高考物理專題復(fù)習(xí)：功能關(guān)系能量守恒定律

1、專題5.4 功能關(guān)系 能量守恒定律【高頻考點(diǎn)解讀】1.掌握功和能的對(duì)應(yīng)關(guān)系，特別是合力功、重力功、彈力功分別對(duì)應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系2.理解能量守恒定律，并能分析解決有關(guān)問(wèn)題【熱點(diǎn)題型】題型一 功能關(guān)系的理解與應(yīng)用例1、自然現(xiàn)象中蘊(yùn)藏著許多物理知識(shí)，如圖5­4­1所示為一個(gè)盛水袋，某人從側(cè)面緩慢推袋壁使它變形，則水的勢(shì)能() 圖5­4­1A增大B變小C不變 D不能確定解析：選A人緩慢推水袋，對(duì)水袋做正功，由功能關(guān)系可知，水的重力勢(shì)能一定增加，A正確。 【提分秘籍】 1對(duì)功能關(guān)系的理解(1)做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。不同形式的能量發(fā)生相互轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)

2、的。(2)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，功和能的關(guān)系，一是體現(xiàn)在不同的力做功，對(duì)應(yīng)不同形式的能轉(zhuǎn)化，具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，二是做功的多少與能量轉(zhuǎn)化的多少在數(shù)值上相等。2幾種常見(jiàn)的功能關(guān)系及其表達(dá)式各種力做功對(duì)應(yīng)能的變化定量的關(guān)系合力的功動(dòng)能變化合力對(duì)物體做功等于物體動(dòng)能的增量W合Ek2Ek1重力的功重力勢(shì)能變化重力做正功，重力勢(shì)能減少，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，且WGEpEp1Ep2彈簧彈力的功彈性勢(shì)能變化彈力做正功，彈性勢(shì)能減少，彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加，且W彈EpEp1Ep2只有重力、彈簧彈力的功不引起機(jī)械能變化機(jī)械能守恒E0非重力和彈力的功機(jī)械能變化除重力和彈力之外的其他力做正功，物體的機(jī)械能增加，做

3、負(fù)功，機(jī)械能減少，且W其他E電場(chǎng)力的功電勢(shì)能變化電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，且W電Ep【舉一反三】輕質(zhì)彈簧右端固定在墻上，左端與一質(zhì)量m0.5 kg的物塊相連，如圖5­4­2甲所示。彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，物塊靜止且與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2。以物塊所在處為原點(diǎn)，水平向右為正方向建立x軸?，F(xiàn)對(duì)物塊施加水平向右的外力F，F(xiàn)隨x軸坐標(biāo)變化的情況如圖乙所示。物塊運(yùn)動(dòng)至x0.4 m處時(shí)速度為零。則此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為(g取10 m/s2)()圖5­4­2A3.1 J B3.5 JC1.8 J D2.0 J題型二 摩擦力做功與能量的關(guān)系例2、如

4、圖5­4­4所示，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m1 kg的小物塊。從光滑平臺(tái)上的A點(diǎn)以v02 m/s的初速度水平拋出，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為M3 kg的長(zhǎng)木板。已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.3，圓弧軌道的半徑為R0.4 m，C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角60°，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2。求：(1)小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；(2)要使小物塊不滑出長(zhǎng)木板，木板的長(zhǎng)度L至少多大？圖5

5、73;4­4【解析】(1)小物塊在C點(diǎn)時(shí)的速度大小為vC小物塊由C到D的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律得：mgR(1cos 60°)mvD2mvC2代入數(shù)據(jù)解得vD2 m/s小球在D點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律得：FNmgm代入數(shù)據(jù)解得FN60 N由牛頓第三定律得FNFN60 N，方向豎直向下?！敬鸢浮?1)60 N 方向豎直向下(2)2.5 m【方法規(guī)律】(1)小物塊剛要到達(dá)D點(diǎn)時(shí)具有豎直向上的加速度，支持力大于重力，區(qū)別于小物塊剛過(guò)C點(diǎn)的情況。(2)木板的最小長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)小物塊與長(zhǎng)木板相對(duì)滑動(dòng)的最大位移。 【提分秘籍】 1兩種摩擦力做功的比較靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力不同點(diǎn)能量的轉(zhuǎn)化方面只有能量的

6、轉(zhuǎn)移，沒(méi)有能量的轉(zhuǎn)化既有能量的轉(zhuǎn)移，又有能量的轉(zhuǎn)化一對(duì)摩擦力的總功方面一對(duì)靜摩擦力所做功的代數(shù)和等于零一對(duì)滑動(dòng)摩擦力所做功的代數(shù)和為負(fù)值，總功WFf·s相對(duì)，即摩擦?xí)r產(chǎn)生的熱量相同點(diǎn)正功、負(fù)功、不做功方面兩種摩擦力對(duì)物體可以做正功、負(fù)功，還可以不做功；靜摩擦力做正功時(shí)，它的反作用力一定做負(fù)功；滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功時(shí)，它的反作用力可能做正功，可能做負(fù)功，還可能不做功；但滑動(dòng)摩擦力做正功或不做功時(shí)，它的反作用力一定做負(fù)功2求解相對(duì)滑動(dòng)物體的能量問(wèn)題的方法(1)正確分析物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)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·

7、s相對(duì)中s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s相對(duì)為總的相對(duì)路程。【舉一反三】 某電視娛樂(lè)節(jié)目裝置可簡(jiǎn)化為如圖5­4­6所示模型。傾角37°的斜面底端與水平傳送帶平滑接觸，傳送帶BC長(zhǎng)L6 m，始終以v06 m/s的速度順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。將一個(gè)質(zhì)量m1 kg的物塊由距斜面底端高度h15.4 m的A點(diǎn)靜止滑下，物塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度的大小不變。物塊與斜面、物塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)分別為10.5、20.2，傳送帶上表面距地面的高度H5 m，g取10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8。圖5­4­

8、;6(1)求物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間；(2)若把物塊從距斜面底端高度h22.4 m處?kù)o止釋放，求物塊落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離；(3)求物塊距斜面底端高度滿足什么條件時(shí)，將物塊靜止釋放均落到地面上的同一點(diǎn)D。v02v22a2x，x5m6m所以物體先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)后和皮帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)sv0t0，Hgt02，解得s6 m(3)因物塊每次均拋到同一點(diǎn)D，由平拋知識(shí)知：物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度必須有vCv0 當(dāng)離傳送帶高度為h3時(shí)物塊進(jìn)入傳送帶后一直勻加速運(yùn)動(dòng)，則：mgh31mgcos 2mgLmv02，h31.8 m。當(dāng)離傳送帶高度為h4時(shí)物塊進(jìn)入傳送帶后一直勻減速運(yùn)動(dòng)，則：mgh41

9、mgcos 2mgLmv02，h49.0 m所以當(dāng)離傳送帶高度在1.8 m9.0 m的范圍內(nèi)均能滿足要求即1.8 mh9.0 m。答案：(1)4 s(2)6 m(3)1.8 mh9.0 m題型三 能量轉(zhuǎn)化與守恒的應(yīng)用例3、)如圖5­4­7所示，固定斜面的傾角30°，物體A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)上端位于C點(diǎn)。用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩通過(guò)輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B，滑輪右側(cè)繩子與斜面平行，A的質(zhì)量為2m，B的質(zhì)量為m，初始時(shí)物體A到C點(diǎn)的距離為L(zhǎng)?，F(xiàn)給A、B一初速度v0，使A開(kāi)始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，B向上運(yùn)動(dòng)，物體A將彈簧壓縮到最

10、短后又恰好能彈到C點(diǎn)。已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，整個(gè)過(guò)程中，輕繩始終處于伸直狀態(tài)，求：圖5­4­7(1)物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到C點(diǎn)時(shí)的速度；(2)彈簧的最大壓縮量；(3)彈簧的最大彈性勢(shì)能。 (3)彈簧從壓縮到最短到恰好能彈到C點(diǎn)的過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)根據(jù)功能關(guān)系有Epmgx2mgxsin Ffx所以EpFfx。【答案】(1)(2)(3)【方法規(guī)律】涉及彈簧的能量問(wèn)題的解題方法兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體與彈簧組成的系統(tǒng)相互作用的過(guò)程，具有以下特點(diǎn)：(1)能量變化上，如果只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(2)如果系統(tǒng)每個(gè)物體除彈簧彈力外所受合外力為零，則當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)或壓縮

11、到最大程度時(shí)兩物體速度相同。(3)當(dāng)彈簧為自然狀態(tài)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)某一端的物體具有最大速度。 【提分秘籍】1對(duì)能量守恒定律的兩點(diǎn)理解(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。2能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題的解題思路(1)當(dāng)涉及摩擦力做功，機(jī)械能不守恒時(shí)，一般應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。(2)解題時(shí)，首先確定初末狀態(tài)，然后分析狀態(tài)變化過(guò)程中哪種形式的能量減少，哪種形式的能量增加，求出減少的能量總和E減與增加的能量總和E增，最后由E減E增列式求解。【舉一反三】 如圖5­4­10所示，光滑水

12、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(guò)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。(不計(jì)空氣阻力)試求：圖5­4­10(1)物體在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能；(2)物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能。解析：(1)設(shè)物體在B點(diǎn)的速度為vB，所受彈力為FNB，則有FNBmgm又FNB8 mg由能量守恒定律可知彈性勢(shì)能EpmvB2mgR。答案：(1)mgR(2)mgR【高考風(fēng)向標(biāo)】 1.【2015·全國(guó)新課標(biāo)

13、83;17】如圖所示，一半徑為R，粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置,直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開(kāi)始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道。質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí)，對(duì)軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中客服摩擦力所做的功。則A，質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn)B，質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)C，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q后，繼續(xù)上升一段距離D，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q后，繼續(xù)上升一段距離【答案】C【解析】根據(jù)動(dòng)能定理可得P點(diǎn)動(dòng)能，經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)，半徑方向的合力提供向心力，可得，所以N點(diǎn)動(dòng)能為，從P點(diǎn)到N點(diǎn)根據(jù)動(dòng)能定理可得，即摩擦力做功。質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，半徑方向的合力提供向心力即，根據(jù)左右對(duì)

14、稱，在同一高度，由于摩擦力做功導(dǎo)致右半幅的速度小，軌道彈力變小，滑動(dòng)摩擦力變小，所以摩擦力做功變小，那么從N到Q，根據(jù)動(dòng)能定理，Q點(diǎn)動(dòng)能，由于，所以Q點(diǎn)速度仍然沒(méi)有減小到0，仍會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離，對(duì)照選項(xiàng)C對(duì)。2.【2015·北京·18】“蹦極”運(yùn)動(dòng)中，長(zhǎng)彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳下，將蹦極過(guò)程簡(jiǎn)化為人沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)。從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列分析正確的是（ ）A繩對(duì)人的沖量始終向上，人的動(dòng)量先增大后減小 B繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功，人的動(dòng)能一直減小C繩恰好伸直時(shí)，繩的彈性勢(shì)能為零，人的動(dòng)能最大D人在最低點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)人的拉

15、力等于人所受的重力【答案】A3.【2015·江蘇·9】10如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長(zhǎng)。圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，AC=h。圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A；彈簧始終在彈性限度之內(nèi)，重力加速度為g，則圓環(huán)（ ）A下滑過(guò)程中，加速度一直減小B下滑過(guò)程中，克服摩擦力做功為C在C處，彈簧的彈性勢(shì)能為D上滑經(jīng)過(guò)B的速度大于下滑經(jīng)過(guò)B的速度【答案】BD1.(2014·山東高考)2013年我國(guó)相繼完成“神十”與“天宮”對(duì)接、“嫦娥”攜“玉兔”落月兩大航天

16、工程。某航天愛(ài)好者提出“玉兔”回家的設(shè)想：如圖5­4­9，將攜帶“玉兔”的返回系統(tǒng)由月球表面發(fā)射到h高度的軌道上，與在該軌道繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的飛船對(duì)接，然后由飛船送“玉兔”返回地球。設(shè)“玉兔”質(zhì)量為m，月球半徑為R，月面的重力加速度為g月。以月面為零勢(shì)能面，“玉兔”在h高度的引力勢(shì)能可表示為Ep，其中G為引力常量，M為月球質(zhì)量。若忽略月球的自轉(zhuǎn)，從開(kāi)始發(fā)射到對(duì)接完成需要對(duì)“玉兔”做的功為() 圖5­4­9A(h2R) B(hR)C D解析：選D根據(jù)題意可知，要使“玉兔”和飛船在距離月球表面高為h的軌道上對(duì)接，若不考慮月球的自轉(zhuǎn)影響，從開(kāi)始發(fā)射到完成對(duì)接需

17、要對(duì)“玉兔”做的功應(yīng)為克服月球的萬(wàn)有引力做的功與在該軌道做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能之和，所以WEpEk，Ep，再根據(jù)：，據(jù)此可求得需要的動(dòng)能為：Ek，再聯(lián)系：GMg月R2，由以上三式可求得，從開(kāi)始發(fā)射到完成對(duì)接需要對(duì)“玉兔”做的功應(yīng)為：W，所以該題正確選項(xiàng)為D。2(2014·重慶卷)題7圖為“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器在月球上著陸最后階段的示意圖，首先在發(fā)動(dòng)機(jī)作用下，探測(cè)器受到推力在距月球表面高度為h1處懸停(速度為0，h1遠(yuǎn)小于月球半徑)；接著推力改變，探測(cè)器開(kāi)始豎直下降，到達(dá)距月面高度為h2處的速度為v；此后發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，探測(cè)器僅受重力下落到月面，已知探測(cè)器總質(zhì)量為m(不包括燃料)，地球和月球的半徑比

18、為k1，質(zhì)量比為k2，地球表面附近的重力加速度為g，求：題7圖(1)月球表面附近的重力加速度大小及探測(cè)器剛接觸月面時(shí)的速度大小；(2)從開(kāi)始豎直下降到剛接觸月面時(shí)，探測(cè)器機(jī)械能的變化【答案】(1)g(2)mv2mg(h1h2)本題利用探測(cè)器的落地過(guò)程將萬(wàn)有引力定律，重力加速度概念，勻變速直線運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能等的概念融合在一起考查設(shè)計(jì)概念比較多，需要認(rèn)真審題有Em(v2)mgh1得Emv2mg(h1h2)3（2014·新課標(biāo)卷） 一物體靜止在粗糙水平地面上，現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物體，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后其速度變?yōu)関.若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)同樣的時(shí)間后速度變?yōu)?v

19、.對(duì)于上述兩個(gè)過(guò)程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則()AWF24WF1，Wf22Wf1 BWF24WF1，Wf22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf1 DWF24WF1，Wf22Wf14（2014·廣東卷） 圖9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(guò)程中()A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(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能【答案】B【解析】由于楔塊與彈簧盒、墊塊間均有摩擦，摩擦力做負(fù)功，則緩沖器的機(jī)

20、械能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；車廂撞擊過(guò)程中，彈簧被壓縮，摩擦力和彈簧彈力都做功，所以墊塊的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈性勢(shì)能，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤5（2014·福建卷）如圖所示，兩根相同的輕質(zhì)彈簧，沿足夠長(zhǎng)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)用外力作用在兩物塊上，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(kāi)彈簧，則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過(guò)程，兩物塊()A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(shì)能的變化量不同【高考押題】 1.俄羅斯車?yán)镅刨e斯克州發(fā)生天體墜落事件。根

21、據(jù)俄緊急情況部的說(shuō)法，墜落的是一顆隕石。這顆隕石重量接近1萬(wàn)噸，進(jìn)入地球大氣層的速度約為4萬(wàn)英里每小時(shí)，隨后與空氣摩擦而發(fā)生劇烈燃燒，并在距離地面上空12至15英里處發(fā)生爆炸，產(chǎn)生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度過(guò)程中，其質(zhì)量不變，則() 圖1A該碎片在空中下落過(guò)程中重力做的功等于動(dòng)能的增加量B該碎片在空中下落過(guò)程中重力做的功小于動(dòng)能的增加量C該碎片在陷入地下的過(guò)程中重力做的功等于動(dòng)能的改變量D該碎片在整個(gè)過(guò)程中克服阻力做的功等于機(jī)械能的減少量解析：選D由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，該碎片在空氣中下落過(guò)程中，重力和空氣阻力做功之和等于動(dòng)能的增加量，因空氣阻力做負(fù)功，故重力做

22、的功大于動(dòng)能的增加量，A、B均錯(cuò)誤；該碎片陷入地下的過(guò)程中，因有阻力做負(fù)功，且克服阻力做的功等于其機(jī)械能的減少量，故D正確，C錯(cuò)誤。2用恒力F豎直向上拉一物體，使其由地面處開(kāi)始加速上升到某一高度。若該過(guò)程空氣阻力不能忽略，則下列說(shuō)法中正確的是()A力F做的功和阻力做的功之和等于物體動(dòng)能的增量B重力所做的功等于物體重力勢(shì)能的增量C力F做的功和阻力做的功之和等于物體機(jī)械能的增量D力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物體機(jī)械能的增量3如圖2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(kāi)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，大小也為v0。下

23、列說(shuō)法中正確的是() 圖2AA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D滑到斜面底端時(shí)，C的重力勢(shì)能減少最多解析：選C將滑塊C的運(yùn)動(dòng)沿水平方向和沿斜面向下方向正交分解，A、C兩個(gè)滑塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小相等，A所受滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上，C沿斜面向上的力是滑動(dòng)摩擦力的分力，根據(jù)牛頓第二定律知，沿斜面方向C的加速度大于A的加速度，又沿斜面向下A、C都做初速度為零的加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)規(guī)律知C先到達(dá)斜面底端，故A錯(cuò)誤；三個(gè)滑塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小相等，滑動(dòng)摩擦力做功與路程有關(guān)，C運(yùn)動(dòng)的路程最大，C克服摩擦力做功最大，機(jī)械能減小量等于克服阻力做的功，故滑塊C

24、機(jī)械能減小的最多，故B錯(cuò)誤 ；重力做功相同，摩擦力對(duì)A、B做功相同，C克服摩擦力做功最多，而B(niǎo)有初速度，根據(jù)動(dòng)能定理可知，滑到斜面底端時(shí)，B滑塊的動(dòng)能最大，故C正確；三個(gè)滑塊下降的高度相同，重力勢(shì)能減小相同，故D錯(cuò)誤。4.(多選)如圖3，一固定斜面傾角為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)，加速度的大小等于重力加速度的大小g。若物塊上升的最大高度為H，則此過(guò)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mgH D機(jī)械能損失了mgH5(多選)如圖4，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小車靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)

25、)放在小車的最左端。現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使小物塊從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。小物塊和小車之間的摩擦力為Ff，小物塊滑到小車的最右端時(shí)，小車運(yùn)動(dòng)的距離為x。此過(guò)程中，以下結(jié)論正確的是()圖4A小物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動(dòng)能為(FFf)(Lx)B小物塊到達(dá)小車最右端時(shí)，小車具有的動(dòng)能為FfxC小物塊克服摩擦力所做的功為Ff(Lx)D小物塊和小車增加的機(jī)械能為Fx解析：選ABC由動(dòng)能定理可得小物塊到達(dá)小車最右端時(shí)的動(dòng)能Ek物W合(FFf)(Lx)，A正確；小車的動(dòng)能Ek車Ffx，B正確；小物塊克服摩擦力所做的功WfFf·(Lx)，C正確；小物塊和小車增加的機(jī)械能為F(Lx)F

26、f·L，D錯(cuò)誤。6.(多選)如圖5所示，質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板置于光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端，滑塊與木板間滑動(dòng)摩擦力大小為f，用水平的恒定拉力F作用于滑塊。當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到木板右端時(shí)，木板在地面上移動(dòng)的距離為s，滑塊速度為v1，木板速度為v2，下列結(jié)論中正確的是() 圖5A上述過(guò)程中，F(xiàn)做功大小為mv12Mv22B其他條件不變的情況下，M越大，s越小C其他條件不變的情況下，F(xiàn)越大，滑塊到達(dá)右端所用時(shí)間越長(zhǎng)D其他條件不變的情況下，f越大，滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多7(多選)如圖6所示，足夠長(zhǎng)傳送帶與水平面的夾角為，物塊a通過(guò)平行于傳送帶的輕繩跨過(guò)光滑輕滑輪與物塊b相連。

27、開(kāi)始時(shí)，a、b及傳送帶均靜止且mbmasin ?，F(xiàn)使傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則物塊在運(yùn)動(dòng)(物塊未與滑輪相碰)過(guò)程中()圖6A一段時(shí)間后可能勻速運(yùn)動(dòng)B一段時(shí)間后，摩擦力對(duì)物塊a可能做負(fù)功C開(kāi)始的一段時(shí)間內(nèi)，重力對(duì)a做功的功率大于重力對(duì)b做功的功率D摩擦力對(duì)a、b組成的系統(tǒng)做的功等于a、b機(jī)械能的增量解析：選ABD當(dāng)傳送帶向上勻速的開(kāi)始階段，因傳送帶對(duì)a的摩擦力沿帶向上，且Ffmbgmagsin ，故物塊a向上加速，當(dāng)物塊a、b的速度大小與帶速相等時(shí)，開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)因mbgmagsin ，物塊a受的摩擦力對(duì)a做負(fù)功，A、B均正確；設(shè)a、b的速度大小均為v，則Pamagvsin ，Pbmbg&#

28、183;v，故PaPb，C錯(cuò)誤；由功能關(guān)系可知，摩擦力對(duì)a、b系統(tǒng)所做的功等于a、b系統(tǒng)機(jī)械能的增量，D正確。8.(多選)如圖7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(zhǎng)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(guò)程中() 圖7A物塊在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能一定大于在B點(diǎn)時(shí)彈性勢(shì)能B物塊在O點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大C物塊在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能大于WmgaD經(jīng)O點(diǎn)時(shí)，物塊的動(dòng)能小于Wmga9某汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽

29、車的車輪上安裝了小型發(fā)電機(jī)，將減速時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存在蓄電池中，以達(dá)到節(jié)能的目的。某次測(cè)試中，汽車以額定功率行駛700 m后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)出了汽車動(dòng)能Ek與位移x的關(guān)系圖像如圖8所示，其中是關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線，是開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線。已知汽車的質(zhì)量為1 000 kg，設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計(jì)，求圖8(1)汽車的額定功率P；(2)汽車加速運(yùn)動(dòng)500 m所用的時(shí)間t；(3)汽車開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能E?解析：(1)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)且關(guān)閉儲(chǔ)能裝置后，汽車在地面阻力f的作用下減速至靜止，由動(dòng)能定理fx0Ek解得f2×103 N汽車勻速運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能Ekmv

30、28×105 J答案：(1)8×104 W(2)16.25 s(3)5×105 J10如圖9所示，一質(zhì)量為m的物塊以一定的初速度v0從斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，恰能滑行到斜面頂端。設(shè)物塊和斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)一定，斜面的高度h和底邊長(zhǎng)度x可獨(dú)立調(diào)節(jié)(斜邊長(zhǎng)隨之改變)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是() 圖9A若增大m，物塊仍能滑到斜面頂端B若增大h，物塊不能滑到斜面頂端，但上滑最大高度一定增大C若增大x，物塊不能滑到斜面頂端，但滑行水平距離一定增大D若再施加一個(gè)水平向右的恒力，物塊一定從斜面頂端滑出解析：選D對(duì)物塊，初始時(shí)受重力mg、斜面的支持力和滑動(dòng)摩擦力作用，根據(jù)功能關(guān)系有：mv02mghmgx，顯然方程左右兩端