步步高第五章第4課時(shí).

1、第4課時(shí)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.収題帶點(diǎn)深入理解概念規(guī)律題組扣點(diǎn)自我梳理|基礎(chǔ)卻識(shí)題組1. 功能關(guān)系的理解用恒力F向上拉一物體，使其由地面處開始加速上升到某一高度.若該過程空氣阻力不能忽略，則下列說法中正確的是（）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)械能的增量答案 C2. 能的轉(zhuǎn)化與守恒定律的理解如

2、圖1所示，美國(guó)空軍 X 37B無人航天飛機(jī)于 2010年4月首飛，在X 37B由較低軌道飛到較高軌道的過程中（）圖1A . X 37B中燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為 X 37B的機(jī)械能B. X 37B的機(jī)械能要減少C. 自然界中的總能量要變大D 如果X 37B在較高軌道繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，則在此軌道上其機(jī)械能逐漸變小答案 A解析 在X 37B由較低軌道飛到較高軌道的過程中，必須啟動(dòng)助推器，對(duì)X 37B做正功，X 37B的機(jī)械能增大，A對(duì)，B錯(cuò).根據(jù)能量守恒定律， C錯(cuò).X 37B在確 定軌道上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能和重力勢(shì)能都不會(huì)發(fā)生變化，所以機(jī)械能不變，D錯(cuò).3. 能量守恒定律的應(yīng)用如圖2所示，ABC

3、D是一個(gè)盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與 BC相切的圓弧，B、C在水平線上，其距離 d = 0.5 m .盆邊緣的高度為 h=0.3 m 在A處放一個(gè)質(zhì)量為 m的小物塊并讓其由靜止下滑已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為尸0.1.小物塊在盆內(nèi)來回滑動(dòng)，最后停下來，則停下的位置到B的距離為()*ftD$廁一廠噸圖2A. 0.5 mB. 0.25 mC.0.1 mD .0答案 D解析由mghj mgx得x = 3 m，而討 6,即3個(gè)來回后，小物塊恰停在B點(diǎn), 選項(xiàng)D正確.|考點(diǎn)梳理整合一幾種常見的功能關(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(shì)能減少?gòu)?/p>

4、簧彈力做正功彈性勢(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)械能增加二、能量守恒定律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：AE減=AE增課堂探究 *考點(diǎn)突破先做后聽共同棵究規(guī)偉龍法考點(diǎn)一功能關(guān)系的應(yīng)用【例1】如圖3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（）A 物塊A的重力勢(shì)能增加量一定等于mghB 物塊A的動(dòng)能增加量等于

5、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)械能增加量小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(zhǎng)量增力口，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錯(cuò)誤；物塊 A和彈簧組成的系

6、統(tǒng)的機(jī)械能增加量應(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 D【突破訓(xùn)練1物塊由靜止從粗糙斜面上的某點(diǎn)加速下滑到另一點(diǎn)，此過程中重力對(duì)物塊做的功等于()A .物塊動(dòng)能的增加量B 物塊重力勢(shì)能的減少量C.物塊重力勢(shì)能的減少量和物塊動(dòng)能的增加量以及物塊克服摩擦力做的功之和D 物塊克服摩擦力做的功答案 B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.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)滑動(dòng)摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功

7、，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.摩擦生熱的計(jì)算：Q = Ffx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，質(zhì)量為 m的長(zhǎng)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(zhǎng)為L(zhǎng),它與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩現(xiàn)用水平向右的恒力F拉滑塊B.圖4(1) 當(dāng)長(zhǎng)木塊A的位移為多少時(shí)

8、，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.審題指導(dǎo) 當(dāng)把滑塊B拉離A時(shí)，B的位移為A的位移與A的長(zhǎng)度之和注意：審題 時(shí)要畫出它們的位移草圖.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 定理得1 2卩 mg關(guān) qiva1 2(F 也 mg (x+ L) = ?mvB又因?yàn)?va= aAt= gtF 口 mg vb = aBt = m t解得x=u maLF 2 u mg由功能關(guān)系知，拉力 F做的功等于A、B動(dòng)能的增加量和 A、B間產(chǎn)生的內(nèi)能，即有1 2 1 2F(x+ L) = mvA+ qmvB + Q解得 Q = i mgL答

9、案 (1) 2A .電動(dòng)機(jī)多做的功為mv B 物體在傳送帶上的劃痕長(zhǎng) mgL (2) i mgLF 2 i mg【突破訓(xùn)練2】如圖5所示，足夠長(zhǎng)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()A 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案 C解析 第一階段摩擦力

10、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(shì)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.考點(diǎn)三能量守恒定律及應(yīng)用列能量守恒定律方程的兩條基本思路：(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6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)

11、，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i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6v1 2C.傳送帶克服摩擦力做的功為mv2D .電動(dòng)機(jī)增加的功率為卩m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=與上，傳” 1 2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)能定理卩mgx=mv，摩擦1 2產(chǎn)生的熱量Q=卩mgxi對(duì)=卩mgx傳一x物),四式聯(lián)立得摩擦產(chǎn)生的熱量Q = mv ,根據(jù)部分轉(zhuǎn)化為熱量，故電動(dòng)2Vx傳一x物=x物=,2 ig能量守恒定律，電動(dòng)機(jī)多做的功一部分轉(zhuǎn)化

12、為物體的動(dòng)能,機(jī)多做的功等于mv2, A項(xiàng)錯(cuò)誤；物體在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)等于2B項(xiàng)錯(cuò)誤；傳送帶克服摩擦力做的功為i mgx= 2 i mgx= mv ,mg, D項(xiàng)正確.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答案 D方法點(diǎn)撥應(yīng)用能量守恒定律解題的步驟)、內(nèi)能等在變化;E減和增加的能(1)分清有多少形式的能如動(dòng)能、勢(shì)能(包括重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能 (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量AE增的表達(dá)式;列出能量守恒關(guān)系式：AE減=AE增.【突破訓(xùn)練3 如圖7所示，傳送帶保持 1 m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)將一質(zhì)量m = 0.5 kg的小物體輕

13、輕地放在傳送帶的a點(diǎn)上，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)尸0.1 , a、b間的距離L= 2.5 m , g = 10 m/s2.設(shè)物體從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為t，該過程中物體 和傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q,下列關(guān)于t和Q的值正確的是C.t =目5 s, Q= 1.25 Jt = 3 s, Q = 0.25 JB. t= ;3 s, Q = 0.5 JD . t = 2.5 s, Q= 0.25 J答案 C學(xué)科索弄培弄一物理模型構(gòu)建25.傳送帶模型中的動(dòng)力學(xué)和能量轉(zhuǎn)化問題1模型概述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

14、先要正確分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，做好受力情況分析，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： Wf= AEk+ AEp+ Q.對(duì)Wf和Q的理解： 傳送帶的功：Wf= Fx傳； 產(chǎn)生的內(nèi)能Q = Ffx相對(duì).傳送帶模型問題的分析流程I = 20 m，傾角 0=【例4 如圖8所示，是利用電力傳送帶裝運(yùn)麻袋包的示意圖傳送帶長(zhǎng)37 麻袋包與傳送

15、帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)尸0.8，傳送帶的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪半徑R相等，傳送帶不打滑，主動(dòng)輪頂端與貨車車箱底板間的高度差為h= 1.8 m,傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v=2 m/s.現(xiàn)在傳送帶底端(傳送帶與從動(dòng)輪相切位置)由靜止釋放一只麻袋包何視為質(zhì)點(diǎn)), 其質(zhì)量為100 kg,麻袋包最終與傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)主動(dòng)輪時(shí)隨輪一起勻速轉(zhuǎn)度 g = 10 m/s2, sin 37動(dòng).如果麻袋包到達(dá)主動(dòng)輪的最高點(diǎn)時(shí)，恰好水平拋出并落在貨車車箱底板中心，重力加速(1) 主動(dòng)輪軸與貨車車箱底板中心的水平距離x及主動(dòng)輪的半徑R;(2) 麻袋包在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t ；(3) 該裝運(yùn)系統(tǒng)每傳送一只麻袋包需額外消耗的電能

16、.審題與關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng)過程分析與能量轉(zhuǎn)牝令析麻叢包的至動(dòng)過理分為4朋:尊加遞、甸速;石加速運(yùn)甬段.宙速度和加邃度求時(shí)閭因邃氏 由位移和速度求時(shí)間;圓周運(yùn)動(dòng)段，由囪心力金式求半徑;平攤運(yùn)動(dòng)段*由便狒煥式求*岡周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng).1 2解析(1)設(shè)麻袋包平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，有h = -gt2, x= vt，解得：x= 1.2 m2麻袋包在主動(dòng)輪的最高點(diǎn)時(shí)，有mg= m-R解得：R= 0.4 m(2)對(duì)麻袋包，設(shè)勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為廿，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 t2,有 卩mgos 0- mgs in 0= mav= at1=1 .2X1 gabl-X1= Vt2聯(lián)立以上各式解得：t= t1 +12= 12.5 s(3)

17、設(shè)麻袋包勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)相對(duì)傳送帶的位移為Ax,每傳送一只麻袋包需額外消耗的電能為 AE，有Ax= vt1 - X11 2由能量守恒定律得 AE = mglsin 0+ ?mv +卩mgos 0 - A解得：AE= 15 400 J答案 (1)1.2 m 0.4 m (2)12.5 s (3)15 400 J高考模擬*提能訓(xùn)練走近高畫檢測(cè)課堂效果提升解題能力【高考題組】1. （2013山東16改編）如圖9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（Mm）的滑塊、通過不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行兩滑塊

18、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9A 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做的功小于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 D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做正功夕卜，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錯(cuò)誤.2. （2013江蘇9改編）如圖10所示，水平桌面上

19、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, AB = a,物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為e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.則上述過程中（）3B物塊在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能小于W 2卩mgaC.經(jīng)O點(diǎn)時(shí)，物塊的動(dòng)能等于 W卩mgaD .物塊動(dòng)能最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能小于物塊在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能答案 B解析 如圖，在A點(diǎn)彈簧的拉力大于摩擦力，即Fa卩mg,在B 丿點(diǎn)彈簧的彈力小于等于摩擦力，即FbW fB,則有Fb n mg因此 O點(diǎn)距離B點(diǎn)較近，

20、即xobxoa，從O點(diǎn)到A點(diǎn)由動(dòng)能定理得： W mgOA W彈=0, W彈1=EpA 則有EpA = W卩mgOAW 2卩mga則A錯(cuò).整個(gè)過程由能量守恒得： W13卩 mga + xoa） = EpB, xoAqa,貝U EpB W 2 卩 mga B 正確.從 O 到 A 再到 O 過程： W12卩mgOA = EkO,貝U EkOW 2 m$a= W卩mga C錯(cuò)誤.物塊動(dòng)能最大時(shí)彈簧彈力與滑動(dòng)摩擦力相等，即F =卩mg而FbW卩mg因此彈簧在動(dòng)能最大位置形變量不小于B點(diǎn)的彈簧形變量，對(duì)應(yīng)的彈簧彈性勢(shì)能不小于B點(diǎn)的彈簧彈性勢(shì)能，則 D錯(cuò).【模擬題組】3假設(shè)某次罰點(diǎn)球直接射門時(shí)，球恰好從橫

21、梁下邊緣踢進(jìn)，此時(shí)的速度為v.橫梁下邊緣離地面的高度為h,足球質(zhì)量為m,運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功為 W!，足球運(yùn)動(dòng)過程中克服空氣 阻力做的功為 W2,選地面為零勢(shì)能面，下列說法正確的是（）一 1 2A .運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功為 W1 = mgh+ 2mvB .足球機(jī)械能的變化量為 W1 W2C.足球克服空氣阻力做的功為W = mgh + mv2 W1一 1 2D .運(yùn)動(dòng)員剛踢完球的瞬間，足球的動(dòng)能為mgh+ mv答案 B解析 對(duì)運(yùn)動(dòng)員踢球到球恰好從橫梁下邊緣踢進(jìn)這一過程，由動(dòng)能定理：W1 mgh 1 2 1 2W2= 2mv，即W1= mgh+ ?mv + W2, A錯(cuò)；足球機(jī)械能的變化量等于重力以外

22、的其他1 2 1 2力做的功，即 AE = W1 W2,B 對(duì)；由 W1 mgh W2 = 2mv212C錯(cuò)；設(shè)剛踢完球瞬間足球的動(dòng)能為Ek,由動(dòng)能定理：mgh W2 = ?mv Ek, Ek= ?mv (限時(shí)：45分鐘)?題組1功能關(guān)系的理解1輕質(zhì)彈簧吊著小球靜止在如圖1所示的A位置，現(xiàn)用水平外力 F將小球緩慢拉到 B位置,可得 W2 = W1 mgh ?mv2,圖11(1) 釋放滑塊時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能；(2) 滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量.答案(1)2mvc)卩 mgL(2)mv0 mvopvo 2 卩 g卩 mgL解析(1)由題意知滑塊在傳送帶上一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)滑塊離

23、開彈簧時(shí)的速度為由動(dòng)能定理可得：,1 2 1 2mglL mvo qmv對(duì)彈簧和滑塊構(gòu)成的系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得1 2Ep= qmv1 2聯(lián)立解得：Ep= mvo i mgL(2)對(duì)滑塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得i mg mav2 v2= 2aLvo = v + at聯(lián)立解得t =vo -，v0 2 i gLigx 相對(duì)=vot L所以Q = Ff x 相對(duì)2 i g練出高分此時(shí)彈簧與豎直方向的夾角為0,在這一過程中，對(duì)于小球和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法正確的是A.系統(tǒng)的彈性勢(shì)能不變 B系統(tǒng)的彈性勢(shì)能減少 C.系統(tǒng)的機(jī)械能不變D 系統(tǒng)的機(jī)械能增加 答案 D2.如圖2所示，

24、汽車在拱形橋上由A牽引力與克服摩擦力做的功相等B .合外力對(duì)汽車不做功C.牽引力和重力做的總功大于克服摩擦力做的功D .汽車在上拱形橋的過程中克服重力做的功大于汽車的重力勢(shì)能的增加答案 B解析 汽車由A勻速率運(yùn)動(dòng)到 B，合外力始終指向圓心，合外力做功為零，即W牽+Wg Wf= 0,即牽引力與重力做的總功等于克服摩擦力做的功，A、C錯(cuò)誤，B正確;汽車在上拱形橋的過程中，克服重力做的功轉(zhuǎn)化為汽車的重力勢(shì)能，D錯(cuò)誤.3如圖3所示，長(zhǎng)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（）

25、A 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做的功的總和小于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量答案 C解析 物體B以水平速度沖上 A后，由于摩擦力作用，B減速運(yùn)動(dòng)，A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 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 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B動(dòng)

26、能的減少量，摩擦力對(duì)木板 A做的 功等于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錯(cuò)誤.4.一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊，并剛好從中穿出對(duì)于這一過程，下列說法正確的是（）A 子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能B 子彈和木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能的損失量等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量C 子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的動(dòng)能與木塊增加的內(nèi)能之和D 子彈減少的動(dòng)能小于木塊增加的動(dòng)能與子彈和木塊增加的內(nèi)能之和答案 B解析子彈射穿木塊的過程中，由于相互間摩擦力的作用使得子彈的動(dòng)能減少，木塊獲得動(dòng)能，同時(shí)產(chǎn)生熱量，且系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量在數(shù)值上

27、等于系統(tǒng)機(jī)械能的損失量.A選項(xiàng)沒有考慮系統(tǒng)增加的內(nèi)能， C選項(xiàng)中應(yīng)考慮的是系統(tǒng)（子彈和木塊）內(nèi)能的增加，A、C、 D錯(cuò)，B對(duì).?題組2功能關(guān)系的應(yīng)用5如圖4所示，電梯的質(zhì)量為 M，其天花板上通過一輕質(zhì)彈簧懸掛一質(zhì)量為m的物體電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開始豎直向上加速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力的影響，當(dāng)上升高度為H時(shí)，電梯的速度達(dá)到 v,則在這段運(yùn)動(dòng)過程中，以下說法正確的是（）圖41 2A 輕質(zhì)彈簧對(duì)物體的拉力所做的功等于2mv21 2B .鋼索的拉力所做的功等于 mv + MgH12C.輕質(zhì)彈簧對(duì)物體的拉力所做的功大于qmv1 2D .鋼索的拉力所做的功等于 2（m+ M）v + （m+ M）gH答

28、案 C6.如圖5所示，小球從 A點(diǎn)以初速度vo沿粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)B后返回A，C為AB的中點(diǎn).下列說法中正確的是（）A圖5A.小球從A出發(fā)到返回A的過程中，位移為零，外力做功為零B .小球從A到C與從C到B的過程，減少的動(dòng)能不相等C.小球從A到C與從C到B的過程，速度的變化相等D .小球從A到C與從C到B的過程，損失的機(jī)械能相等答案 D解析 小球從A點(diǎn)出發(fā)到返回 A點(diǎn)的過程中，位移為零，重力做功為零，但摩擦力始終做負(fù)功，A錯(cuò)誤.小球從 A到C與從C到B始終做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，合外力恒定，因?yàn)镃為AB的中點(diǎn)，所以小球克服合外力做功相等，減少的動(dòng)能相等，小球克服摩擦 力做功也相等，損失的機(jī)

29、械能相等，B錯(cuò)誤，D正確.小球由A到C的時(shí)間小于從C到B的時(shí)間，由Av = a At知，速度的變化不相等，C錯(cuò)誤.7.如圖6所示，質(zhì)量為 M、長(zhǎng)度為I的小車靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小物塊放在小車的最左端現(xiàn)用一水平恒力 F作用在小物塊上，使它從靜止開始運(yùn)動(dòng)，物塊和小車之間摩擦力的大小為 Ff，當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)的位移為 x時(shí)，物塊剛好滑到小車的最右端.若小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，則（）11 H#圖6A .物塊受到的摩擦力對(duì)物塊做的功與小車受到的摩擦力對(duì)小車做功的代數(shù)和為零B .整個(gè)過程物塊和小車間摩擦產(chǎn)生的熱量為FflC.小車的末動(dòng)能為Ff（x+ I）D .整個(gè)過程物塊和小車增加的機(jī)械能為F(x+ I)答

30、案 B解析 物塊與小車之間的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，這一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功， 做功之和應(yīng)小于零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由功能關(guān)系知，系統(tǒng)機(jī)械能的增加量為F(l + x) Ffl, B項(xiàng)正確,1 2D項(xiàng)錯(cuò)誤.對(duì)小車應(yīng)用動(dòng)能定理知Ffx = 2Mv , C項(xiàng)錯(cuò)誤.&如圖7所示，質(zhì)量為 m的可看成質(zhì)點(diǎn)的物塊置于粗糙水平面上的M點(diǎn)，水平面的右端與固定的斜面平滑連接，物塊與水平面及斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同物塊與彈簧 未連接，開始時(shí)物塊擠壓彈簧使彈簧處于壓縮狀態(tài).現(xiàn)從M點(diǎn)由靜止釋放物塊，物塊運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)恰好靜止.彈簧原長(zhǎng)小于MM 若物塊從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，物塊與接觸面之間由于摩擦所產(chǎn)生的熱量為Q,物塊、彈簧與地

31、球組成系統(tǒng)的機(jī)械能為E,物塊通過的路程為s.不計(jì)轉(zhuǎn)折處的能量損失，下列圖象所描述的關(guān)系中可能正確的是答案 C解析 物塊在粗糙水平面上滑動(dòng)時(shí)，Q =卩mgs E = E0 mg,可見，當(dāng)s較小時(shí)，Qs圖象是一條經(jīng)過原點(diǎn)的傾斜直線，Es圖象是一條與縱軸相交、斜率為負(fù)值的傾斜直線，斜率的大小 k=卩mg當(dāng)滑上斜面后， Q =卩mgs+卩mgos 0(s so)=卩mgsicos 0) + 卩 mgos 0s, E = Eo mg(s(1 cos 0)卩 mgos ，可見，當(dāng) s較大或者滑上 斜面時(shí)，Q s圖象仍是一條傾斜直線，但斜率變小，E s圖象也是一條傾斜直線，斜率的大小變?yōu)閗=卩mgos 0;

32、綜上分析，只有選項(xiàng) C正確.?題組3能量守恒定律的綜合應(yīng)用9如圖8所示，光滑半圓弧軌道半徑為 R, OA為水平半徑，BC為豎直直徑一質(zhì)量為 m 的小物塊自A處以某一豎直向下的初速度滑下，進(jìn)入與 C點(diǎn)相切的粗糙水平滑道 CM 上在水平滑道上有一輕彈簧，其一端固定在豎直墻上，另一端恰位于滑道的末端C點(diǎn)(此時(shí)彈簧處于自然狀態(tài))若物塊運(yùn)動(dòng)過程中彈簧最大彈性勢(shì)能為Ep,且物塊被彈簧反彈后恰能通過B點(diǎn).已知物塊與水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為仏重力加速度為g，求：圖8(1) 物塊離開彈簧剛進(jìn)入半圓軌道時(shí)對(duì)軌道的壓力Fn的大?。?2) 彈簧的最大壓縮量 d;(3) 物塊從A處開始下滑時(shí)的初速度 vo.答案沁 蠱亍瓷 鶯-7gR解析(1)由題意可知，物塊在 B點(diǎn)滿足：2VBmg= mR物塊由C點(diǎn)到B點(diǎn)機(jī)械能守