重難點(diǎn)06 功和能（學(xué)生版）-高考物理專練(新高考專用)

高考物理【熱點(diǎn)·重點(diǎn)·難點(diǎn)】專練(新高考專用)重難點(diǎn)06功和能【知識(shí)梳理】考點(diǎn)一功能關(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(shì)能減少?gòu)椈蓮椓ψ稣椥詣?shì)能減少電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減少其他力(除重力、彈力外)做正功機(jī)械能增加功能關(guān)系的應(yīng)用1．在應(yīng)用功能關(guān)系解決具體問(wèn)題的過(guò)程中，若只涉及動(dòng)能的變化用動(dòng)能定理分析．2．只涉及重力勢(shì)能的變化用重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系分析．3．只涉及機(jī)械能變化用除重力和彈力之外的力做功與機(jī)械能變化的關(guān)系分析．4．只涉及電勢(shì)能的變化用電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系分析．【重點(diǎn)歸納】1、功能關(guān)系問(wèn)題的解答技巧對(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)重力的功等于重力勢(shì)能的變化，彈力的功等于彈性勢(shì)能的變化；(2)合外力的功等于動(dòng)能的變化；(3)除重力、彈力外，其他力的功等于機(jī)械能的變化。運(yùn)用功能關(guān)系解題時(shí)，應(yīng)弄清楚重力做什么功，合外力做什么功，除重力、彈力外的力做什么功，從而判斷重力勢(shì)能或彈性勢(shì)能、動(dòng)能、機(jī)械能的變化?？键c(diǎn)二摩擦力做功摩擦力做功的特點(diǎn)及傳送帶中的能量問(wèn)題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：①機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；②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：Q＝Ffs相對(duì)．其中s相對(duì)為相互摩擦的兩個(gè)物體間的相對(duì)路程．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．3．傳送帶模型的能量問(wèn)題(1)模型條件①傳送帶勻速或加速運(yùn)動(dòng)．②物體以初速度v0滑上傳送帶或輕輕放于傳送帶上，物體與傳送帶間有摩擦力．③物體與傳送帶之間有相對(duì)滑動(dòng)．(2)模型特點(diǎn)①若物體輕輕放在勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，物體一定要和傳送帶之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，物體一定受到沿傳送帶前進(jìn)方向的摩擦力．②若物體靜止在傳送帶上，與傳送帶一起由靜止開(kāi)始加速，如果動(dòng)摩擦因數(shù)較大，則物體隨傳送帶一起加速；如果動(dòng)摩擦因數(shù)較小，則物體將跟不上傳送帶的運(yùn)動(dòng)，相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng)．③若物體與水平傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，則物體與傳送帶之間沒(méi)有摩擦力；若傳送帶是傾斜的，則物體受到沿傳送帶向上的靜摩擦力作用．(3)功能關(guān)系①功能關(guān)系分析：WF＝ΔEk＋ΔEp＋Q②對(duì)傳送帶的功WF和產(chǎn)生的內(nèi)能Q的理解：傳送帶的功：WF＝Fx傳產(chǎn)生的內(nèi)能Q＝Ffx相對(duì)【限時(shí)檢測(cè)】(建議用時(shí)：30分鐘)一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題。1．如圖所示，質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的固定斜面，其減速運(yùn)動(dòng)的加速度為，此物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，則在這個(gè)過(guò)程中物體()A．機(jī)械能損失了mghB．重力勢(shì)能減少了mghC．動(dòng)能損失了mghD．克服摩擦力做功mgh2．如圖，小物塊B放在足夠長(zhǎng)的木板A上，A放在光滑的水平面上。若時(shí)刻A、B均以大小為的初速度水平向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)A受到大小為，方向水平向右的恒力F作用，已知A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，A、B的質(zhì)量分別為、，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取。則內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是()A．A、B相對(duì)靜止B．A的加速度大小為C．A的位移大小為D．系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為3．如圖所示，某滑草場(chǎng)有兩個(gè)坡度不同的斜草面AB和AB'(均可看作斜面)。質(zhì)量不同的甲、乙兩名游客先后乘坐同一滑草板從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始分別沿AB和AB'滑下，最后都停在水平草面上，斜草面和水平草面平滑連接，滑草板與草面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，下列說(shuō)法正確的是()A．甲沿斜面下滑的時(shí)間比乙沿斜面下滑的時(shí)間長(zhǎng)B．甲、乙在斜面上下滑過(guò)程中合外力沖量相同C．甲沿斜面下滑過(guò)程中克服摩擦力做的功比乙的大D．甲、乙最終停在水平草面上的同一位置4．一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持以額定功率運(yùn)動(dòng)，其v?t圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m=1×103kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，g取10m/s2，則以下說(shuō)法正確的是()A．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為5×102N B．汽車速度為25m/s時(shí)的加速度為5m/s2C．汽車的額定功率為100kW D．汽車的最大速度為80m/s二、多項(xiàng)選擇題：本題共2小題。5．一根足夠長(zhǎng)的圓管傾斜固定在地面上，與水平面傾角，管內(nèi)有一勁度系數(shù)為輕質(zhì)彈簧，彈簧上下端分別連有質(zhì)量可以忽略的活塞和質(zhì)量為的光滑小球(小球直徑略小于管徑)，已知活塞與管壁間的最大靜摩擦力，彈簧從自然長(zhǎng)度開(kāi)始伸長(zhǎng)的過(guò)程中平均彈力為，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，。當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)由靜止釋放小球，在小球第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是()A．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為B．小球先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)直到靜止C．彈簧的最大伸長(zhǎng)量為D．活塞克服摩擦力做功大小為6．如圖所示，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以速度v沿逆時(shí)針?lè)较騻鲃?dòng)，傳送帶的左端與光滑圓弧軌道底部平滑連接，圓弧軌道上的A點(diǎn)與圓心等高，一小物塊從A點(diǎn)由靜止滑下，再滑上傳送帶，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又返回圓弧軌道，返回圓弧軌道時(shí)小物塊恰好能到達(dá)A點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是()A．圓弧軌道的半徑一定是B．若減小傳送帶速度，則小物塊可能到達(dá)不了A點(diǎn)C．若增大傳送帶速度，則小物塊有可能經(jīng)過(guò)圓弧軌道的最高點(diǎn)D．不論傳送帶速度增大到多大，小物塊都不可能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)三、解答題：本題共2小題。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。7．如圖所示，從A點(diǎn)以某一水平速度v0拋出質(zhì)量m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，恰好沿切線方向進(jìn)入圓心角∠BOC=37°的光滑圓弧軌道BC，經(jīng)圓弧軌道后滑上與C點(diǎn)等高、靜止在粗糙水平面上的長(zhǎng)木板上，圓弧軌道C端的切線水平。已知長(zhǎng)木板的質(zhì)量M=4kg，A、B兩點(diǎn)距C點(diǎn)的高度分別為H=0.6m、h=0.15m，圓弧軌道半徑R=0.75m，物塊與長(zhǎng)木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.7，長(zhǎng)木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)小物塊在B點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)小物塊滑動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道的壓力大?。?3)長(zhǎng)木板至少為多長(zhǎng)，才能保證小物塊不滑出長(zhǎng)木板(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)。8．如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=0.2kg的小滑塊靜止在水平軌道上的A點(diǎn)，在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下，從A點(diǎn)開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其滑行到AB的中點(diǎn)時(shí)撤去拉力，滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后進(jìn)入半徑為R=0.3m且內(nèi)壁光滑的豎直固定圓軌道，在圓軌道上運(yùn)行一周后從C處的出口出來(lái)后向D點(diǎn)滑動(dòng)，D點(diǎn)右側(cè)有一與CD等高的傳送帶緊靠D點(diǎn)，并以恒定的速度v=3m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。已知滑塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小剛好為滑塊重力的3倍，水平軌道CD的長(zhǎng)度為l2=2.0m，小滑塊與水平軌道ABCD間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.2，與傳送