能逐渐减小
C. 物体从 A 下降到 B 的过程中动能是先增大，后减小
D. 物体从 A 下降到 B 的过程中，动能不断变小

18. 如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度 h=0.1 m 处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度 h 并作出滑块的 Ek−h 图象，其中高度从 0.2 m 上升到 0.35 m 范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，取 g=10 m/s2，由图象可知
A. 小滑块的质量为 0.2 kg
B. 轻弹簧原长为 0.2 m
C. 弹簧最大弹性势能为 0.32 J
D. 小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为 0.18 J

19. 如图所示，滑轮大小可忽略的传送带以恒定速率顺时针转动，将小物块在传送带底端 P 点无初速度释放，小物块在摩擦力作用下运动至传送带顶端，在小物块运动过程中，下列说法中正确的是
A. 小物块所受摩擦力的瞬时功率一定不断变大
B. 小物块所受摩擦力做的功大于小物块动能的增加量
C. 若物块滑到顶端时恰好与传送带共速，则两者间因摩擦而产生的内能恰好等于物块增加的机械能
D. 若物块滑动顶端时恰好与传送带共速，则两者间因摩擦而产生的内能恰好等于物块增加的动能

20. 如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于 O 点，另一端与小球相连。现将小球从 M 点由静止释放，它在下降的过程中经过了 N 点。已知 M 、 N 两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且 ∠ONM<∠OMN<π2。在小球从 M 点运动到 N 点的过程中
A. 弹力对小球先做正功后做负功
B. 有一个时刻小球的加速度等于重力加速度
C. 弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零
D. 小球到达 N 点时的动能等于其在 M 、 N 两点的重力势能差

21. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为 m 、套在粗糙竖直固定杆 A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长，圆环从 A 处由静止开始下滑，经过 B 处的速度最大，到达 C 处的速度为零，AC=h，圆环在 C 处获得一竖直向上的速度 v，恰好能回到 A，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为 g，则圆环
A. 下滑过程中，加速度一直减小
B. 下滑过程和上滑过程摩擦力做功相等
C. 下滑过程中，克服摩擦力做的功为 14mv2
D. 在 C 处，弹簧的弹性势能为 14mv2−mgh

22. 如图所示，水平传送带保持静止时，一个质量为 m 的小物块以水平初速度 v0 从传送带左端冲上传送带，然后从传送带右端以一个较小的速度 v1 滑出传送带。现在让传送带在电动机的带动下以速度 v2 逆时针匀速转动，小物体仍以水平初速度 v0 从传送带左端冲上传送带，则
A. 小物体可能会从传送带左端滑出
B. 小物体仍以速度 v1 从传送带右端滑出
C. 小物体克服摩擦力做功为 12mv02−12mv12
D. 小物块和传送带摩擦而产生的内能为 12mv02−12mv12

23. 如图所示，一物体从 A 点出发以初速度 v0 冲上光滑斜面 AB，并能沿斜面升高到 h。不考虑空气阻力，说法中正确的是
A. 若将斜面从 C 点锯断，物体冲出 C 点后仍能升高到 h
B. 若将斜面从C点锯断，物体冲出 C 点后不能升高到 h
C. 若把斜面弯曲成圆弧形 AB’，物体能沿 AB’ 升高到 h
D. 若把斜面弯曲成圆弧形 ABʹ，物体不能沿 ABʹ 升高到 h

24. 如图所示，足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向运转.现将一个物体轻轻放在传送带底端，物体第一阶段被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段匀速运动到传送带顶端.则下列说法中正确的是
A. 第一阶段和第二阶段摩擦力对物体都做正功
B. 第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量
C. 第二阶段摩擦力对物体做的功等于第二阶段物体机械能的增加量
D. 两个阶段摩擦力对物体所做的功等于物体机械能的减少量

25. 把质量是 0.2 kg 的小球放在竖直的弹簧上，将小球往下按至 a 的位置，如图所示。迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置 c，途中经过位置 b 时弹簧正好处于原长。已知 b 、 a 的高度差为 0.1 m，c 、 b 的高度差为 0.2 m，弹簧的质量和空气阻力均可忽略，g 取 10 m/s2。小球从运动到的过程中，下列说法正确的是
A. 小球的动能先增大后减小
B. 弹簧的弹性势能的最大值为 0.6 J
C. 小球在 b 点的动能最大，为 0.4 J
D. 小球的动能与弹簧的弹性势能的总和逐渐增加

26. 如图所示，光滑斜面倾角为 θ，C 为斜面上固定挡板，物体 A 和 B 通过轻质弹簧连接，弹簧劲度系数为 k，A 、 B 处于静止状态，现对 A 施加沿斜面向上的恒力使 A 沿斜面向上运动，当 B 刚要离开挡板 C 时，A 沿斜面上向上运动的速度为 v，加速度为 a，且斜面向上。已知 A 物块的质量为 m，B 物块的质量为 2m，重力加速度为 g，弹簧始终在弹性范围内，下列说法正确的是
A. 当 B 刚要离开 C 时，A 发生的位移大小 3mgsinθk
B. 从静止到 B 刚要离开 C 的过程中，物体 A 克服重力做功为 3m2g2sin2θk
C. B 刚要离开 C 时，恒力对 A 做功的功率为 (2mgsinθ+ma)v
D. 当物体 A 速度达到最大时，B 的加速大小为 a2

27. 如图，两个相同小物块 a 和 b 之间用一根轻弹簧相连，系统用细线静止悬挂于足够高的天花板下。细线某时刻被剪断，系统下落，已知重力加速度为 g，则
A. 细线剪断瞬间，a 和 b 的加速度大小均为 g
B. 弹簧恢复原长时，a 和 b 的加速度大小均为 g
C. 下落过程中弹簧一直保持拉伸状态
D. 下落过程中 a 、 b 和弹簧组成的系统机械能守恒

三、多项选择题（共3小题；共12分）
28. 如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力 F 作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力 F 做功 WF，磁场力对导体棒做功 W1，磁铁克服磁场力做功 W2，重力对磁铁做功 WG，回路中产生的焦耳热为 Q，导体棒获得的动能为 Ek。则
A. W1=QB. W2−W1=Q
C. W1=EkD. WF+WG=Q+Ek

29. 一质量为 m 的物体，以 13 g 的加速度减速上升 h 高度，不计空气阻力，则
A. 物体的机械能不变B. 物体的动能减小 13 mgh
C. 物体的机械能增加 23 mghD. 物体的重力势能增加 mgh

30. 如图所示，质量相等、材料相同的两个小球 A 、 B 间用一劲度系数为 k 的轻质弹簧相连组成系统，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在 B 上的水平外力 F 的作用下由静止开始运动，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为 4Ek 时撤去外力 F，最后停止运动不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在从撤去外力 F 到停止运动的过程中，下列说法正确的是
A. 撤去外力 F 的瞬间，弹簧的伸长量为 F2k
B. 撤去外力 F 后，球 A 、 B 和弹簧构成的系统机械能守恒
C. 系统克服摩擦力所做的功等于系统机械能的减少量
D. A 克服外力所做的总功等于 2Ek
答案
第一部分
1. D
2. D
【解析】A、自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，机械能不守恒；
B、D、秋千的机械能越来越小。能量并没有消失，D正确；
C、秋千的机械能越来越小，并不仅仅是动能与重力势能之间的转化。
故选：D。
3. D
【解析】A、物块在下滑过程中，摩擦力对物块做负功，故A错误；
BC、重力对物体块做的功等于物块重力势能的减少量；
D、根据动能定理得：WG−Wf=ΔEk，则 WG＝ΔEk+Wf，即重力对物体块做的功等于物块动能的增加量与物块克服摩擦力做的功之和，故D正确。
故选：D。
4. D
5. B
【解析】运动员在减速下降深度为 h 的过程中，根据动能定理知，动能的减小量等于克服合力做的功，为 (F−mg)h，故A错误；
在减速下降深度为 h 的过程中，重力势能的减小量等于重力做的功，为 mgh，故B正确；
减速下降深度为 h 的过程中，机械能的减小量等于克服阻力做的功，为 Fh，故C、D错误
6. C
【解析】A中在空中飘落的树叶，受空气阻力作用，则机械能减小，故A错误；
B图中运动员做功，其机械能越来越大，故B错误；
C图中只有弹簧弹力做功，系统的机械能守恒，故C正确；
C图中若物块相对小车有滑动，则由于有滑动摩擦力做功，所以机械能不守恒，故D错误。
7. D
【解析】如果斜面光滑，则小球应到达等高的位置，则由图可知，三次实验中小球均受到阻力作用，故机械能不守恒，斜面不光滑，故AB错误；
由于不知道小球的质量，故不能明确小球的惯性大小，故C错误；
第三次实验中小球到达最低点的速度最大，则根据向心力公式可知，小球对轨道最低点的压力最大，故D正确。
8. A
9. A
【解析】光滑杆没有摩擦力做功，杆的弹力和运动方向垂直也不做功，那么整个过程只有弹簧弹力和小球重力做功，二者组成的系统机械能守恒，分析小球的受力，在沿杆方向一个是自身重力分力另外一个是弹力沿杆方向的分力，当弹簧与杆垂直时，沿杆方向没有弹簧的分力，只有重力沿杆向下的分力，说明小球在沿杆向下加速，由于全过程弹簧始终处于伸长状态那么弹簧与杆垂直时弹簧伸长量最小，弹性势能最小，根据小球弹簧系统机械能守恒，此时小球机械能最大，即小球的机械能先增加后减小，A正确；弹簧的长度先减小后增大，所以弹簧的弹性势能先增加后减小，B错误；小球的初速度和末速度都是零。所以重力的功率先增加后减小，C错误；当重力沿杆的分力和弹力沿杆的分力相等时，速度最大，动能最大，该位置在垂直杆位置下面，D错误。
10. B
【解析】重力势能增加 ΔEp=mgxsin30∘=0.5mgx，故A错误；
根据动能定理知，动能增加为 ΔEk=max=0.5mgx，故C错误；
机械能等于动能与重力势能之和，则知机械能增加为 ΔE=ΔEp+ΔEk=mgx，故B正确；
根据功能原理知，拉力做功为 W=ΔE=mgx，故D错误。
11. A
【解析】物体放在弹簧上做简谐振动，在最高点一定是弹簧的原长或者原长位置以下，D→C 时，弹性势能减少 3.0 J，而重力势能增加 1.0 J，这说明动能增加 2.0 J，而且是运动方向向上，C 点比 D 点靠近平衡位置，故A正确，BCD错误。
12. C
【解析】设 b 距离 D 的距离为 L，达到最低点的速度为 v；
因为 b 球摆动过程中机械能守恒，则有：mgL=12mbv2，
当 b 球摆到最低点时，由牛顿第二定律得：F−mbg=mbv2L
联立得：F=3mbg；
可以知道 F 与小 b 球到悬点的距离无关，故若细杆 D 水平向左或向右移动时，小球 b 摆到最低点时细绳的拉力不变，则 a 球不会离开地面，故C正确，ABD错误。
13. C
【解析】设斜面的长度为 x，物块和斜面间的动摩擦因数为 μ，斜面倾角为 θ，物体质量为 m，斜面质量为 M；
根据牛顿第二定律可得物体上滑的加速度大小 a1=mgsinθ+μmgcsθm=gsinθ+μgcsθ，下滑的加速度大小 a2=mgsinθ−μmgcsθm=gsinθ−μgcsθ，可知 a1>a2，
上升过程中根据逆向思维可以看成是加速度为 a1 的匀加速直线运动，根据 x=12at2 知，t1上滑过程中和下滑过程中机械能的损失都等于克服摩擦力做的功，即为 μmgxcsθ，故C正确；
物体先减速上滑，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下，对整体受力分析，受到总重力、支持力和向左的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有
x 分析：上滑过程中 f1=ma1csθ，下滑过程中 f2=ma2csθ，地面对斜面体的静摩擦力方向一直未变，向左，故D错误。
第二部分
14. A， B
15. A， B
【解析】A、C、小球刚接触弹簧时，弹力小于重力，合力方向向下；当弹力大于重力时，则小球做减速运动，故A正确；
B、由于将弹簧压缩至最低的过程中，相对地面的高度是越来越小，而小球接触弹簧至弹簧压缩最低点的过程中弹簧的形变量越来越大，故B正确；
D、因为整个过程中忽略阻力，满足系统机械能守恒，而在小球压缩弹簧的过程中，所以球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增加。
故选：AB。
16. B， C
【解析】A.由平抛运动规律可知，做平抛运动的时间
t=2hg
因为两手榴弹运动的高度差相同，所以在空中运动时间相等，故A错误；
B.做平抛运动的物体落地前瞬间重力的功率
P=mgvcsθ=mgvy=mg2gh
因为两手榴弹运动的高度差相同，质量相同，所以落地前瞬间，两手榴弹重力功率相同，故B正确；
C.从投出到落地，手榴弹下降的高度为 h，所以手榴弹重力势能减小量
ΔEp=mgh 故C正确；
D.从投出到落地，手榴弹做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，故D错误。
17. B， C
【解析】物体从 A 下降到 B 的过程，位置 A 是橡皮绳原长位置，位置 B 为小球运动的最低点，A 到 B 过程弹簧弹力一直做负功，弹性势能增加，A错误；
物体从开始下降到 B 的过程中，高度不断减小，则重力势能逐渐减小，B正确；
物体从 A 下降到 B 的过程中动能是先增大，后减小，重力和弹簧拉力相等时动能最大，C正确D错误。
18. A， B
【解析】在从 0.2 m 上升到 0.35 m 范围内，ΔEk=ΔEp=mgΔh，图线的斜率绝对值为：k=ΔEkh=−0.2 N=2 N=mg，所以：m=0.2 kg，故A正确；
在 Ek−h 图象中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从 0.2 m 上升到 0.35 m 范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块从 0.2 m 上升到 0.35 m 范围内所受作用力为恒力，所以从 h=0.2 m，滑块与弹簧分离，弹簧的原长的 0.2 m。故B正确；
根据能的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以 Epm=mgΔh=0.2×10×(0.35−0.1) J=0.5 J，故C错误；
由图可知，当 h=0.18 m 时的动能最大；在滑块整个运动过程中，系统的动能、重力势能和弹性势能之间相互转化，因此动能最大时，滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小，根据能的转化和守恒可知，Epmin=E−Ekm=Epm+mgh−Ekm=0.5 J+0.2×10×0.1 J−0.32 J=0.38 J，故D错误。
19. B， C
【解析】物块受到重力、支持力和摩擦力作用，可能先做匀加速，后做匀速直线运动，则摩擦力的瞬时功率先增大，后不变，故A错误；
在运动的过程中，摩擦力做正功，重力做负功，根据动能定理知，合力做功等于动能的变化量，则摩擦力做功大于物块动能的增加量，故B正确；
根据功能关系知，摩擦力做功等于物块机械能的增加量，物块运动到顶端时，恰好与传送带共速，则物块的位移与相对位移大小，则摩擦力对物块做功的大小等于摩擦产生的内能，则两者间因摩擦而产生的内能恰好等于物块增加的机械能，故C正确，D错误。
20. C， D
【解析】由题可知，M 、 N 两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，则在运动过程中 OM 为压缩状态，N 点为伸长状态；小球向下运动的过程中弹簧的长度先减小后增大，则弹簧的弹性势能先增大，后减小，再增大，所以弹力对小球先做负功再做正功，最后再做负功，故A错误；
在运动过程中 M 点为压缩状态，N 点为伸长状态，则由 M 到 N 有一状态弹力为 0 且此时弹力与杆不垂直，加速度为 g；当弹簧与杆垂直时小球加速度为 g。则有两处（即有两个时刻）加速度为 g，故B错误；
由图可知，弹簧长度最短时，弹簧与杆的方向相互垂直，则弹力的方向与运动的方向相互垂直，所以弹力对小球做功的功率为零，故C正确；
因 M 点与 N 点弹簧的弹力相等，所以弹簧的形变量相等，弹性势能相同，弹力对小球做的总功为零，则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功；小球向下运动的过程中只有重力做正功，所以小球到达 N 点时的动能等于其在 M 、 N 两点的重力势能差，故D正确。
21. B， C
【解析】圆环从 A 处由静止开始下滑，经过 B 处的速度最大，此时圆环的合力为零，加速度为零。到达 C 处的速度为零，所以圆环先向下做加速运动，再向下做减速运动，加速度先减小，后增大，故A错误；
下滑过程和上滑过程经过同一位置时圆环所受的摩擦力大小相等，两个过程位移大小相等，所以摩擦力做功相等，故B正确。
研究圆环从 A 处由静止开始下滑到 C 过程，由动能定理得：mgh−Wf−W弹=0−0=0，
在 C 处获得一竖直向上的速度 v，恰好能回到 A，由动能定理得：−mgh+W弹−Wf=0−12mv2
联立解得：克服摩擦力做的功为：Wf=14mv2，W弹=mgh−14mv2，所以在 C 处，弹簧的弹性势能为 Ep=W弹=mgh−14mv2，故C正确，D错误。
22. B， C
【解析】水平传送带静止时，A 从传送带左端冲上传送带，从传送带右端以速度 v 滑出传送带，运动过程中受到向左滑动摩擦力作用而做匀减速直线运动，相对于地通过的位移大小等于传送带的长度。若皮带轮逆时针方向转动，物块仍受到向左的滑动摩擦力作用做匀减速直线运动，滑动摩擦力没有变化，加速度也没有变化，相对于地通过的位移大小仍等于传送带的长度，则根据运动学公式 v12−v22=2ax 得知，A 物块仍以速度 v1 离开传动带；故A错误，B正确；
根据动能定理，由于只有滑动摩擦力做功，根据动能定理，物体克服摩擦力做功为 12mv02−12mv12，故C正确；
小物块和传送带摩擦而产生的内能为：Q=f·ΔS相对；第二次相对路程增加了，故第二次物块和传送带摩擦而产生的内能大于 12mv02−12mv12，故D错误。
23. B， D
【解析】物体沿光滑斜面到达最高点时，其速度为零.若将斜面从 C 点锯断，从 C 离开斜面后做斜抛运动，做斜抛运动的物体在最高点还具有水平速度，由机械能守恒定律可知，上升的高度比没有锯断时要低些，则 A错误，B正确；若把斜面弯成圆弧，物体在圆弧内运动，在最高点速度不能为零，否则，当物体还没有到达最高点时，物体就会离开圆弧，所以物体沿圆弧运动不能到达 h 高度，则C错误，D正确。
24. A， C
【解析】第一阶段物体相对传送带向下滑动，受到沿斜面向上的滑动摩擦力，第二阶段物体有沿斜面向下运动的趋势，受到沿斜面向上的静摩擦力，摩擦力的方向与运动方向一直相同，摩擦力对物体做正，A正确；对物体根据动能定理得，摩擦力和重力的合力对物体做的功等于物体动能的增量，B错误；重力以外的力对物体做的功等于物体机械能的增量，第二阶段摩擦力对物体做的功等于第二阶段物体机械能的增量，C正确；全过程摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量，D错误。
25. A， B
【解析】A．开始阶段弹力 F 大于重力 G，合外力方向向上，加速度向上，速度增加，动能增加；随着小球上升，F 减小，G 不变，合外力先减小到 0，后反向增大，加速度向下，速度减小，动能减小，A正确；
B．小球在 a 点时弹性势能最大，当小球运动到点 C 时，弹性势能转化为从 a 到 c 重力势能的增量。ΔEp=mghac=0.2×10×0.3=0.6 J
所以弹簧的弹性势能的最大值为 0.6 J，故B正确；
C．当小球所受合力为 0 时，加速度恰好减少到 0，此时速度最大，而弹力 F=G，弹簧长度不为原长，C错误；
D．整个过程中小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球重力势能增加，则动能和弹性势能之和减小。故D错误。
26. A， D
27. B， D
【解析】开始时系统处于平衡状态，弹簧的弹力大小为 mg，当细线剪断瞬间，弹簧不能突变，则 b 受力仍然平衡，加速度为零，而 a 受向下的拉力和重力作用，加速度为 2g，故A错误；
弹簧恢复原长时，两物体均只受重力，故加速度大小为 g，故B正确；
由于 a 的加速度大于 b 的加速度，故 a 下落较快，因此开始时弹簧处于压缩状态，故C错误；
对 a 和 b 和弹簧组成的系统来说，由于只有重力做功，故机械能守恒，故D正确。
第三部分
28. B， C， D
【解析】根据题意，由动能定理知：导体棒：W1=Ek①，故A错误，C正确；
根据能量守恒知 W2−W1=Q ⋯⋯②，故B正确；
对磁铁有：WF+WG−W2=0 ⋯⋯③，由 ①②③ 得 WF+WG=Ek+Q，故D正确。
29. B， C， D
【解析】物体的加速度为 13 g≠g，除重力做功外，还有其它力做功，物体机械能不守恒，故A错误；
对物体受力分析，设物体受的拉力的大小为 F，则由牛顿第二定律可得，mg−F=m⋅13 g，解得：F=23 mg，对全过程由动能定理可得，ΔEk=Fh−mgh=−13 mgh，物体的动能减少了 13 mgh，故B正确；
除重力外其它力做的功等于物体机械能的变化量，则机械能的增量 ΔE=Fh=23 mgh，故C正确；
物体高度增加，重力势能增加，增加的重力势能为 mgh，故D正确。
30. A， C， D