高中物理第一輪功能關(guān)系、能量守恒

1、功能關(guān)系能量守恒定律考綱解讀 1.知道功是能量轉(zhuǎn)化的量度，掌握重力的功、彈力的功、合力的功與對(duì)應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系.2.知道自然界中的能量轉(zhuǎn)化，理解能量守恒定律，并能用來分析有關(guān)問題考點(diǎn)一功能關(guān)系的應(yīng)用力學(xué)中幾種常見的功能關(guān)系功能量的變化 合外力做正功動(dòng)能增加重力做正功重力勢能減少彈簧彈力做正功彈性勢能減少電場力做正功電勢能減少其他力(除重力、彈力外)做正功機(jī)械能增加例1如圖1所示，在升降機(jī)內(nèi)固定一光滑的斜面體，一輕彈簧的一端連在位于斜面體上方的固定木板B上，另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連，彈簧與斜面平行整個(gè)系統(tǒng)由靜止開始加速上升高度h的過程中()圖1A物塊A的重力勢能增加量一定等于mghB物塊A的

2、動(dòng)能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對(duì)其做功的代數(shù)和C物塊A的機(jī)械能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對(duì)其做功的代數(shù)和D物塊A和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能增加量等于斜面對(duì)物塊的支持力和B對(duì)彈簧的拉力做功的代數(shù)和解析由于斜面光滑，物塊A靜止時(shí)彈簧彈力與斜面支持力的合力與重力平衡，當(dāng)整個(gè)裝置加速上升時(shí)，由牛頓第二定律可知物塊A受到的合力應(yīng)向上，故彈簧伸長量增加，物塊A相對(duì)斜面下滑一段距離，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理可知，物塊A動(dòng)能的增加量應(yīng)等于重力、支持力及彈簧彈力對(duì)其做功的代數(shù)和，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物塊A機(jī)械能的增加量應(yīng)等于除重力以外的其他力對(duì)其做功的代數(shù)和，選項(xiàng)C正確；物塊A和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能

3、增加量應(yīng)等于除重力和彈簧彈力以外的其他力做功的代數(shù)和，故選項(xiàng)D正確答案CD變式題組1. 功能關(guān)系的應(yīng)用如圖2所示，物體A的質(zhì)量為m，置于水平地面上，A的上端連一輕彈簧，原長為L，勁度系數(shù)為k.現(xiàn)將彈簧上端B緩慢地豎直向上提起，使B點(diǎn)上移距離為L，此時(shí)物體A也已經(jīng)離開地面，則下列說法中正確的是()圖2A提彈簧的力對(duì)系統(tǒng)做功為mgLB物體A的重力勢能增加mgLC系統(tǒng)增加的機(jī)械能小于mgLD以上說法都不正確答案C2. 功能關(guān)系的應(yīng)用如圖3所示，一固定斜面傾角為30°，一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小等于重力加速度的大小g.物塊上升的最大高度為H，

4、則此過程中，物塊的()圖3A動(dòng)能損失了2mgHB動(dòng)能損失了mgHC機(jī)械能損失了mgHD機(jī)械能損失了mgH答案AC解析分析小物塊沿斜面上滑，根據(jù)題述可知，物塊所受滑動(dòng)摩擦力Ff0.5mg，由動(dòng)能定理，動(dòng)能損失了mgH2mgH，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤由功能關(guān)系，機(jī)械能損失mgH，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤對(duì)各種功能關(guān)系熟記于心，力學(xué)范圍內(nèi)，應(yīng)牢固掌握以下三條功能關(guān)系：(1)重力做的功等于重力勢能的變化，彈力做的功等于彈性勢能的變化；(2)合外力做的功等于動(dòng)能的變化；(3)除重力、彈力外，其他力做的功等于機(jī)械能的變化考點(diǎn)二摩擦力做功的特點(diǎn)及應(yīng)用1靜摩擦力做功的特點(diǎn)(1)靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不

5、做功(2)相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零(3)靜摩擦力做功時(shí)，只有機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)移，不會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2滑動(dòng)摩擦力做功的特點(diǎn)(1)滑動(dòng)摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功(2)相互間存在滑動(dòng)摩擦力的系統(tǒng)內(nèi)，一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功將產(chǎn)生兩種可能效果：機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；有一部分機(jī)械能在相互摩擦的物體間轉(zhuǎn)移，另外一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(3)摩擦生熱的計(jì)算：QFfx相對(duì)其中x相對(duì)為相互摩擦的兩個(gè)物體間的相對(duì)位移深化拓展從功的角度看，一對(duì)滑動(dòng)摩擦力對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量；從能量的角度看，其他形式能量的減少量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量例2如圖4所示，在光滑水平地面上放置質(zhì)量M2 kg的長木板

6、，木板上表面與固定的豎直弧形軌道相切一質(zhì)量m1 kg的小滑塊自A點(diǎn)沿弧面由靜止滑下，A點(diǎn)距離長木板上表面高度h0.6 m滑塊在木板上滑行t1 s后，和木板一起以速度v1 m/s做勻速運(yùn)動(dòng)，取g10 m/s2.求：圖4(1)滑塊與木板間的摩擦力；(2)滑塊沿弧面下滑過程中克服摩擦力做的功；(3)滑塊相對(duì)木板滑行的距離解析(1)對(duì)木板受力分析FfMa1由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有va1t解得Ff2 N.(2)對(duì)滑塊受力分析Ffma2設(shè)滑塊滑上木板時(shí)的初速度為v0由公式vv0a2t解得v03 m/s滑塊沿弧面下滑的過程，由動(dòng)能定理得mghWfmvWfmghmv1.5 J.(3)t1 s內(nèi)木板的位移x1a1t2此

7、過程中滑塊的位移x2v0ta2t2故滑塊相對(duì)木板滑行距離Lx2x11.5 m.答案(1)2 N(2)1.5 J(3)1.5 m變式題組3. 摩擦力做功的理解如圖5所示，足夠長的傳送帶以恒定速率順時(shí)針運(yùn)行將一個(gè)物體輕輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段與傳送帶相對(duì)靜止，勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)傳送帶頂端下列說法中正確的是()圖5A第一階段摩擦力對(duì)物體做正功，第二階段摩擦力對(duì)物體不做功B第一階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第一階段物體動(dòng)能的增加量C第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機(jī)械能的增加量D物體從底端到頂端全過程機(jī)械能的增加量等于全過程物體與傳送帶間的摩擦生熱答

8、案C解析第一階段摩擦力對(duì)物體做正功，第二階段摩擦力對(duì)物體仍做正功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；第一階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第一階段物體動(dòng)能的增加量和重力勢能的增加量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機(jī)械能的增加量，選項(xiàng)C正確；物體從底端到頂端全過程機(jī)械能的增加量大于全過程物體與傳送帶間的摩擦生熱，選項(xiàng)D錯(cuò)誤4摩擦力做功的應(yīng)用如圖6所示，木塊A放在木塊B的左端，用恒力F將A拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功為W1，生熱為Q1；第二次讓B可以在光滑地面上自由滑動(dòng)，仍將A拉到B的右端，這次F做功為W2，生熱為Q2.則應(yīng)有()圖6AW1W2，Q1Q2BW1W2，Q1Q2CW1W

9、2，Q1Q2DW1W2，Q1Q2答案A解析拉力F做的功由公式WFlcos 求得，其中l(wèi)是物體對(duì)地的位移，所以W1W2，滑動(dòng)摩擦力做功過程中產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)克服摩擦力做的功，即EQFfl相對(duì)，其中l(wèi)相對(duì)表示物體之間的相對(duì)位移，在這里是B的長度，所以Q1Q2.求解相對(duì)滑動(dòng)物體的能量問題的方法(1)正確分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，做好受力分析(2)利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，結(jié)合牛頓第二定律分析物體的速度關(guān)系及位移關(guān)系(3)公式QFf·x相對(duì)中x相對(duì)為兩接觸物體間的相對(duì)位移，若物體在傳送帶上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，則x相對(duì)為總的相對(duì)路程考點(diǎn)三能量守恒定律及應(yīng)用1內(nèi)容能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式

10、轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變2表達(dá)式E減E增3基本思路(1)某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，且減少量和增加量一定相等；(2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加且減少量和增加量一定相等例3如圖7所示，一物體質(zhì)量m2 kg，在傾角為37°的斜面上的A點(diǎn)以初速度v03 m/s下滑，A點(diǎn)距彈簧上端B的距離AB4 m當(dāng)物體到達(dá)B后將彈簧壓縮到C點(diǎn)，最大壓縮量BC0.2 m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點(diǎn)，D點(diǎn)距A點(diǎn)AD3 m擋板及彈簧質(zhì)量不計(jì)，g取10 m/s2，sin 37°0.6

11、，cos 37°0.8，求：(計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留兩位有效數(shù)字)圖7(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)彈簧的最大彈性勢能Epm.解析(1)物體從開始位置A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最后D點(diǎn)的過程中，彈性勢能沒有發(fā)生變化，動(dòng)能和重力勢能減少，機(jī)械能的減少量為EEkEpmvmglADsin 37°物體克服摩擦力產(chǎn)生的熱量為QFfx其中x為物體運(yùn)動(dòng)的路程，即x5.4 mFfmgcos 37°由能量守恒定律可得EQ由式解得0.52.(2)由A到C的過程中，動(dòng)能減少Ekmv重力勢能減少EpmglACsin 37°摩擦生熱QFflACmgcos 37°lAC由能量守恒定

12、律得彈簧的最大彈性勢能為EpmEkEpQ聯(lián)立解得Epm24.46 J.答案(1)0.52(2)24.46 J變式題組5. 能量守恒定律的應(yīng)用如圖8所示，長木板A放在光滑的水平地面上，物體B以水平速度沖上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，則從B沖到木板A上到相對(duì)木板A靜止的過程中，下述說法中正確的是()圖8A物體B動(dòng)能的減少量等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能B物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量C物體B損失的機(jī)械能等于木板A獲得的動(dòng)能與系統(tǒng)損失的機(jī)械能之和D摩擦力對(duì)物體B做的功和對(duì)木板A做的功的總和等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量答案CD解析物體B以水平速度沖上木板A后，由于摩擦力作用，B減速運(yùn)動(dòng)，木板A

13、加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)能量守恒定律，物體B動(dòng)能的減少量等于木板A增加的動(dòng)能和產(chǎn)生的熱量之和，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理，物體B克服摩擦力做的功等于物體B損失的動(dòng)能，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由能量守恒定律可知，物體B損失的機(jī)械能等于木板A獲得的動(dòng)能與系統(tǒng)損失的機(jī)械能之和，選項(xiàng)C正確；摩擦力對(duì)物體B做的功等于物體B動(dòng)能的減少量，摩擦力對(duì)木板A做的功等于木板A動(dòng)能的增加量，由能量守恒定律，摩擦力對(duì)物體B做的功和對(duì)木板A做的功的總和等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量，選項(xiàng)D正確6. 能量守恒定律的應(yīng)用如圖9所示，光滑坡道頂端距水平面高度為h，質(zhì)量為m的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下，進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無機(jī)械能損失，為使A制動(dòng)，將輕彈簧的

14、一端固定在水平滑道延長線M處的墻上，另一端恰位于坡道的底端O點(diǎn)，此時(shí)彈簧處于自然長度已知在OM段，物塊A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，其余各處的摩擦不計(jì)，重力加速度為g.圖9(1)求物塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)求彈簧最大壓縮量為d時(shí)的彈性勢能(設(shè)彈簧處于原長時(shí)彈性勢能為零)；(3)當(dāng)彈簧的最大壓縮量為d時(shí)，若物塊A能夠被彈回到坡道上，則它能夠上升的最大高度是多少答案(1)(2)mghmgd(3)h2d解析(1)由機(jī)械能守恒定律得mghmv2，解得v.(2)在水平滑道上物塊A克服摩擦力所做的功為Wmgd由能量守恒定律得mv2Epmgd以上各式聯(lián)立得Epmghmgd.(3)物塊A被彈回的過程中，克

15、服摩擦力所做的功仍為Wmgd由能量守恒定律得Epmgdmgh所以物塊A能夠上升的最大高度為hh2d.應(yīng)用能量守恒定律解題的基本思路(1)分清有多少形式的能如動(dòng)能、勢能(包括重力勢能、彈性勢能、電勢能)、內(nèi)能等在變化(2)明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少，并且列出減少的能量E減和增加的能量E增的表達(dá)式(3)列出能量守恒關(guān)系式：E減 E增考點(diǎn)四傳送帶模型中的動(dòng)力學(xué)和能量轉(zhuǎn)化問題1傳送帶模型是高中物理中比較成熟的模型，典型的有水平和傾斜兩種情況一般設(shè)問的角度有兩個(gè)：(1)動(dòng)力學(xué)角度：首先要正確分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，做好受力分析，然后利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合牛頓第二定律求物體及傳送帶在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位

16、移，找出物體和傳送帶之間的位移關(guān)系(2)能量角度：求傳送帶對(duì)物體所做的功、物體和傳送帶由于相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生的熱量、因放上物體而使電動(dòng)機(jī)多消耗的電能等，常依據(jù)功能關(guān)系或能量守恒定律求解2傳送帶模型問題中的功能關(guān)系分析(1)功能關(guān)系分析：WEkEpQ.(2)對(duì)W和Q的理解：傳送帶做的功：WFx傳；產(chǎn)生的內(nèi)能QFfx相對(duì)傳送帶模型問題的分析流程例4如圖10所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角30°，傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，始終保持v02 m/s的速率運(yùn)行，現(xiàn)把一質(zhì)量為m10 kg的工件(可看做質(zhì)點(diǎn))輕輕放在傳送帶的底端，經(jīng)過時(shí)間t1.9 s，工件被傳送到h1.5 m的高處，取g10 m/s2求：

17、圖10(1)工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能解析(1)由題圖可知，傳送帶長x3 m.假設(shè)工件在運(yùn)動(dòng)到最大高度之前已經(jīng)開始做勻速運(yùn)動(dòng)工件速度達(dá)到v0前，設(shè)工件運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，則勻加速運(yùn)動(dòng)的位移x1 t1t1勻速運(yùn)動(dòng)的位移為xx1v0(tt1)解得加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t10.8 s，所以假設(shè)成立加速度a2.5 m/s2由牛頓第二定律有：mgcos mgsin ma，解得.(2)從能量守恒的觀點(diǎn)來看，顯然電動(dòng)機(jī)多消耗的電能用于增加工件的動(dòng)能和勢能以及克服傳送帶與工件之間發(fā)生相對(duì)位移時(shí)摩擦力做功產(chǎn)生的熱量在時(shí)間t1內(nèi)，傳送帶運(yùn)動(dòng)的位移x傳v0t11.6 m在t1時(shí)間內(nèi)，工件

18、運(yùn)動(dòng)的位移x1t10.8 m在時(shí)間t1內(nèi)，工件相對(duì)傳送帶的位移x相對(duì)x傳x10.8 m在時(shí)間t1內(nèi)，摩擦生熱Qmgcos ·x相對(duì)60 J工件獲得的動(dòng)能Ekmv20 J工件增加的勢能Epmgh150 J電動(dòng)機(jī)多消耗的電能WQEkEp230 J.答案(1)(2)230 J變式題組7傳送帶模型中能量轉(zhuǎn)化問題如圖11所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體在滑下傳送帶之前能保持與傳送帶相對(duì)靜止，對(duì)于物體從靜止釋放到與傳送帶相對(duì)靜止這一過程，下列說法中正確的是()圖11A電動(dòng)機(jī)多做的功為mv2B物體在傳送帶

19、上的劃痕長C傳送帶克服摩擦力做的功為mv2D電動(dòng)機(jī)增加的功率為mgv答案D解析物體與傳送帶相對(duì)靜止之前，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知x物t，傳送帶做勻速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知x傳vt，對(duì)物體根據(jù)動(dòng)能定理mgx物mv2，摩擦產(chǎn)生的熱量Qmgx相對(duì)mg(x傳x物)，四式聯(lián)立得摩擦產(chǎn)生的熱量Qmv2，根據(jù)能量守恒定律，電動(dòng)機(jī)多做的功一部分轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為熱量，故電動(dòng)機(jī)多做的功等于mv2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；物體勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t，物體在傳送帶上的劃痕長等于x傳x物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；傳送帶克服摩擦力做的功為mgx傳mv2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)增加的功率也就是電動(dòng)機(jī)克服摩擦力做功的功率為mgv，D項(xiàng)正確8傳

20、送帶模型中動(dòng)力學(xué)和能量轉(zhuǎn)化分析 如圖12所示，一質(zhì)量為m1 kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊，放在光滑的水平平臺(tái)上，平臺(tái)的左端與水平傳送帶相接，傳送帶以v2 m/s的速度沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(傳送帶不打滑)，現(xiàn)將滑塊緩慢向右壓縮輕彈簧，輕彈簧的原長小于平臺(tái)的長度，滑塊靜止時(shí)彈簧的彈性勢能為Ep4.5 J，若突然釋放滑塊，滑塊向左滑上傳送帶已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，傳送帶足夠長，g10 m/s2.求：圖12(1)滑塊第一次滑上傳送帶到離開傳送帶所經(jīng)歷的時(shí)間；(2)滑塊第一次滑上傳送帶到離開傳送帶由于摩擦產(chǎn)生的熱量答案(1)3.125 s(2)12.5 J解析(1)釋放滑塊的過程中機(jī)械能守恒，

21、設(shè)滑塊滑上傳送帶的速度為v1，則Epmv，得v13 m/s滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的加速度的大小ag2 m/s2滑塊向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t11.5 s向左運(yùn)動(dòng)的最大位移x12.25 m向右勻加速運(yùn)動(dòng)的位移x21 mx1>x2，所以滑塊在向右運(yùn)動(dòng)的過程中先向右勻加速運(yùn)動(dòng)，再同傳送帶一起向右勻速運(yùn)動(dòng)向右勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t21 s向右勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t30.625 s所以tt1t2t33.125 s.(2)滑塊在傳送帶上向左運(yùn)動(dòng)x1的位移時(shí)，傳送帶向右運(yùn)動(dòng)的位移為x1vt13 m則x1x1x15.25 m滑塊向右運(yùn)動(dòng)x2時(shí)，傳送帶向右運(yùn)動(dòng)的位移為x2vt22 m則x2x2x21 mxx1x26.25 m則

22、產(chǎn)生的熱量為Qmg·x12.5 J高考模擬明確考向1(2014·廣東·16)圖13是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中和為楔塊，和為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦，在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中()圖13A緩沖器的機(jī)械能守恒B摩擦力做功消耗機(jī)械能C墊板的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能答案B解析由于車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中存在克服摩擦力做功，所以緩沖器的機(jī)械能減少，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；彈簧壓縮的過程中，墊板的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈簧的彈性勢能，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤2(2014·福建·18)如圖14所示，兩根相同的輕質(zhì)彈

23、簧，沿足夠長的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部擋板上，斜面固定不動(dòng)質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端現(xiàn)用外力作用在物塊上，使兩彈簧具有相同的壓縮量，若撤去外力后，兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧，則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程，兩物塊()圖14A最大速度相同B最大加速度相同C上升的最大高度不同D重力勢能的變化量不同答案C解析當(dāng)彈簧的彈力和物塊重力沿斜面向下的分力大小相等時(shí)，物塊的速度最大，由于兩物塊的質(zhì)量不同，故兩物塊速度分別達(dá)到最大時(shí)，與質(zhì)量大的物塊接觸的彈簧的形變量較小，根據(jù)能量守恒定律可知，質(zhì)量大的物塊的最大速度較小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤剛撤去外力時(shí)，兩物塊的加速度最大，根

24、據(jù)牛頓第二定律得kxmgsin ma(為斜面傾角)，agsin ，由于兩物塊的質(zhì)量不同，故兩物塊的最大加速度不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤整個(gè)過程中，彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為物塊的重力勢能，由于兩物塊質(zhì)量不同，故上升的最大高度不同，選項(xiàng)C正確兩物塊重力勢能的變化量等于彈簧彈性勢能的減少量，故重力勢能的變化量相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤3(2013·江蘇·9)如圖15所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連彈簧處于自然長度時(shí)物塊位于O點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)物塊的質(zhì)量為m，ABa，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.現(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，拉力做的功為W.撤去拉力后物塊由靜止向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)O

25、點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零重力加速度為g.則上述過程中()圖15A物塊在A點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢能等于WmgaB物塊在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢能小于WmgaC經(jīng)O點(diǎn)時(shí)，物塊的動(dòng)能小于WmgaD物塊動(dòng)能最大時(shí)，彈簧的彈性勢能小于物塊在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能答案BC4. 將三個(gè)木板1、2、3固定在墻角，木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個(gè)不同的三角形，如圖16所示，其中1與2底邊相同，2和3高度相同現(xiàn)將一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從三個(gè)木板的頂端由靜止釋放，并沿木板下滑到底端，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同在這三個(gè)過程中，下列說法正確的是()圖16A沿著1下滑到底端時(shí)，物塊的速度最大B物塊沿著3下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量

26、是最多的C物塊沿著1和2下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量是一樣多的D沿著2和3下滑到底端時(shí)，物塊的速度相同答案ABC5如圖17所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相切，半圓形導(dǎo)軌的半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右的速度后脫離彈簧，當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌的瞬間對(duì)軌道的壓力為其重力的8倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能到達(dá)最高點(diǎn)C，C、O、B三點(diǎn)在同一豎直線上(不計(jì)空氣阻力)試求：圖17(1)物體在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能；(2)物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能答案(1)mgR(2)mgR解析(1)設(shè)物體在B點(diǎn)的速度為vB，受到的彈力為FNB，則有

27、FNBmgm又FNB8mg由能量守恒定律可知彈性勢能EpmvmgR.(2)設(shè)物體在C點(diǎn)的速度為vC，由題意可知mgm物體由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，由能量守恒定律得QmvmgR.練出高分一、單項(xiàng)選擇題1. 如圖1所示，A、B、C三個(gè)一樣的滑塊從粗糙斜面上的同一高度同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，A由靜止釋放，B的初速度方向沿斜面向下，大小為v0，C的初速度方向沿斜面水平向左，大小也為v0.下列說法中正確的是()圖1AA和C將同時(shí)滑到斜面底端B滑到斜面底端時(shí)，B的機(jī)械能減少最多C滑到斜面底端時(shí)，B的動(dòng)能最大DC的重力勢能減少最多答案C解析滑塊A和C通過的路程不同，在沿斜面方向的加速度大小也不相同，故A錯(cuò)；滑塊A和B

28、滑到底端時(shí)經(jīng)過的位移相等，克服摩擦力做功相等，而滑塊C的路程較大，機(jī)械能減少得較多，故B錯(cuò)，C對(duì)；三個(gè)滑塊滑到底端時(shí)重力勢能減少量相同，故D錯(cuò)2. 如圖2所示，豎立在水平面上的輕彈簧，下端固定，將一個(gè)金屬球放在彈簧頂端(球與彈簧不連接)，用力向下壓球，使彈簧被壓縮，并用細(xì)線把小球和地面拴牢(圖甲)燒斷細(xì)線后，發(fā)現(xiàn)球被彈起且脫離彈簧后還能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)(圖乙)那么該球從細(xì)線被燒斷到剛脫離彈簧的運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是()圖2A彈簧的彈性勢能先減小后增大B球剛脫離彈簧時(shí)動(dòng)能最大C球在最低點(diǎn)所受的彈力等于重力D在某一階段內(nèi)，小球的動(dòng)能減小而小球的機(jī)械能增加答案D解析從細(xì)線被燒斷到球剛脫離彈簧的運(yùn)動(dòng)

29、過程中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的機(jī)械能，彈性勢能逐漸減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)彈簧彈力與小球重力相等時(shí)，小球的動(dòng)能最大，此后彈簧繼續(xù)對(duì)球做正功，但球的動(dòng)能減小，而球的機(jī)械能卻增大，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；小球能繼續(xù)上升，說明在細(xì)線燒斷瞬間小球在最低點(diǎn)時(shí)受到的彈力大于球的重力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤3. 游樂場中有一種叫“空中飛椅”的設(shè)施，其基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上，繩子下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋，若將人和座椅看成質(zhì)點(diǎn)，簡化為如圖3所示的模型，其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，已知繩長為l，質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m，轉(zhuǎn)盤靜止時(shí)懸繩與轉(zhuǎn)軸間的距離為d.讓轉(zhuǎn)盤由靜止逐漸加速

30、轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后質(zhì)點(diǎn)與轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向的夾角為，不計(jì)空氣阻力及繩重，繩子不可伸長，則質(zhì)點(diǎn)從靜止到做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，繩子對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的功為()圖3A.mg(dlsin )tan mgl(1cos )B.mgdtan mgl(1cos )C.mg(dlsin )tan D.mgdtan 答案A解析由于質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有mgtan m，所以質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為Ekmv2mg(dlsin )tan ，設(shè)靜止時(shí)質(zhì)點(diǎn)的重力勢能為零，則此時(shí)質(zhì)點(diǎn)的重力勢能WGmgl(1cos )，由能量守恒知質(zhì)點(diǎn)從靜止到做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，繩子對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的功全部轉(zhuǎn)化成質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能，

31、所以選項(xiàng)A正確二、多項(xiàng)選擇題4光滑水平面上靜止一質(zhì)量為M的木塊，一顆質(zhì)量為m的子彈以水平速度v1射入木塊，并以速度v2穿出，對(duì)這個(gè)過程，下列說法正確的是()A子彈克服阻力做的功等于m(vv)B子彈對(duì)木塊做的功等于子彈克服阻力做的功C子彈對(duì)木塊做的功等于木塊獲得的動(dòng)能與子彈跟木塊摩擦生熱產(chǎn)生的內(nèi)能之和D子彈損失的動(dòng)能等于木塊的動(dòng)能和子彈與木塊摩擦轉(zhuǎn)化的內(nèi)能之和答案AD5. (2013·山東·16)如圖4所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪質(zhì)量分別為M、m(M>m)的滑塊通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕

32、繩與斜面平行兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過程中()圖4A兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加C輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加D兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功答案CD解析兩滑塊釋放后，M下滑、m上滑，摩擦力對(duì)M做負(fù)功，系統(tǒng)的機(jī)械能減小，減小的機(jī)械能等于M克服摩擦力做的功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確除重力對(duì)滑塊M做正功外，還有摩擦力和繩的拉力對(duì)滑塊M做負(fù)功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤繩的拉力對(duì)滑塊m做正功，滑塊m機(jī)械能增加，且增加的機(jī)械能等于拉力做的功，選項(xiàng)C正確6. 如圖5所示，傾斜傳送帶沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶的A端

33、無初速度放置一物塊選擇B端所在的水平面為參考平面，物塊從A端運(yùn)動(dòng)到B端的過程中，其機(jī)械能E與位移x的關(guān)系圖象可能正確的是()圖5答案BD解析選擇B端所在的水平面為參考平面，可知初始狀態(tài)下物塊的機(jī)械能不為0，A錯(cuò)誤由于物塊初速度為0，在物塊速度達(dá)到與傳送帶速度相等之前，物塊相對(duì)傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，受到向下的摩擦力，除重力外只有此摩擦力對(duì)物塊做正功，其機(jī)械能增大若傳送帶不是足夠長時(shí)，物塊速度與傳送帶達(dá)到共速前已到B端，則對(duì)應(yīng)于圖象B，否則達(dá)到共速后物塊所受摩擦力方向突變?yōu)橄蛏希Σ亮﹂_始對(duì)物塊做負(fù)功，物塊的機(jī)械能開始減少，故C錯(cuò)誤，D正確三、非選擇題7. 如圖6所示，質(zhì)量為m的長木塊A靜止于光滑水平面上，在其水平的上表面左端放一質(zhì)量為m的滑塊B，已知木塊長為L，它與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.現(xiàn)用水平向右的恒力F拉滑塊B.圖6(1)當(dāng)長木塊A的位移為多少時(shí)，B從A的右端滑出？(2)求上述過程中滑塊與木塊之間產(chǎn)生的內(nèi)能答案(1)(2)mgL解析(1)設(shè)B從A的右端滑出時(shí)，A的位移為x，A、B的速度分別為vA、vB，由動(dòng)能定