專題37力學(xué)中的功能關(guān)系固定斜面上滑動(dòng)摩擦力做功的一個(gè)有用結(jié)論能量守恒定律（原卷版）

專題37力學(xué)中的功能關(guān)系能量守恒定律固定斜面上滑動(dòng)摩擦力做功的一個(gè)有用結(jié)論考點(diǎn)一力學(xué)中的功能關(guān)系考點(diǎn)二固定斜面上滑動(dòng)摩擦力做功的一個(gè)有用結(jié)論考點(diǎn)三能量守恒定律的理解和應(yīng)用考點(diǎn)一力學(xué)中的功能關(guān)系能量功能關(guān)系表達(dá)式勢能重力做的功等于重力勢能減少量七月減=41一瓦2彈力做的功等于彈性勢能減少量動(dòng)能合外力做功等于動(dòng)能變化量肌合=氏21氏1機(jī)械能除重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力之外，其他力做功等于機(jī)械能變化量w其他=氏一右摩擦產(chǎn)一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力做功之和的絕對(duì)值等于產(chǎn)生生的內(nèi)能，即：因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能等于摩擦力和相對(duì)路程0=f?X相對(duì)的內(nèi)能的乘積.（多選）2022年冬季奧會(huì)在北京順利舉行，讓我們領(lǐng)略了冰雪運(yùn)動(dòng)的魅力。如圖所示我國小將蘇翊鳴在一次自由式滑雪空中技巧訓(xùn)練中保持同一姿態(tài)沿斜坡下滑了一段距離，如果重力對(duì)他做功為1000J,他克服阻力做功500J,則他在此過程中（）A.可能在做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.動(dòng)能增加了500JC.重力勢能減少了500JD.機(jī)械能減少了500J.一個(gè)質(zhì)量為必的物體以a=2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)，則在物體下降力高度的過程中物體的（）A.重力勢能減少了2mghB.合外力做功為mghC.合外力做功為2mghD.動(dòng)能增加了mgh,重力勢能減少了mgh3.（多選）比賽開始之前，裁判員利用擲硬幣的方法讓雙方球隊(duì)的隊(duì)長來挑選一側(cè)的場地，若裁判員以初速度孫豎直向上擲出一枚質(zhì)量為力的硬幣，硬幣升到最高點(diǎn)之后，又落回?cái)S出點(diǎn)。假設(shè)硬幣所受空氣阻力大小恒為￡運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)距擲出點(diǎn)為力，重力加速度大小為g。則下列說法正確的是（）A.整個(gè)過程中空氣阻力對(duì)硬幣做功之和為0B.整個(gè)過程中硬幣損失的機(jī)械能為2處C.下降過程中有f/=mg/i-^-mvQ2D.上升過程中有mg//力=」血為22.（多選）如圖所示，傾角為37。的斜面固定在水平面上，質(zhì)量為/〃的小物塊自斜面底端以某一初速度沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。已知小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75,小物塊沿斜面上升的最大高度為〃，重力加速度大小為g,取sin37。=0.6,則在小物塊上升的過程中，下列說法正確的是（）A.小物塊的重力勢能增加了加g/A.小物塊的初動(dòng)能為鄉(xiāng)股〃C.小物塊的機(jī)械能損失了加g加.小物塊克服摩擦力做功0.6加.如圖所示，勁度系數(shù)為4的輕質(zhì)彈簧，一端系在豎直放置的半徑為左的圓環(huán)頂點(diǎn)R另一端系一質(zhì)量為加的小球，小球穿在圓環(huán)上做無摩擦的運(yùn)動(dòng).設(shè)開始時(shí)小球置于/點(diǎn)，彈簧處于自然狀態(tài)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速率為心對(duì)圓環(huán)恰好沒有壓力.下列分析正確的是（）2VA.小球過8點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力為儂一.2VB.小球過夕點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力為加g+C.從/到夕的過程中，小球的機(jī)械能守恒D.從/到夕的過程中，小球的機(jī)械能減少6.（多選）在水平地面上放一個(gè)豎直輕彈簧，彈簧上端與一個(gè)質(zhì)量為勿的木塊相連，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)給木塊一個(gè)豎直向下的力凡使木塊緩慢向下移動(dòng)力，力少做功勿1，此后木塊靜止，如圖所示。則（）A.在木塊下移力的過程中重力勢能的減少量儂?力B.在木塊下移h的過程中彈性勢能的增加量（F+rag）hC.在木塊下移力的過程中彈簧彈力做功叫+mg2D.在木塊下移h的過程中彈性勢能的增加量叫+mg/i.（2022?全國?高三課時(shí)練習(xí)）（多選）籃球運(yùn)動(dòng)員的定點(diǎn)跳投動(dòng)作可分解如下：靜止在地面上的運(yùn)動(dòng)員先屈腿下蹲，然后突然蹬地，重心上升雙腳離開地面，離地后重心繼續(xù)上升，到達(dá)最高點(diǎn)后投出籃球。已知某運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為力，雙腳離開地面時(shí)的速度為巴從下蹲到最高點(diǎn)的過程中重心上升的高度為力，下列說法正確的是（）A.從下蹲到離開地面，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功為mg力.從下蹲到離開地面，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功為零C.從下蹲到離開地面，運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能增加了mg2+：瓶/D.從下蹲到最高點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員先超重后失重.（多選）如圖所示，傾角為30°的斜面上，質(zhì)量為血的物塊在恒定拉力作用下沿斜面以加速度。=與（g為重力加速度）向上加速運(yùn)動(dòng)距離％的過程中，下列說法正確的是（）A.重力勢能增加gzngxB.動(dòng)能增加等C.機(jī)械能增加加9如.拉力做功為等.節(jié)日燃放禮花彈時(shí)，要先將禮花彈放入一個(gè)豎直的炮筒中，然后點(diǎn)燃禮花彈的發(fā)射部分，通過火藥劇烈燃燒產(chǎn)生的高壓燃?xì)?，將禮花彈由炮筒底部射向空中。若禮花彈在由炮筒底部擊發(fā)至炮筒口的過程中，克服重力做功叫，克服炮筒阻力及空氣阻力做功”2,高壓燃?xì)鈱?duì)禮花彈做功皿3,則禮花彈在炮筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過程中（設(shè)禮花彈發(fā)射過程中質(zhì)量不變）（）A.禮花彈的動(dòng)能變化量為名+電+人B.禮花彈的動(dòng)能變化量為名2-名C.禮花彈的機(jī)械能變化量為卬3-%D.禮花彈的機(jī)械能變化量為名-色一人10.（2020?全國I卷?T20）（多選）一物塊在高3.0m、長5.0m的斜面頂端從靜止開始沿斜面下滑，其重力勢能和動(dòng)能隨下滑距離s的變化如圖中直線I、II所示，重力加速度取10m/s2o則（）A.物塊下滑過程中機(jī)械能不守恒B.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5C.物塊下滑時(shí)加速度的大小為6.0m/s?D.當(dāng)物塊下滑2.0m時(shí)機(jī)械能損失了12J11.（多選）如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接，另一端與物體A相連，物體A靜止于光滑水平桌面上，右端接一細(xì)線，細(xì)線繞過光滑的定滑輪與物體B相連。開始時(shí)用手托住B,讓細(xì)線恰好伸直,然后由靜止釋放B,直至B獲得最大速度。下列有關(guān)該過程的分析正確的是（）B物體的機(jī)械能一直減小B物體的動(dòng)能增加量等于B物體重力勢能的減少量B物體機(jī)械能的減少量等于彈簧的彈性勢能的增加量D.細(xì)線拉力對(duì)A做的功等于A物體與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量12.（多選）如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，伸長后另一端與一質(zhì)量為勿、套在粗糙豎直固定桿/處的圓環(huán)相連。圓環(huán)從4處由靜止開始下滑，經(jīng)過夕處時(shí)彈簧水平，到達(dá)。處時(shí)圓環(huán)的速度為零，然后在。處給圓環(huán)一豎直向上的初速度心圓環(huán)恰好能回到/處，在上述過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，則圓環(huán)（）A.下滑過程中，彈簧的彈性勢能一定先減小后增大B.下滑過程中，經(jīng)過夕時(shí)的速度最大C.上滑過程中，摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為:瓶/4D.上滑過程中經(jīng)過8處的動(dòng)能大于下滑過程中經(jīng)過8處的動(dòng)能（2022?全國?高三專題練習(xí)）（多選）如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為"的圓環(huán)相連，圓環(huán)套在傾斜的粗糙固定桿上，桿與水平面之間的夾角為a,圓環(huán)在4處時(shí)彈簧豎直且處于原長。將圓環(huán)從/處由靜止釋放，到達(dá)。處時(shí)速度為零。若圓環(huán)在C處獲得沿桿向上的速度〃，恰好能回到上已知AC=L,8是ZC的中點(diǎn)，彈簧始終在彈性限度之內(nèi)，重力加速度為g,則（）A.下滑過程中，圓環(huán)到達(dá)。處時(shí)彈簧的彈性勢能為mgLsinaB.下滑過程中，環(huán)與桿摩擦產(chǎn)生的熱量為3血后C.從C到/過程，彈簧對(duì)環(huán)做功為mgLsina-：771戶D.環(huán)經(jīng)過8時(shí)，上滑的速度大于下滑的速度考點(diǎn)二固定斜面上滑動(dòng)摩擦力做功的一個(gè)有用結(jié)論如圖，設(shè)斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，斜面長￡,底邊長x,斜面傾角為則物體在斜面上下滑工的過程中滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體做的功：wf=-//mgcos0L=-〃mgx結(jié)論：在固定斜面上運(yùn)動(dòng)的物體，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體做的功只與〃，mg,水平位移有關(guān)，與斜面斜長及斜面傾角無關(guān).（2022?全國?高三專題練習(xí)）（多選）如圖所示，物體在平行于斜面向上拉力作用下，分別沿傾角不同的斜面由底端勻速運(yùn)動(dòng)到高度相同的頂端，物體與各斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則（）A.無論沿哪個(gè)斜面拉，克服重力做的功相同B.無論沿哪個(gè)斜面拉，克服摩擦力做的功相同C.無論沿哪個(gè)斜面拉，拉力做的功均相同D.沿傾角較小的斜面拉，拉力做的功較多15.如圖所示，將3個(gè)木板1、2、3固定在墻角，現(xiàn)將一個(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從3個(gè)木板的頂端由靜止釋放，物塊沿木板下滑到底端，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃。下列說法正確的是（）A.物塊沿著1和2下滑到底端時(shí)速度大小相等B.物塊沿著3下滑到底端時(shí)速度最大C.物塊沿著1下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量最多D.物塊沿著1和2下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量一樣多考點(diǎn)三能量守恒定律的理解和應(yīng)用.內(nèi)容能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，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..表達(dá)式￡初=￡末或月增=￡減..應(yīng)用能量守恒定律解題的步驟（2022?山東?高考真題）我國多次成功使用“冷發(fā)射”技術(shù)發(fā)射長征十一號(hào)系列運(yùn)載火箭。如圖所示，發(fā)射倉內(nèi)的高壓氣體先將火箭豎直向上推出，火箭速度接近零時(shí)再點(diǎn)火飛向太空。從火箭開始運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)火的過程中（）A.火箭的加速度為零時(shí)，動(dòng)能最大B.高壓氣體釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為火箭的動(dòng)能C.高壓氣體對(duì)火箭推力的沖量等于火箭動(dòng)量的增加量D.高壓氣體的推力和空氣阻力對(duì)火箭做功之和等于火箭動(dòng)能的增加量（2022?江蘇蘇州?高一期末）泉州小蚱風(fēng)電場利用風(fēng)能發(fā)電，既保護(hù)環(huán)境，又可創(chuàng)造很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。如圖所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片半徑為幾某段時(shí)間內(nèi)該區(qū)域的風(fēng)速大小為心風(fēng)恰好與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直，已知空氣的密度為p,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率為小下列說法錯(cuò)誤的是（）A.單位時(shí)間內(nèi)通過葉片轉(zhuǎn)動(dòng)圓面的空氣質(zhì)量為P7H7R2B.此風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為C.若僅風(fēng)速減小為原來的3發(fā)電的功率將減小為原來的5，OD.若僅葉片半徑增大為原來的2倍，發(fā)電的功率將增大為原來的8倍.如圖所示，軌道N6部分為光滑的;圓弧，半徑〃=0.2m,4點(diǎn)與圓心等高。比部分水平但不光滑，。端4固定一輕質(zhì)彈簧，3為彈簧的原長。一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量勿=lkg的物塊從力點(diǎn)由靜止釋放，物塊將彈簧壓縮至最短的〃點(diǎn)（圖中未畫出），又經(jīng)彈簧反彈后停在〃點(diǎn)（不再滑上軌道4?段）。已知物塊與肉之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.1,30間距離x8O=1.0m,的/間距離xQ〃=0.25m,重力加速度g取lOm/sz,試求:（1）物塊運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)物塊的支持力R;（2）整個(gè)過程中彈簧的最大彈性勢能；(3)劭間距離物。.如圖所示，固定斜面的傾角夕=30。，物體/與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=Xp輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長時(shí)上端位于。點(diǎn)，用一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體力和反滑輪右側(cè)繩子與斜面平行，/的質(zhì)量為2/=4kg,8的質(zhì)量為為=2kg,初始時(shí)物體/到。點(diǎn)的距離￡=1m,現(xiàn)給4、夕一初速度的=3m/s,使4開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，方向上運(yùn)動(dòng)，物體力將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈回到。點(diǎn).已知重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力，整個(gè)過程中輕繩始終處于伸直狀態(tài).求在此過程中：⑴物體/向下運(yùn)動(dòng)剛到。點(diǎn)時(shí)的速度大小；⑵彈簧的最大壓縮量；⑶彈簧的最大彈性勢能..如圖所示，一輕彈簧原長為2R其一端固定在傾角為37。的固定直軌道力。的底端/點(diǎn)，另一端位于直軌道上8點(diǎn)，彈簧處于自然狀態(tài)，直軌道與一半徑為〃的光滑圓弧軌道相切于。點(diǎn)，力作7兄/、B、a〃均在同一豎直平面內(nèi)。質(zhì)量為力的小物塊P自。點(diǎn)由靜止開始下滑，最低到達(dá)距/點(diǎn)為〃的￡點(diǎn)(未畫出)，隨后P沿軌道被彈回，最高到達(dá)廠點(diǎn)，已知P與直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.25,重力加速度大小為g,取sin370=0.6,cos370=0.8,求：(1)物塊P從。點(diǎn)到第一次通過6點(diǎn)所用時(shí)間t；(2)分點(diǎn)到/點(diǎn)的距離；(3)改變物塊P的質(zhì)量為拓7,然后將P推至瓦點(diǎn)從靜止釋放，物塊P通過圓弧上的〃點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道的壓力在豎直方向且大小等于物塊現(xiàn)有重力的0.2倍，求A的數(shù)值。.某彈射游戲的軌道裝置如圖所示，傾斜直軌道AB長為2〃、傾角為37°