2026年高考物理一轮讲义+练习(黑吉辽蒙专用)第23讲功能关系能量守恒定律(专项训练)(黑吉辽专用)(学生版+解析)

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目录
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc17943" 01 课标达标练
\l "_Tc22251" 题型01 单一物体的能量转化问题
\l "_Tc2717" 题型02 多物体系统的能量守恒问题
\l "_Tc30632" 题型03 能量守恒与动量守恒的综合问题
\l "_Tc20184" 02 核心突破练
\l "_Tc5699" 03 真题溯源练
01 单一物体的能量转化问题
1．（2025·辽宁盘锦·三模）如图所示，水平地面上固定一条倾角θ=37°、长度L=8m的传送带，用于传送包裹，传送带以恒定速度v0=2m/s顺时针转动。某工人将一个质量m=1kg的包裹轻放在传送带的下端A处，包裹与传送带之间的动摩擦因数µ=0.8。已知g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。下列说法正确的是（ ）
A．包裹到达传送带上端B所需的时间为8s
B．在这个过程中，包裹与传送带摩擦产生的热量是51.2J
C．在这个过程中，摩擦力对包裹做功为50J
D．由于包裹的加入，传送带电动机需要额外消耗的能量为50J
2．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）在平行于纸面的匀强电场中，质量为、电荷量为的小球，仅在重力和电场力的作用下，由静止释放，沿斜向下做直线运动，轨迹与竖直方向的夹角为，重力加速度g，下列说法正确的是（ ）
A．电场方向可能水平向左
B．电场强度的最小值为
C．小球的电势能不可能增加
D．小球的机械能可能增加
3.（2025·黑龙江大庆·模拟预测）（多选）已知地球质量为M，月球质量为m，地月距离为L。以地心作为坐标原点，沿地月连线建立x轴，在x轴上有一个探测器。由于地球和月球对探测器的引力做功与路径无关，探测器具有与其位置相关的引力势能。仅考虑地球和月球对探测器的作用，可得探测器引力势能随位置变化关系如图所示。在处引力势能最大，k已知，下列选项正确的是（ ）
A．探测器受到的作用力随位置坐标x的增大，先增大后减小
B．探测器受到的作用力随位置坐标x的增大，先减小后增大
C．地球与月球的质量之比
D．地球与月球的质量之比
02 多物体系统的能量守恒问题
4.（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）（多选）如图所示，水平面内两根间距为的光滑平行导轨，右端接电容为的电容器。一质量为的导体棒置于导轨上，轻绳一端连接导体棒，另一端绕过定滑轮悬挂一质量为的物块。由静止释放导体棒，物块下落并牵引导体棒向左运动。空间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，不计导体棒和导轨的电阻，忽略绳与滑轮间的摩擦。若导体棒运动过程中电容器未被击穿，导体棒始终与导轨接触良好并保持垂直，重力加速度为，则在物块由静止下落高度为的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物块做加速度逐渐减小的加速运动
B．可求出物块下落经历的时间
C．可求出电容器增加的电荷量
D．物块与导体棒组成的系统减少的机械能等于导体棒克服安培力做的功
5.（2025·黑龙江·模拟预测）（多选）如图甲所示，滑块A放在静止于水平地面上的木板B右端，已知滑块A与木板B的质量均为时刻滑块A以的初速度向左运动，同时在木板右端加一个水平向右的外力，作用后撤去外力，前内滑块和木板的关系图像如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑块始终没有离开木板，取重力加速度。则（ ）
A．滑块与木板间的动摩擦因数为0.1
B．木板与地面间的动摩擦因数为0.4
C．木板长度至少滑块才能不掉
D．整个过程中系统摩擦生热共
6.（24-25高一下·辽宁·期末）初始时，质量分别为、木板A、B相隔一定的距离静止在光滑的水平面上，两木板上表面齐平，木板A的长度为。如图，一质量为的滑块C（看作质点）从木板A的左端以的初速度水平向右滑上木板A，一段时间后，滑块C离开木板A且此时木板A、B恰好发生弹性碰撞，此后滑块C始终没有离开木板B。已知滑块C与木板A间动摩擦因数为0.4，木板B上表面粗糙程度一致，重力加速度g大小取。求：
(1)初始时，木板A右端与木板B左端的距离s；
(2)木板A、B碰撞后瞬间，木板B速度的大小；
(3)滑块C与木板A、B因摩擦产生的总热量Q。
7.（24-25高一下·辽宁丹东·期末）物流公司的小件货物传输系统简化图如图所示，倾斜轨道平面AB与水平轨道BC平滑连接于B点，不计货物经过B点的能量损失。水平轨道BC段长为1.5m，与传送带等高。倾斜轨道A点距水平面高。AB段和BC段动摩擦因数均为。某次工人将质量的小件货物甲从A点静止释放，运动到水平轨道末端C点后与遗留在该处的质量为的货物乙发生碰撞（碰撞时间极短，碰撞前后甲、乙在同一条直线上）。按照行业标准，为保证货物安全，碰撞过程中甲、乙货物组成的系统损失的能量不能超过6J。碰后甲、乙冲上顺时针运行的传送带（设水平传送带足够长），传送带的速度，小件货物甲、乙均视为质点，且与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度。（，）
(1)求碰撞前小件货物甲从A处运动到C处克服摩擦力所做的功；
(2)若碰撞过程中，甲、乙恰好安全，则碰撞后甲、乙的速度大小；
(3)若甲、乙以（2）问中的速度冲上传送带并最终都与传送带共速，此过程中为使传送带保持匀速，电动机额外多消耗的电能是多少。
03 能量守恒与动量守恒的综合问题
8.（24-25高一下·辽宁·期末）假设滑冰场地是光滑冰面，质量为50kg的小明手持一个质量为2kg的篮球，以的速度水平滑行。突然小明将篮球水平向前抛出，抛出后小明的速度变为。若抛出过程中消耗的体内化学能中约转化为小明和篮球的机械能增量，则此次抛球过程中小明消耗的化学能约为（ ）
A．15JB．18.75JC．22.5JD．30J
9.（24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末）如图所示，不固定的带有半圆弧轨道的滑块静止放置于光滑水平面上，质量为，半圆轨道半径为为圆弧轨道与圆心等高两点。一可视为质点的小球，质量为，从半圆轨道点正上方处静止释放。已知小球落至半圆轨道后，恰好能沿轨道上升至右侧的最高点。重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A．下落过程中，小球和滑块动量守恒
B．滑块向左运动的最大距离为
C．从小球释放到相对于轨道运动到点，小球和轨道间因摩擦而产生的热量为
D．若小球从点滑回，在轨道上不能再上升时，滑块可回到初始位置
10.（2025·辽宁·三模）（多选）如图所示，以的速度顺时针匀速转动的水平传送带，右侧连接一光滑水平面，上有一静止小球，小球质量。质量的物体由左侧开始运动，滑到传送带上的A点时速度大小；物体和传送带之间的动摩擦因数，传送带AB之间的距离，小球距B点间距为0.2m。物体与小球、发生弹性正碰，重力加速度取。下列说法正确的是（ ）
A．物体第一次与小球碰撞后，在传送带上向左滑行的最大距离为0.4m
B．整个运动过程中，物块与传送带摩擦生热3.2J
C．经过足够长的时间之后，物块与小球间的距离为2m
D．若调整物块质量，使其在第一次碰撞后能追上小球，则其质量取值范围为
1．（2025·辽宁朝阳·模拟预测）（多选）如图，轻弹簧一端固定，另一端与质量为m的物块甲连接，小球乙在C点静止，现在让甲在A点获得一个初速度2v0，甲在A点时弹簧处于压缩状态且此时弹簧具有的弹性势能为3mv02，当甲运动到B时弹簧恰好恢复到原长，甲继续运动到C与乙球发生弹性碰撞，已知甲与水平面的动摩擦因数μ=，AB两点距离与BC间距均为L，则下列说法正确的是（ ）
A．物体甲到达B点时速度为3v0
B．A--C过程摩擦生热为2mv02
C．甲刚到C时（未与乙发生碰撞前）的动能为mv02
D．若甲乙碰撞刚结束，乙的速度为 ，则乙的质量为2m
2．（2024·吉林·一模）如图所示，内壁间距为L的箱子静止于水平面上，可视为质点的物块放在箱内最右端，它们的质量均为m，箱子的内壁光滑，与地面间的动摩擦因数为μ。现给箱子一水平向右的初速度，运动过程中物块与箱子的侧壁共发生2次弹性碰撞，静止时物块恰好停在箱子正中间，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）

A．箱子的总位移为2L
B．物块的总位移为1.5L
C．箱子的初动能为3μmgL
D．第一次碰撞后瞬间物块的动能为2μmgL
3．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）如图甲所示的等双翼式传输机，其两侧有等长的传送带，且倾角可以在一定范围内调节，方便不同工况下的货物传送作业，工作时两传送带匀速转动且速度相同。图乙为等双翼式传输机工作示意图，、代表两条传送带。某次工作时，调整倾角为，倾角为两传送带轮轴间距均为（轮轴半径忽略不计），运行速率均为。将货物无初速放在的最低端，传到的最高端。和的接触面与货物之间的动摩擦因数为。货物在传送带连接处的速率变化忽略不计，。
（1）货物从最低端运动到与共速时，相对地面运动的距离是多少？
（2）传输机因运送一件质量为的货物从最低端运动到顶端，需多消耗的电能是多少？
4．（2024·黑龙江哈尔滨·三模）如图所示，倾角为、足够长的粗糙斜面固定在水平地面上，轻绳一端连接质量为的物体A，另一端跨过光滑的定滑轮连接质量为的物体B，斜面上方轻绳始终与斜面平行且处于伸直状态，已知物体A与斜面间的动摩擦因数，物体B距地面高度。现将物体A、B由静止释放，B落地后不再弹起，A不会与滑轮相撞，物体A、B可视为质点，重力加速度g取，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，求：
（1）物体B刚要接触地面时的速度大小；
（2）物体A向上滑动的整个过程中与斜面间因摩擦产生的热量。
1.（2024·山东·高考真题）如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别坐在水平放置的轻木板上，木板通过一根原长为l的轻质弹性绳连接，连接点等高且间距为d（d