《復(fù)習(xí)方略》高考物理(江蘇專用)一輪復(fù)習(xí)配套課件：5.4功能關(guān)系 能量守恒定律

1、第4講功能關(guān)系能量守恒定律知識點知識點 1 1 功能關(guān)系功能關(guān)系【思維激活【思維激活1 1】滑塊靜止于光滑水平面上，與之相連的輕質(zhì)彈滑塊靜止于光滑水平面上，與之相連的輕質(zhì)彈簧處于自然伸直狀態(tài)，現(xiàn)用恒定的水平外力簧處于自然伸直狀態(tài)，現(xiàn)用恒定的水平外力F F作用于彈簧右端，作用于彈簧右端，在向右移動一段距離的過程中拉力在向右移動一段距離的過程中拉力F F做了做了10J10J的功。在上述過程的功。在上述過程中中( () )A.A.彈簧的彈性勢能增加了彈簧的彈性勢能增加了10J10JB.B.滑塊的動能增加了滑塊的動能增加了10J10JC.C.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能增

2、加了10J10JD.D.滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒【解析【解析】選選C C。拉力。拉力F F做功的同時，彈簧伸長，彈性勢能增大，做功的同時，彈簧伸長，彈性勢能增大，滑塊向右加速，滑塊動能增加，由功能關(guān)系可知，拉力做功等滑塊向右加速，滑塊動能增加，由功能關(guān)系可知，拉力做功等于滑塊的動能與彈簧彈性勢能的增加量之和，于滑塊的動能與彈簧彈性勢能的增加量之和，C C正確，正確，A A、B B、D D均錯誤。均錯誤?！局R梳理【知識梳理】1.1.功是功是_的量度，即做了多少功就有多少的量度，即做了多少功就有多少_發(fā)生了發(fā)生了轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化。2.2.做功的過程一定伴隨著做功的過

3、程一定伴隨著_，而且，而且_必須必須通過做功來實現(xiàn)。通過做功來實現(xiàn)。能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化能量能量能量的轉(zhuǎn)化能量的轉(zhuǎn)化能量的轉(zhuǎn)化能量的轉(zhuǎn)化知識點知識點 2 2 能量守恒能量守恒【思維激活【思維激活2 2】如圖所示，在一個盛水的如圖所示，在一個盛水的杯子里有一木塊。開始時木塊被一根細(xì)繩杯子里有一木塊。開始時木塊被一根細(xì)繩拴住而完全沒入水中，整個裝置與外界絕拴住而完全沒入水中，整個裝置與外界絕熱，斷開細(xì)繩，則木塊將浮到水面上，最熱，斷開細(xì)繩，則木塊將浮到水面上，最后達(dá)到平衡，在這一過程中，水、杯子和后達(dá)到平衡，在這一過程中，水、杯子和木塊組成的系統(tǒng)（木塊組成的系統(tǒng)（ ）A.A.內(nèi)能增大內(nèi)能增大B.B.內(nèi)

4、能減小內(nèi)能減小C.C.內(nèi)能不變內(nèi)能不變 D.D.條件不足，無法判斷條件不足，無法判斷【解析】【解析】選選A A。細(xì)繩斷后，木塊上升，同體積的水下移，系統(tǒng)。細(xì)繩斷后，木塊上升，同體積的水下移，系統(tǒng)重心下移，重力勢能減小，由能量守恒定律可知，水、杯子和重心下移，重力勢能減小，由能量守恒定律可知，水、杯子和木塊組成的系統(tǒng)內(nèi)能一定增大，木塊組成的系統(tǒng)內(nèi)能一定增大，A A正確。正確?！局R梳理【知識梳理】1.1.內(nèi)容：能量既不會憑內(nèi)容：能量既不會憑空空_，也不會憑空消失，它只能，也不會憑空消失，它只能從一種形式從一種形式_為另一種形式，或者從一個物體為另一種形式，或者從一個物體_到另到另一個物體，在一個

5、物體，在_的過程中，能量的總量的過程中，能量的總量_。2.2.適用范圍：能量守恒定律是貫穿物理學(xué)的基本規(guī)律，是各適用范圍：能量守恒定律是貫穿物理學(xué)的基本規(guī)律，是各種自然現(xiàn)象中種自然現(xiàn)象中_的一條規(guī)律。的一條規(guī)律。產(chǎn)生產(chǎn)生轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移保持不變保持不變普遍適用普遍適用3.3.表達(dá)式：表達(dá)式：(1)E(1)E初初=E=E末末，初狀態(tài)各種能量的，初狀態(tài)各種能量的_等于末狀態(tài)各種能量的等于末狀態(tài)各種能量的_。(2)E(2)E增增=E=E減減，增加的那些能量的增加量等于減少的那些能，增加的那些能量的增加量等于減少的那些能量的減少量。量的減少量?？偤涂偤涂偤涂偤汀疚Ⅻc撥【微點撥】1.

6、1.對功能關(guān)系和能量守恒的兩點提醒：對功能關(guān)系和能量守恒的兩點提醒：(1)(1)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實現(xiàn)的。不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實現(xiàn)的。(2)(2)物體間發(fā)生能量轉(zhuǎn)移時，能量的形式不變；物體間發(fā)生能物體間發(fā)生能量轉(zhuǎn)移時，能量的形式不變；物體間發(fā)生能量轉(zhuǎn)化時，能量的形式變化。量轉(zhuǎn)化時，能量的形式變化。2.2.機械能守恒定律和能量守恒定律的易混點：機械能守恒定律和能量守恒定律的易混點：(1)(1)機械能守恒定律反映的是一個系統(tǒng)中只有重力或彈力做功機械能守恒定律反映的是一個系統(tǒng)中只有重力或彈力做功的情況，系統(tǒng)內(nèi)物體的重力勢能、彈性勢能和動能可以相互轉(zhuǎn)的情況，系統(tǒng)內(nèi)物體的重

7、力勢能、彈性勢能和動能可以相互轉(zhuǎn)化，但總的機械能不變?；?，但總的機械能不變。(2)(2)能量守恒定律反映的是一個系統(tǒng)除了機械能以外還有其他能量守恒定律反映的是一個系統(tǒng)除了機械能以外還有其他形式的能量參與轉(zhuǎn)化，總能量不變。形式的能量參與轉(zhuǎn)化，總能量不變。(3)(3)機械能守恒定律的適用是有條件的，能量守恒定律的適用機械能守恒定律的適用是有條件的，能量守恒定律的適用是無條件的。是無條件的。3.3.利用功能關(guān)系解題的兩點注意：利用功能關(guān)系解題的兩點注意：(1)(1)首先弄清楚重力做什么功，合外力做什么功，除重力、彈首先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；力外的力做什么功；

8、(2)(2)根據(jù)功能關(guān)系判斷重力勢能或彈性勢能、動能、機械能的根據(jù)功能關(guān)系判斷重力勢能或彈性勢能、動能、機械能的變化。變化。4.4.能量轉(zhuǎn)化中對摩擦力做功的兩點提醒：能量轉(zhuǎn)化中對摩擦力做功的兩點提醒：(1)(1)計算摩擦力做功時，物體間的相對位移不一定等于物體對計算摩擦力做功時，物體間的相對位移不一定等于物體對地的位移，力對物體做的功等于該力與物體對地位移的乘積。地的位移，力對物體做的功等于該力與物體對地位移的乘積。(2)(2)外力做的功不一定等于系統(tǒng)機械能的增量，如果系統(tǒng)內(nèi)除外力做的功不一定等于系統(tǒng)機械能的增量，如果系統(tǒng)內(nèi)除機械能改變之外，無其他能量變化，如內(nèi)能的增加，則外力機械能改變之外，

9、無其他能量變化，如內(nèi)能的增加，則外力( (除重力之外除重力之外) )做的功就等于系統(tǒng)機械能的增量；如果有系統(tǒng)的做的功就等于系統(tǒng)機械能的增量；如果有系統(tǒng)的內(nèi)力做功且之和不為零，系統(tǒng)內(nèi)有其他形式的能的轉(zhuǎn)化，用能內(nèi)力做功且之和不為零，系統(tǒng)內(nèi)有其他形式的能的轉(zhuǎn)化，用能量守恒定律求解。量守恒定律求解。考點考點1 1 功能關(guān)系的理解和應(yīng)用功能關(guān)系的理解和應(yīng)用1.1.對功能關(guān)系的進(jìn)一步理解：對功能關(guān)系的進(jìn)一步理解：(1)(1)做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，不同形式的能量發(fā)生相做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，不同形式的能量發(fā)生相互轉(zhuǎn)化是通過做功來實現(xiàn)的?；マD(zhuǎn)化是通過做功來實現(xiàn)的。(2)(2)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，

10、功和能的關(guān)系，一是體現(xiàn)到不同的功是能量轉(zhuǎn)化的量度，功和能的關(guān)系，一是體現(xiàn)到不同的力做功，對應(yīng)不同形式的能轉(zhuǎn)化，具有一一對應(yīng)關(guān)系，二是做力做功，對應(yīng)不同形式的能轉(zhuǎn)化，具有一一對應(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。功的多少與能量轉(zhuǎn)化的多少在數(shù)值上相等。深化深化理解理解 2.2.幾種常見的功能關(guān)系及其表達(dá)式：幾種常見的功能關(guān)系及其表達(dá)式：力做功力做功能的變化能的變化定量關(guān)系定量關(guān)系合力的功合力的功動能變化動能變化W=EW=Ek2k2-E-Ek1k1=E=Ek k重力的功重力的功重力勢能變重力勢能變化化(1)(1)重力做正功，重力勢能減少重力做正功，重力勢能減少(2)(2)重力做負(fù)功，

11、重力勢能增加重力做負(fù)功，重力勢能增加(3)W(3)WG G=-E=-Ep p=E=Ep1p1-E-Ep2p2彈簧彈力的功彈簧彈力的功彈性勢能變彈性勢能變化化(1)(1)彈力做正功，彈性勢能減少彈力做正功，彈性勢能減少(2)(2)彈力做負(fù)功，彈性勢能增加彈力做負(fù)功，彈性勢能增加(3)W(3)WF F=-E=-Ep p=E=Ep1p1-E-Ep2p2力做功力做功能的變化能的變化定量關(guān)系定量關(guān)系只有重力、彈只有重力、彈簧彈力做功簧彈力做功不引起機械不引起機械能變化能變化機械能守恒機械能守恒E=0E=0除重力和彈簧除重力和彈簧彈力之外的其彈力之外的其他力做的功他力做的功機械能變化機械能變化(1)(1)

12、其他力做多少正功，物體的其他力做多少正功，物體的機械能就增加多少機械能就增加多少(2)(2)其他力做多少負(fù)功，物體的其他力做多少負(fù)功，物體的機械能就減少多少機械能就減少多少(3)W =E(3)W =E一對相互作用一對相互作用的滑動摩擦力的滑動摩擦力的總功的總功內(nèi)能變化內(nèi)能變化(1)(1)作用于系統(tǒng)的一對滑動摩擦作用于系統(tǒng)的一對滑動摩擦力一定做負(fù)功，系統(tǒng)內(nèi)能增加力一定做負(fù)功，系統(tǒng)內(nèi)能增加(2)Q= F(2)Q= Ff fL L相對相對【題組通關(guān)方案【題組通關(guān)方案】【典題【典題1 1】( (多選多選)(2013)(2013大綱版全國卷大綱版全國卷) )如圖，一固定斜面傾角如圖，一固定斜面傾角為為3

13、030，一質(zhì)量為，一質(zhì)量為m m的小物塊自斜面底端以一定的初速度，沿斜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動，加速度的大小等于重力加速度的大小面向上做勻減速運動，加速度的大小等于重力加速度的大小g g。若物塊上升的最大高度為若物塊上升的最大高度為H H，則此過程中，物塊的（，則此過程中，物塊的（ ）A.A.動能損失了動能損失了2mgH2mgHB.B.動能損失了動能損失了mgHmgHC.C.機械能損失了機械能損失了mgHmgHD.D.機械能損失了機械能損失了 mgHmgH12【解題探究【解題探究】(1)(1)如何判斷物塊動能的變化如何判斷物塊動能的變化? ?選用規(guī)律：選用規(guī)律：

14、_。方程式：方程式：_。(2)(2)如何判斷物塊機械能的變化如何判斷物塊機械能的變化? ?提示：提示：除重力和彈簧彈力之外的其他力做功等于機械能的變化，除重力和彈簧彈力之外的其他力做功等于機械能的變化，即即W=EW=E機機或者或者EE機機=E=Ek k+E+Ep p。222111Wmvmv22合動能定理動能定理【典題解析【典題解析】選選A A、C C。小物塊向上做勻減速直線運動，合外。小物塊向上做勻減速直線運動，合外力沿斜面向下，由牛頓第二定律得力沿斜面向下，由牛頓第二定律得F F合合=mg=ma=mg=ma，根據(jù)動能定，根據(jù)動能定理，損失的動能等于理，損失的動能等于F F合合s= =2mgH

15、s= =2mgH，A A對，對，B B錯；小物塊在錯；小物塊在向上運動過程中，重力勢能增加了向上運動過程中，重力勢能增加了mgHmgH，而動能減少了，而動能減少了2mgH2mgH，故機械能損失了故機械能損失了mgHmgH，C C對，對，D D錯。錯。mgHsin30【通關(guān)【通關(guān)1+11+1】1.(1.(多選多選)(2014)(2014南通模擬南通模擬)2013)2013年年2 2月月1515日，一團亮光劃過俄日，一團亮光劃過俄羅斯車?yán)飦嗁e斯克州上空，留下白色尾跡。有視頻顯示，當(dāng)時羅斯車?yán)飦嗁e斯克州上空，留下白色尾跡。有視頻顯示，當(dāng)時巨大的橘紅色火球掠過天空，爆炸時散發(fā)出比太陽更耀眼的光巨大的橘

16、紅色火球掠過天空，爆炸時散發(fā)出比太陽更耀眼的光芒，隕石雨降落后，車?yán)飦嗁e斯克州各類建筑的窗戶被震碎，芒，隕石雨降落后，車?yán)飦嗁e斯克州各類建筑的窗戶被震碎，屋頂被掀翻。下列敘述中正確的是（屋頂被掀翻。下列敘述中正確的是（ ）A.A.隕石墜入地球是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程隕石墜入地球是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程B.B.隕石下落時，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能隕石下落時，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能C.C.隕石墜入地球大氣層成為流星是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程隕石墜入地球大氣層成為流星是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程D.D.雞蛋大的隕石砸在地上就是一個坑，說明隕石對地面做了功雞蛋大的隕石砸在地上就是一個坑，說明隕石對地面做了功【解析【解

17、析】選選C C、D D。隕石墜入地球大氣層成為流星，是隕石和空。隕石墜入地球大氣層成為流星，是隕石和空氣摩擦生熱的過程，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，選項氣摩擦生熱的過程，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，選項A A錯誤、錯誤、C C正確。隕石下落時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能，選項正確。隕石下落時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能，選項B B錯誤。錯誤。隕石落地時，對地面有一個向下的力，地面發(fā)生了位移，隕石隕石落地時，對地面有一個向下的力，地面發(fā)生了位移，隕石對地面做了功，選項對地面做了功，選項D D正確。正確。2.(20142.(2014長沙模擬長沙模擬) )如圖所示，物體如圖所示，物體A A的質(zhì)量為的質(zhì)量為m

18、 m，置于水平地，置于水平地面上，面上，A A的上端連一輕彈簧，原長為的上端連一輕彈簧，原長為L L，勁度系數(shù)為，勁度系數(shù)為k k?，F(xiàn)將彈?，F(xiàn)將彈簧上端簧上端B B緩慢地豎直向上提起，使緩慢地豎直向上提起，使B B點上移距離為點上移距離為L L，此時物體，此時物體A A也已經(jīng)離開地面，則下列說法中正確的是（也已經(jīng)離開地面，則下列說法中正確的是（ ）A.A.提彈簧的力對系統(tǒng)做功為提彈簧的力對系統(tǒng)做功為mgLmgLB.B.物體物體A A的重力勢能增加的重力勢能增加mgLmgLC.C.系統(tǒng)增加的機械能小于系統(tǒng)增加的機械能小于mgLmgLD.D.以上說法都不正確以上說法都不正確【解析【解析】選選C C

19、。由于將彈簧上端。由于將彈簧上端B B緩慢地豎直向上提起，可知提緩慢地豎直向上提起，可知提彈簧的力是不斷增大的，最后大小等于彈簧的力是不斷增大的，最后大小等于A A物體的重力，因此提物體的重力，因此提彈簧的力對系統(tǒng)做功應(yīng)小于彈簧的力對系統(tǒng)做功應(yīng)小于mgLmgL，A A選項錯誤。系統(tǒng)增加的機械選項錯誤。系統(tǒng)增加的機械能等于提彈簧的力對系統(tǒng)做的功，能等于提彈簧的力對系統(tǒng)做的功，C C選項正確。由于彈簧的伸選項正確。由于彈簧的伸長，物體升高的高度小于長，物體升高的高度小于L L，所以，所以B B選項錯誤。選項錯誤?！炯庸逃?xùn)練【加固訓(xùn)練】1.(1.(多選多選)(2012)(2012海南高考海南高考)

20、)下列關(guān)于功和機械能的說法，正確下列關(guān)于功和機械能的說法，正確的是（的是（ ）A.A.在有阻力作用的情況下，物體重力勢能的減少不等于重力對在有阻力作用的情況下，物體重力勢能的減少不等于重力對物體所做的功物體所做的功B.B.合力對物體所做的功等于物體動能的改變量合力對物體所做的功等于物體動能的改變量C.C.物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢能零點的選取有關(guān)勢能零點的選取有關(guān)D.D.運動物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量運動物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量【解析【解析】選選B B、C C。物體重力勢能的減少量

21、一定等于重力做的功，。物體重力勢能的減少量一定等于重力做的功，與有無其他力、其他力是否做功都無關(guān)，選項與有無其他力、其他力是否做功都無關(guān)，選項A A錯誤；根據(jù)動錯誤；根據(jù)動能定理，合力對物體所做的功一定等于物體動能的改變量，選能定理，合力對物體所做的功一定等于物體動能的改變量，選項項B B正確；物體的重力勢能是系統(tǒng)共同具有的，也是相對的，正確；物體的重力勢能是系統(tǒng)共同具有的，也是相對的，選項選項C C正確；在只有重力做功的情況下，物體動能的減少量一正確；在只有重力做功的情況下，物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量，即機械能守恒，選項定等于其重力勢能的增加量，即機械能守恒，選項D D錯誤。

22、錯誤。2.(20142.(2014宿遷模擬宿遷模擬) )如圖所示，如圖所示，A A、B B、C C三個一樣的滑塊從粗三個一樣的滑塊從粗糙斜面上的同一高度同時開始運動，糙斜面上的同一高度同時開始運動，A A由靜止釋放，由靜止釋放，B B的初速度的初速度方向沿斜面向下，大小為方向沿斜面向下，大小為v v0 0，C C的初速度方向沿斜面水平向左，的初速度方向沿斜面水平向左，大小也為大小也為v v0 0。下列說法中正確的是（。下列說法中正確的是（ ）A.AA.A和和C C將同時滑到斜面底端將同時滑到斜面底端B.B.滑到斜面底端時，滑到斜面底端時，B B的機械能減少最多的機械能減少最多C.C.滑到斜面底

23、端時，滑到斜面底端時，B B的動能最大的動能最大D.CD.C的重力勢能減少最多的重力勢能減少最多【解析【解析】選選C C。滑塊?；瑝KA A和和C C通過的路程不同，在沿斜面方向的加通過的路程不同，在沿斜面方向的加速度大小也不相同，故速度大小也不相同，故A A錯誤；三個滑塊滑到底端時重力勢能錯誤；三個滑塊滑到底端時重力勢能減少量相同，故減少量相同，故D D錯誤；滑塊錯誤；滑塊A A和和B B滑到底端時經(jīng)過的位移相等，滑到底端時經(jīng)過的位移相等，克服摩擦力做功相等，而滑塊克服摩擦力做功相等，而滑塊C C的路程較大，機械能減少得較的路程較大，機械能減少得較多，故多，故B B錯誤、錯誤、C C正確。正確

24、?！緦W(xué)科素養(yǎng)升華【學(xué)科素養(yǎng)升華】力學(xué)中功能關(guān)系問題選擇題的解答技巧力學(xué)中功能關(guān)系問題選擇題的解答技巧(1)(1)只涉及動能變化的用動能定理分析；只涉及動能變化的用動能定理分析；(2)(2)只涉及重力勢能變化的用重力做功與重力勢能變化的功能只涉及重力勢能變化的用重力做功與重力勢能變化的功能關(guān)系分析；關(guān)系分析；(3)(3)只涉及彈性勢能變化的用彈力做功與彈性勢能變化的功能只涉及彈性勢能變化的用彈力做功與彈性勢能變化的功能關(guān)系分析；關(guān)系分析；(4)(4)只涉及機械能變化的用除重力、彈力之外的其他力做功與只涉及機械能變化的用除重力、彈力之外的其他力做功與機械能變化的關(guān)系分析。機械能變化的關(guān)系分析。考點

25、考點2 2 摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系兩種摩擦力做功的比較：兩種摩擦力做功的比較：對比對比分析分析類別類別比較比較靜摩擦力靜摩擦力滑動摩擦力滑動摩擦力不不同同點點能量的轉(zhuǎn)能量的轉(zhuǎn)化方面化方面只有能量的轉(zhuǎn)只有能量的轉(zhuǎn)移，而沒有能移，而沒有能量的轉(zhuǎn)化量的轉(zhuǎn)化既有能量的轉(zhuǎn)移，又有能量既有能量的轉(zhuǎn)移，又有能量的轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化一對摩擦一對摩擦力的總功力的總功方面方面一對靜摩擦力一對靜摩擦力所做功的代數(shù)所做功的代數(shù)和等于零和等于零一對滑動摩擦力所做功的代一對滑動摩擦力所做功的代數(shù)和不為零，總功數(shù)和不為零，總功W=-FW=-Ff fl相對相對，即摩擦?xí)r產(chǎn)生的熱量，即摩擦?xí)r產(chǎn)生的熱量相相

26、同同點點正功、負(fù)正功、負(fù)功、不做功、不做功方面功方面兩種摩擦力對物體可以做正功、負(fù)功，還可兩種摩擦力對物體可以做正功、負(fù)功，還可以不做功以不做功【題組通關(guān)方案【題組通關(guān)方案】【典題【典題2 2】(17(17分分) )如圖所示，如圖所示，ABAB為半徑為半徑R=0.8mR=0.8m的的 光滑圓弧軌光滑圓弧軌道，下端道，下端B B恰與小車右端平滑對接。小車質(zhì)量恰與小車右端平滑對接。小車質(zhì)量M=3kgM=3kg，車長，車長L=2.06mL=2.06m，車上表面距地面的高度，車上表面距地面的高度h=0.2mh=0.2m，現(xiàn)有一質(zhì)量，現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kgm=1kg的的滑塊，由軌道頂端無初速度釋放，滑到滑

27、塊，由軌道頂端無初速度釋放，滑到B B端后沖上小車。已知端后沖上小車。已知地面光滑，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)地面光滑，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)=0.3=0.3，當(dāng)車運，當(dāng)車運動了動了t t0 0=1.5s=1.5s時，車被地面裝置鎖定時，車被地面裝置鎖定(g=10m/s(g=10m/s2 2) )。14試求：試求：(1)(1)滑塊到達(dá)滑塊到達(dá)B B端時，軌道對它支持力的大??；端時，軌道對它支持力的大??；(2)(2)車被鎖定時，車右端距軌道車被鎖定時，車右端距軌道B B端的距離；端的距離；(3)(3)從車開始運動到被鎖定的過程中，滑塊與車面間由于摩擦從車開始運動到被鎖定的過程中，滑塊

28、與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大小。而產(chǎn)生的內(nèi)能大小?！窘忸}探究【解題探究】(1)(1)如何判斷車運動如何判斷車運動1.5s1.5s時，滑塊是否已相對車靜止時，滑塊是否已相對車靜止? ?提示：提示：求出二者共速所用的時間，與求出二者共速所用的時間，與1.5s1.5s進(jìn)行分析比較。進(jìn)行分析比較。(2)(2)如何求出因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大小如何求出因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大小? ?提示：提示：Q=mgQ=mgl相對相對?！镜漕}解析【典題解析】(1)(1)由機械能守恒定律和牛頓第二定律得由機械能守恒定律和牛頓第二定律得mgRmgR= = (2(2分分) )F FNBNB-mg= -mg= (2(2分分) )則

29、：則：F FNBNB=30N=30N。 (1(1分分) )(2)(2)設(shè)設(shè)m m滑上小車后經(jīng)過時間滑上小車后經(jīng)過時間t t1 1與小車同速，共同速度大小為與小車同速，共同速度大小為v v對滑塊有：對滑塊有：mgmg=ma=ma1 1， (1(1分分) )v=vv=vB B-a-a1 1t t1 1 (1(1分分) )對于小車：對于小車：mgmg=Ma=Ma2 2， (1(1分分) )v=av=a2 2t t1 1 (1(1分分) )2B1mv2，2BvmR解得：解得：v=1m/sv=1m/s， (1(1分分) )t t1 1=1s=1s， (1(1分分) )因因t t1 1t0v=0.8m/s

30、0，故滑塊能從車，故滑塊能從車的左端滑出。的左端滑出。又又h= gth= gt2 2，x=vtx=vt可得：可得：x=0.16mx=0.16m答案：答案：能能0.16m0.16mB11vvvtt221212122.(2.(多選多選)(2014)(2014黃山模擬黃山模擬) )如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為M M、長為、長為L L的木板的木板置于光滑的水平面上，一質(zhì)量為置于光滑的水平面上，一質(zhì)量為m m的滑塊放置在木板左端，滑的滑塊放置在木板左端，滑塊與木板間滑動摩擦力大小為塊與木板間滑動摩擦力大小為f f，用水平的恒定拉力，用水平的恒定拉力F F作用于滑作用于滑塊。當(dāng)滑塊運動到木板右端時，木

31、板在地面上移動的距離為塊。當(dāng)滑塊運動到木板右端時，木板在地面上移動的距離為s s，滑塊速度為滑塊速度為v v1 1，木板速度為，木板速度為v v2 2，下列結(jié)論中正確的是，下列結(jié)論中正確的是（ ）A.A.上述過程中，上述過程中，F(xiàn) F做功大小為做功大小為 B.B.其他條件不變的情況下，其他條件不變的情況下，M M越大，越大，s s越小越小C.C.其他條件不變的情況下，其他條件不變的情況下，F(xiàn) F越大，滑塊到達(dá)右端所用時間越越大，滑塊到達(dá)右端所用時間越長長D.D.其他條件不變的情況下，其他條件不變的情況下，f f越大，滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越大，滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多越多221211mvMv

32、22【解析【解析】選選B B、D D。由功能原理可知，上述過程中，。由功能原理可知，上述過程中，F(xiàn) F做功大小做功大小為二者動能與產(chǎn)生的熱量之和，選項為二者動能與產(chǎn)生的熱量之和，選項A A錯誤；其他條件不變的錯誤；其他條件不變的情況下，情況下，M M越大，越大，M M的加速度越小，的加速度越小，s s越小，選項越小，選項B B正確；其他條正確；其他條件不變的情況下，件不變的情況下，F(xiàn) F越大，滑塊的加速度越大，滑塊到達(dá)右端越大，滑塊的加速度越大，滑塊到達(dá)右端所用時間越短，選項所用時間越短，選項C C錯誤；其他條件不變的情況下，滑塊與錯誤；其他條件不變的情況下，滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量等于滑動摩擦

33、力與相對位移的乘積，木板間產(chǎn)生的熱量等于滑動摩擦力與相對位移的乘積，f f越大，越大，滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多，選項滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多，選項D D正確。正確。【加固訓(xùn)練【加固訓(xùn)練】1.A1.A、B B兩物體的質(zhì)量之比為兩物體的質(zhì)量之比為m mA AmmB B=21=21，它們以相同的初速度它們以相同的初速度v v0 0在水平面上做勻在水平面上做勻減速直線運動，直到停止，其減速直線運動，直到停止，其v-tv-t圖像圖像如圖所示。那么，如圖所示。那么，A A、B B兩物體所受摩擦阻力之比兩物體所受摩擦阻力之比F FA AFFB B與與A A、B B兩物體克服摩擦阻力做的功之比兩物體克服摩

34、擦阻力做的功之比W WA AWWB B分別為分別為( () )A.21A.21，4141 B.41B.41，2121C.14C.14，1212 D.12 D.12，1414【解析【解析】選選B B。由。由v-tv-t圖像可知圖像可知a aA AaaB B=21=21，而，而F=maF=ma，m mA AmmB B=21=21，可得，可得F FA AFFB B=41=41；又由圖像中的面積關(guān)系可知；又由圖像中的面積關(guān)系可知A A、B B位位移之比移之比x xA AxxB B=12=12，物體克服摩擦阻力做功，物體克服摩擦阻力做功W=FxW=Fx，可得，可得W WA AWWB B=21=21，故，

35、故B B正確。正確。2.2.如圖所示為摩托車特技比賽用的部分賽道，由一段傾斜坡道如圖所示為摩托車特技比賽用的部分賽道，由一段傾斜坡道ABAB與豎直圓形軌道與豎直圓形軌道BCDBCD銜接而成，銜接處平滑過渡且長度不計。銜接而成，銜接處平滑過渡且長度不計。已知坡道的傾角已知坡道的傾角=11.5=11.5，圓形軌道的半徑，圓形軌道的半徑R=10mR=10m，摩托車及，摩托車及選手的總質(zhì)量選手的總質(zhì)量m=250kgm=250kg，摩托車在坡道行駛時所受阻力為其重，摩托車在坡道行駛時所受阻力為其重力的力的0.10.1倍。摩托車從坡道上的倍。摩托車從坡道上的A A點由靜止開始向下行駛，點由靜止開始向下行駛

36、，A A與與圓形軌道最低點圓形軌道最低點B B之間的豎直距離之間的豎直距離h=5mh=5m，發(fā)動機在坡道上產(chǎn)生，發(fā)動機在坡道上產(chǎn)生的牽引力的牽引力F=2750NF=2750N，到達(dá)，到達(dá)B B點后摩托車關(guān)閉發(fā)動機。已知點后摩托車關(guān)閉發(fā)動機。已知sin11.5sin11.5= = ，g=10m/sg=10m/s2 2。15(1)(1)求摩托車在求摩托車在ABAB坡道上運動的加速度大??；坡道上運動的加速度大?。?2)(2)求摩托車運動到圓軌道最低點時對軌道的壓力大??；求摩托車運動到圓軌道最低點時對軌道的壓力大??；(3)(3)若運動到若運動到C C點時恰好不脫離軌道，則摩托車在點時恰好不脫離軌道，則

37、摩托車在B B、C C之間克服之間克服摩擦力做了多少功摩擦力做了多少功? ?【解析【解析】(1)(1)由受力分析與牛頓第二定律可知：由受力分析與牛頓第二定律可知：F+mgsin-kmgF+mgsin-kmg=ma=ma代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得a=12m/sa=12m/s2 2。(2)(2)設(shè)摩托車到達(dá)設(shè)摩托車到達(dá)B B點時的速度為點時的速度為v v1 1，由運動學(xué)公式可得由運動學(xué)公式可得由此可得由此可得v v1 1=10 m/s=10 m/s。在在B B點由牛頓第二定律可知，點由牛頓第二定律可知，F(xiàn) FN N-mg=-mg=軌道對摩托車的支持力為軌道對摩托車的支持力為F FN N=1.75=1

38、.7510104 4N N由牛頓第三定律得摩托車對軌道的壓力為由牛頓第三定律得摩托車對軌道的壓力為1.751.7510104 4N N。212ahvsin，621vmR(3)(3)摩托車恰好不脫離軌道時，在最高點速度為摩托車恰好不脫離軌道時，在最高點速度為v v2 2由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：mg=mg=從從B B點到點到C C點，由動能定理得：點，由動能定理得：由此可解得：由此可解得：W WFfFf=1.25=1.2510104 4J J。答案：答案：(1)12m/s(1)12m/s2 2(2)1.75(2)1.7510104 4N N(3)1.25(3)1.2510104 4J

39、J22vmR22Ff2111mg2RWmvmv22【學(xué)科素養(yǎng)升華【學(xué)科素養(yǎng)升華】求解相對滑動物體的能量問題的方法求解相對滑動物體的能量問題的方法(1)(1)正確分析物體的運動過程，做好受力分析。正確分析物體的運動過程，做好受力分析。(2)(2)利用運動學(xué)公式，結(jié)合牛頓第二定律分析物體的速度關(guān)系利用運動學(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。及位移關(guān)系。(3)(3)公式公式Q=FQ=Ff fl中中l(wèi)為兩接觸物體間的相對位移，若物體在傳送為兩接觸物體間的相對位移，若物體在傳送帶上做往復(fù)運動時，則帶上做往復(fù)運動時，則l為總的相對路程。為總的相對路程?？键c考點3 3 能量轉(zhuǎn)化問題的綜合應(yīng)

40、用能量轉(zhuǎn)化問題的綜合應(yīng)用1.1.對能量守恒定律的兩點理解：對能量守恒定律的兩點理解：(1)(1)某種形式的能量減少，一定有另外形式的能量增加，且減某種形式的能量減少，一定有另外形式的能量增加，且減少量和增加量相等，即少量和增加量相等，即EE減減=E=E增增。(2)(2)某個物體的能量減少，一定有別的物體的能量增加，且減某個物體的能量減少，一定有別的物體的能量增加，且減少量和增加量相等，即少量和增加量相等，即EEA A減減=E=EB B增增。拓展拓展延伸延伸 2.2.應(yīng)用能量守恒定律的一般步驟：應(yīng)用能量守恒定律的一般步驟：(1)(1)分清有多少種形式的能分清有多少種形式的能( (如動能、勢能、內(nèi)

41、能、電能等如動能、勢能、內(nèi)能、電能等) )在在變化。變化。(2)(2)分別列出減少的能量分別列出減少的能量EE減減和增加的能量和增加的能量EE增增的表達(dá)式。的表達(dá)式。(3)(3)列恒等式：列恒等式：EE減減=E=E增增。【題組通關(guān)方案【題組通關(guān)方案】【典題【典題3 3】(18(18分分)(2013)(2013北京高考北京高考) )蹦床比賽分成預(yù)備運動和蹦床比賽分成預(yù)備運動和比賽動作兩個階段。最初，運動員靜止站在蹦床上；在預(yù)備運比賽動作兩個階段。最初，運動員靜止站在蹦床上；在預(yù)備運動階段，他經(jīng)過若干次蹦跳，逐漸增加上升高度，最終達(dá)到完動階段，他經(jīng)過若干次蹦跳，逐漸增加上升高度，最終達(dá)到完成比賽動

42、作所需的高度；此后，進(jìn)入比賽動作階段。成比賽動作所需的高度；此后，進(jìn)入比賽動作階段。把蹦床簡化為一個豎直放置的輕彈簧，彈力大小把蹦床簡化為一個豎直放置的輕彈簧，彈力大小F=kx(xF=kx(x為床面為床面下沉的距離，下沉的距離，k k為常量為常量) )。質(zhì)量。質(zhì)量m=50kgm=50kg的運動員靜止站在蹦床上，的運動員靜止站在蹦床上，床面下沉床面下沉x x0 0=0.10m=0.10m；在預(yù)備運動中，假定運動員所做的總功；在預(yù)備運動中，假定運動員所做的總功W W全部用于增加其機械能；在比賽動作中，把該運動員視作質(zhì)點，全部用于增加其機械能；在比賽動作中，把該運動員視作質(zhì)點，其每次離開床面做豎直上

43、拋運動的騰空時間均為其每次離開床面做豎直上拋運動的騰空時間均為tt=2.0s=2.0s，設(shè)，設(shè)運動員每次落下使床面壓縮的最大深度均為運動員每次落下使床面壓縮的最大深度均為x x1 1。取重力加速度。取重力加速度g=10m/sg=10m/s2 2，忽略空氣阻力的影響。，忽略空氣阻力的影響。(1)(1)求常量求常量k k，并在圖中畫出彈力，并在圖中畫出彈力F F隨隨x x變化的示意圖；變化的示意圖；(2)(2)求在比賽動作中，運動員離開床面后上升的最大高度求在比賽動作中，運動員離開床面后上升的最大高度h hm m；(3)(3)借助借助F-xF-x圖像可以確定彈力做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，求圖像可以確

44、定彈力做功的規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，求x x1 1和和W W的值。的值?！窘忸}探究【解題探究】(1)(1)運動員靜止在蹦床上時，求解運動員靜止在蹦床上時，求解k k值的思路：值的思路：選用規(guī)律：選用規(guī)律：_；方程式：方程式：_。(2)(2)運動員上升的最大高度的求解思路：運動員上升的最大高度的求解思路：物理規(guī)律：物理規(guī)律：_；方程式：方程式：_ _。平衡條件平衡條件mg=kxmg=kx0 0豎直上拋運動的規(guī)律豎直上拋運動的規(guī)律2m1hgt2(3)(3)在在F-xF-x圖像上圖像與坐標(biāo)軸所圍面積的含義是什么圖像上圖像與坐標(biāo)軸所圍面積的含義是什么? ?如何計如何計算算x x1 1和和W W的值的值? ?

45、提示：提示：在在F-xF-x圖像上圖像與坐標(biāo)軸所圍面積的含義表示彈力做圖像上圖像與坐標(biāo)軸所圍面積的含義表示彈力做的功；根據(jù)功能關(guān)系來計算的功；根據(jù)功能關(guān)系來計算x x1 1和和W W的值。的值?！镜漕}解析【典題解析】(1)(1)根據(jù)題意，彈力大小根據(jù)題意，彈力大小F=kxF=kx，在，在F-xF-x圖像上應(yīng)為圖像上應(yīng)為過原點的直線，如圖所示過原點的直線，如圖所示 (2(2分分) )當(dāng)運動員靜止在蹦床上時，應(yīng)有當(dāng)運動員靜止在蹦床上時，應(yīng)有mg=kxmg=kx0 0 (1(1分分) )代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得代入相關(guān)數(shù)據(jù)解得k=5000N/m (1k=5000N/m (1分分) )(2)(2)根據(jù)豎直上拋

46、運動的規(guī)律可知，運動員上升時間與下落時根據(jù)豎直上拋運動的規(guī)律可知，運動員上升時間與下落時間相等，即上升時間為間相等，即上升時間為t=1s (2t=1s (2分分) )所以運動員上升的最大高度為所以運動員上升的最大高度為h hm m= gt= gt2 2=5m (2=5m (2分分) )12(3)(3)在在F-xF-x圖像中，圖像與坐標(biāo)軸包圍的面積表示彈力做的功，圖像中，圖像與坐標(biāo)軸包圍的面積表示彈力做的功，其大小也等于蹦床具有的彈性勢能，即其大小也等于蹦床具有的彈性勢能，即E Ep p= kx= kx2 2 (2(2分分) )取床面為參考面，運動員上升到最高點的過程中，由功能關(guān)取床面為參考面，

47、運動員上升到最高點的過程中，由功能關(guān)系得系得 -mgx-mgx0 0+W=mgh+W=mghm m (2(2分分) )代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得W=2525J (2W=2525J (2分分) )運動員從最高點下落到最低點的過程中，由機械能守恒定律運動員從最高點下落到最低點的過程中，由機械能守恒定律得得mg(hmg(hm m+x+x1 1)= )= (2(2分分) )代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得x x1 1=1.1m (2=1.1m (2分分) )答案：答案：(1)5000N/m(1)5000N/m圖像見典題解析圖像見典題解析(2)5 m(2)5 m(3)1.1 m(3)1.1 m2 525 J2 5

48、25 J12201kx2211kx2【通關(guān)【通關(guān)1+11+1】1.(20121.(2012安徽高考安徽高考) )如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R R的的圓弧軌道，半徑圓弧軌道，半徑OAOA水平、水平、OBOB豎直，一個質(zhì)量為豎直，一個質(zhì)量為m m的小球自的小球自A A的正的正上方上方P P點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點點由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點B B時恰好時恰好對軌道沒有壓力。已知對軌道沒有壓力。已知AP=2RAP=2R，重力加速度為，重力加速度為g g，則小球從，則小球從P P到到B B的運動過程中（的運動過程中（ ）A.A.重力

49、做功重力做功2mgR2mgRB.B.機械能減少機械能減少mgRmgRC.C.合外力做功合外力做功mgRmgRD.D.克服摩擦力做功克服摩擦力做功 mgRmgR12【解析【解析】選選D D。重力做功與路徑無關(guān)，所以。重力做功與路徑無關(guān)，所以W WG G=mgR=mgR，選項，選項A A錯；錯；小球在小球在B B點時所受重力等于向心力，即：點時所受重力等于向心力，即：mg= mg= ，所以，所以v=v=從從P P點到點到B B點，由動能定理知：點，由動能定理知：W W合合= mv= mv2 2= mgR= mgR，故選項，故選項C C錯；錯；根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒知：機械能的減少量為根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與

50、守恒知：機械能的減少量為|E|=|E|E|=|Ep p|-|-|E|Ek k|= mgR|= mgR，故選項，故選項B B錯；克服摩擦力做的功等于機械能的錯；克服摩擦力做的功等于機械能的減少量，故選項減少量，故選項D D對。對。2vmRgR，1212122.2.如圖所示，光滑坡道頂端距水平面高度為如圖所示，光滑坡道頂端距水平面高度為h h，質(zhì)量為，質(zhì)量為m m的小物的小物塊塊A A從坡道頂端由靜止滑下，進(jìn)入水平面上的滑道時無機械能從坡道頂端由靜止滑下，進(jìn)入水平面上的滑道時無機械能損失，為使損失，為使A A制動，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長線制動，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長線M M處處

51、的墻上，另一端恰位于坡道的底端的墻上，另一端恰位于坡道的底端O O點。已知在點。已知在OMOM段，物塊段，物塊A A與與水平面間的動摩擦因數(shù)均為水平面間的動摩擦因數(shù)均為，其余各處的摩擦不計，重力加，其余各處的摩擦不計，重力加速度為速度為g g，求：，求：(1)(1)物塊滑到物塊滑到O O點時的速度大??；點時的速度大小；(2)(2)彈簧為最大壓縮量彈簧為最大壓縮量d d時的彈性勢能時的彈性勢能( (設(shè)彈簧處于原長時彈性設(shè)彈簧處于原長時彈性勢能為零勢能為零) )；(3)(3)若物塊若物塊A A能夠被彈回到坡道上，則它能夠上升的最大高度是能夠被彈回到坡道上，則它能夠上升的最大高度是多少多少? ?【解

52、析【解析】(1)(1)由機械能守恒定律得由機械能守恒定律得mghmgh= mv= mv2 2解得解得v=v=(2)(2)在水平滑道上物塊在水平滑道上物塊A A克服摩擦力所做的功為克服摩擦力所做的功為W=mgdW=mgd由能量守恒定律得由能量守恒定律得 mvmv2 2=E=Ep p+mgd+mgd以上各式聯(lián)立得以上各式聯(lián)立得E Ep p=mgh-mgd=mgh-mgd。(3)(3)物塊物塊A A被彈回的過程中，克服摩擦力所做的功仍為被彈回的過程中，克服摩擦力所做的功仍為W=mgdW=mgd由能量守恒定律得由能量守恒定律得E Ep p=mgd+mgh=mgd+mgh。所以物塊所以物塊A A能夠上升

53、的最大高度為能夠上升的最大高度為h=h-2dh=h-2d。答案：答案：(1)(1) (2)mgh-mgd(2)mgh-mgd(3)h-2d(3)h-2d2gh。122gh12【加固訓(xùn)練【加固訓(xùn)練】1.(20141.(2014南安模擬南安模擬) )構(gòu)建和諧型、節(jié)約型社會深得民心，節(jié)能構(gòu)建和諧型、節(jié)約型社會深得民心，節(jié)能器材遍布于生活的方方面面，自動充電式電動車就是很好的一器材遍布于生活的方方面面，自動充電式電動車就是很好的一例，電動車的前輪裝有發(fā)電機，發(fā)電機與蓄電池連接。當(dāng)騎車?yán)妱榆嚨那拜喲b有發(fā)電機，發(fā)電機與蓄電池連接。當(dāng)騎車者用力蹬車或電動自行車自動滑行時，自行車就可以連通發(fā)電者用力蹬車或

54、電動自行車自動滑行時，自行車就可以連通發(fā)電機向蓄電池充電，將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲存起來，現(xiàn)有機向蓄電池充電，將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲存起來，現(xiàn)有某人騎車以某人騎車以5 kJ5 kJ的初動能在粗糙的水平路面上滑行，第一次關(guān)的初動能在粗糙的水平路面上滑行，第一次關(guān)閉自動充電裝置，讓車自由滑行，其動能隨位移變化關(guān)系如圖閉自動充電裝置，讓車自由滑行，其動能隨位移變化關(guān)系如圖線線a a所示；第二次啟動自動充電裝置，其動能隨位移變化關(guān)系所示；第二次啟動自動充電裝置，其動能隨位移變化關(guān)系如圖線如圖線b b所示，則第二次向蓄電池所充的電能可接近（所示，則第二次向蓄電池所充的電能可接近（ ）A.5 kJA

55、.5 kJB.4 kJB.4 kJC.3 kJC.3 kJD.2 kJD.2 kJ【解析【解析】選選D D。由圖線。由圖線a a可知，電動車的動能可知，電動車的動能E Ek k與滑行位移與滑行位移x x成成線性關(guān)系，第一次自由滑行線性關(guān)系，第一次自由滑行10 m10 m停止，第二次自動充電時只停止，第二次自動充電時只滑行了滑行了6 m6 m，所以第二次充電的電能相當(dāng)于滑行，所以第二次充電的電能相當(dāng)于滑行4 m4 m所需要的所需要的能量，即能量，即E= E= 5 kJ=2 kJ5 kJ=2 kJ，故本題選，故本題選D D。4102.(20142.(2014安慶模擬安慶模擬) )當(dāng)今流行一種當(dāng)今流

56、行一種“蹦極蹦極”運動，如圖所示，運動，如圖所示，在距河面在距河面45m45m高的橋上高的橋上A A點系彈性繩，另一端點系彈性繩，另一端B B點系住重點系住重50kg50kg男男孩的腳，彈性繩原長孩的腳，彈性繩原長ABAB為為15m15m，設(shè)男孩從橋面自由下墜直至緊，設(shè)男孩從橋面自由下墜直至緊靠水面的靠水面的C C點，末速度為點，末速度為0 0。假定整個過程中，彈性繩遵循胡克。假定整個過程中，彈性繩遵循胡克定律，繩的質(zhì)量、空氣阻力忽略不計，男孩視為質(zhì)點。彈性勢定律，繩的質(zhì)量、空氣阻力忽略不計，男孩視為質(zhì)點。彈性勢能可用公式能可用公式E Es s= = 計算，式中計算，式中k k為彈性繩的勁度系

57、數(shù)，為彈性繩的勁度系數(shù)，x x為彈為彈性繩的形變長度，性繩的形變長度，g=10m/sg=10m/s2 2。則：。則：2kx2(1)(1)男孩在最低點時，彈性繩具有的彈性勢能為多大男孩在最低點時，彈性繩具有的彈性勢能為多大? ?彈性繩的彈性繩的勁度系數(shù)又為多大勁度系數(shù)又為多大? ?(2)(2)在整個運動過程中，男孩的最大速度為多少在整個運動過程中，男孩的最大速度為多少? ?【解析【解析】男孩從橋面自由下落到緊靠水面的男孩從橋面自由下落到緊靠水面的C C點的過程中，重點的過程中，重力勢能的減少量對應(yīng)彈性勢能的增加量，男孩速度最大時，應(yīng)力勢能的減少量對應(yīng)彈性勢能的增加量，男孩速度最大時，應(yīng)位于加速度

58、為零的位置。位于加速度為零的位置。(1)(1)由功能轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，由功能轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，mghmgh=E=Es sE Es s=50=50101045J=2.2545J=2.2510104 4J J又又E Es s= kx= kx2 2，x=45m-15 m=30 mx=45m-15 m=30 m所以所以k=k=124s222E2 2.25 10 N / m50 N / mx30(2)(2)男孩加速度為零時，男孩加速度為零時，mg=kxmg=kx解得解得x=10mx=10m由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得：由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得：mg(hmg(hABAB+x+x)= kx)= kx2 2+ +所以所以v

59、vm m=20m/s=20m/s答案：答案：(1)2.25(1)2.2510104 4J J50 N/m50 N/m(2)20 m/s(2)20 m/s122m1mv2【學(xué)科素養(yǎng)升華【學(xué)科素養(yǎng)升華】(1)(1)涉及能量轉(zhuǎn)化問題的解題方法。涉及能量轉(zhuǎn)化問題的解題方法。當(dāng)涉及滑動摩擦力做功，機械能不守恒時，一般應(yīng)用能的轉(zhuǎn)當(dāng)涉及滑動摩擦力做功，機械能不守恒時，一般應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律?；褪睾愣?。解題時，首先確定初末狀態(tài)，然后分析狀態(tài)變化過程中哪種解題時，首先確定初末狀態(tài)，然后分析狀態(tài)變化過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形式的能量減少，哪種形式的能量增加，求出減少

60、的能量總和EE減減和增加的能量總和和增加的能量總和EE增增，最后由，最后由EE減減=E=E增增列式求解。列式求解。(2)(2)涉及彈簧類問題的能量問題的解題方法。涉及彈簧類問題的能量問題的解題方法。兩個或兩個以上的物體與彈簧組成的系統(tǒng)相互作用的過程，具兩個或兩個以上的物體與彈簧組成的系統(tǒng)相互作用的過程，具有以下特點：有以下特點：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)機械能守恒。械能守恒。如果系統(tǒng)每個物體除彈簧彈力外所受合外力為零，則當(dāng)彈簧如果系統(tǒng)每個物體除彈簧彈力外所受合外力為零，則當(dāng)彈簧伸長或壓縮到最大程度時兩物體速度相同。伸長