功能關(guān)系能量守恒定律

1、功能關(guān)系-能量守恒定律作者:日期:第4講功能關(guān)系能量守恒定律、幾種常見的功能關(guān)系及其表達(dá)式力做功能的變化定量天系合力的功動能變化W=Ek2- E ki = AE k重力的功重力勢能變化(1) 重力做正功,重力勢能減少(2) 重力做負(fù)功,重力勢能增加 Wg = - AE p = Epi E p2彈簧彈力的功彈性勢能變化(1)彈力做正功,彈性勢能減少彈力做負(fù)功,彈性勢能增加_(3)Wf= AE p=Epi-Ep2只有重力、彈簧彈力做功機(jī)械能不變化機(jī)械能守恒 AE= 0除重力和彈簧彈力之外的其他力做的功機(jī)械能變化(1)其他力做多少正功,物體的機(jī)械能 就增加多少(2) 其他力做多少負(fù)功,物體的機(jī)械能就

2、 減少多少(3) W其他=AE一對相互作用的滑動摩擦力的總功機(jī)械能減少內(nèi)能增加(1 )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(2)摩擦生熱Q = Ff x相對1升降機(jī)底板上放一質(zhì)里為1 0 0 k g的物體,物體隨升降機(jī)由靜止開始豎直向上移動5 m時速度到達(dá)4 m/ s ,那么此過程中(g取10 m/S2,不計空氣阻力)()A. 升降機(jī)對物體做功 5 8 0 0 JB. 合外力對物體做功 5 800 JC .物體的重力勢能增加500 JD.物體的機(jī)械能增加 80 0 J答案A不同占八、能量的轉(zhuǎn)化方面只有機(jī)械能從一個物體轉(zhuǎn) 移到另一個物體,而沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(1) 將局

3、部機(jī)械能從一個物體轉(zhuǎn)移到 另一個物體(2) 局部機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,此部 分能量就是系統(tǒng)機(jī)械能的損失量一對摩擦力的總功方面一對靜摩擦力所做功的代數(shù)和總等于零一對滑動摩擦力做功的代數(shù)和總是負(fù)值相同占八、正功、負(fù)功、不做功方面兩種摩擦力對物體可以做正功,也可以做負(fù)功,還可以不做功2如圖1所示,一個質(zhì)量為m的鐵塊沿半徑為R的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下,到半圓底部時,軌道所受壓力為鐵塊重力的1.5倍,那么此過程中鐵塊損失的機(jī)械能為()圖1A. 錯誤！mgRBmg RC 錯誤!未定義書簽.m g R ?D.錯誤!未定義書簽.mg R答案 D三、能量守恒定律1.內(nèi)容能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只

4、能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個物體轉(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 .2 .表達(dá)式E減=AE增.3 根本思路(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3質(zhì)量為m的物體以初速度 vo沿水平面向左開始運(yùn)動,起始點(diǎn)A與一輕彈簧0端相距s,如圖2所示物體與水平面間的動摩擦因 數(shù)為卩物體與彈簧相碰后,彈簧的最大壓縮量為x,那么從開始碰撞到彈簧被壓縮至最短,物體克服彈簧彈力所做的功為圖2A. 錯誤！未定義書簽.m Vo2- mg (s+x)B .錯誤！未定

5、義書簽. mvo2 jmg xC. (img sD. (img (s+ x )答案 A解析 根據(jù)功的定義式可知物體克服摩擦力做功為Wf= mg ( s +x),由能量守恒定律可得 錯誤！未定義書簽. mvo2=w彈+Wf , W彈=f(1 , 2)mvo2g(s+ x),應(yīng)選項 A正確.命題點(diǎn)一功能關(guān)系的理解和應(yīng)用1 只涉及動能的變化用動能定理分析 2 只涉及重力勢能的變化,用重力做功與重力勢能變化的關(guān)系分析.3 只涉及機(jī)械能的變化,用除重力和彈簧的彈力之外的其他力做功與機(jī)械能變化的關(guān)系分析1 多項選擇如圖3所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與一質(zhì)量為 m、套在粗糙豎直固定桿 A處的圓環(huán)相連,彈簧

6、水平且處于原長.圓環(huán)從 A 處由靜止開始下滑,經(jīng)過E處的速度最大,到達(dá)C處的速度為零, A C= 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內(nèi),重力加速度為g那么圓環(huán)圖3A 下滑過程中,加速度一直減小B. 下滑過程中,克服摩擦力做的功為錯誤！ m v2C. 在C處,彈簧的彈性勢能為 f 1,4 mv2-mghD 上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過 B的速度 答案 B D 解析 由題意知,圓環(huán)從A到C先加速后減速,到達(dá)B處的加速度減小為零,故加速度先減小后反向增大,故A錯誤；根據(jù)能量守恒定律,從A到C有mgh= Wf+ EpWf為克服摩擦力做的1功,從C到A有一m v 多項

7、選擇2 0 1 6全國卷n 21如圖4所示, 小球套在光滑的豎直桿上,輕彈簧一端固定于 O點(diǎn),另一端與小球相連現(xiàn)將小球從 M點(diǎn)由靜 止釋放,它在下降的過程中經(jīng)過了 N點(diǎn).在M、N兩點(diǎn)處,彈簧對小球的彈力大小相等 ,且 / ONM<Z OMN<錯誤！未定義書簽.在小球從 M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中 +Ep=mgh+Wf,聯(lián)立解得：Wf=錯誤！未定義書簽.mv? ,Ep= mg h -錯誤！2未定義書簽.m v2,所以B正確,C錯誤；根據(jù)能量守恒定律,從A到E的過程有f 1, 2 mv錯誤！未定義書簽.+ AEp' +Wf' = m gh ',從B到A的過程有錯誤！

8、未定義書簽.m vb' 2+ AEp' = m gh' +Wf',比擬兩式得 vb' >vb,所以 D 正確.圖4A. 彈力對小球先做正功后做負(fù)功B. 有兩個時刻小球的加速度等于重力加速度C. 彈簧長度最短時,彈力對小球做功的功率為零D. 小球到達(dá)N點(diǎn)時的動能等于其在 M、N兩點(diǎn)的重力勢能差答案BCD解析 因M和N兩點(diǎn)處彈簧對小球的彈力大小相等 ,且/ ONM< / OMN <錯誤！,知M處的彈 簧處于壓縮狀態(tài),N處的彈簧處于伸長狀態(tài),那么彈簧的彈力對小球先做負(fù)功后做正功再做負(fù)功, 選項A錯誤;當(dāng)彈簧水平時,豎直方向的力只有重力,加速度

9、為g;當(dāng)彈簧處于原長位置時,小球只受重力,加速度為g,那么有兩個時刻的加速度大小等于g,選項B正確；彈簧長度最短時,即彈簧水平,彈力方向與速度方向垂直,彈力對小球做功的功率為零 ,選項C正確；由動能定理得,Wf+ Wg= AEk,因M和N兩點(diǎn)處彈簧對小球的彈力大小相等,彈性勢能相等,那么由彈力做 功特點(diǎn)知Wf= 0,即W G=AEk,選項D正確2 2021 全國卷 I 4 一質(zhì)量為 8.00X 104kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面飛船在離地面高度 1.6 0X 105 m 處以7. 5 X 103 m/ s的速度進(jìn)入大氣層,逐漸減慢至速度為100 m/s時下落到地面取地面為重力勢能零點(diǎn),在

10、飛船下落過程中,重力加速度可視為常量,大小取為9.8 m/s 結(jié)果保存兩位有效數(shù)字.1 分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時的機(jī)械能；求飛船從離地面高度6 0 0 m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功,飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時速度大小的2.0%.答案14.0 X 108 J 2 .4 X 1012 J 2 9.7 XI 08 J解析1 飛船著地前瞬間的機(jī)械能為E0=錯誤!未定義書簽.m V02?式中,m和V0分別是飛船的質(zhì)量和著地前瞬間的速度由式和題給數(shù)據(jù)得E0=4 .0X 108 J?弦設(shè)地面附近的重力加速度大小為g,飛船進(jìn)入大氣層時的機(jī)械能為E h=錯誤！ mv

11、h2+ mgh?式中,Vh是飛船在高度1.60X 105 m處的速度.由 式和題給數(shù)據(jù)得Eh 2.4X 10 12 J?(2)飛船在高度h z =600 m處的機(jī)械能為Eh,=錯誤！未定義書簽.m(錯誤！未定義書簽.Vh)2+m gh'? ?由功能關(guān)系得W=Eh' E o?式中,W是飛船從高度6 0 0 m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功由式和題給數(shù)據(jù)得 W 9.7X 1 08 J ?TD2(2 0 17全國卷川1 6)如圖5所示,一質(zhì)量為m、長度為I的均勻柔軟細(xì)繩 PQ豎直懸掛用外力將繩的下端 Q緩慢地豎直向上拉 起至M點(diǎn),M點(diǎn)與繩的上端P相距錯誤!未定義書簽.1 .重

12、力加速度大小為 g .在此過程中, 外力做的功為()圖51A .錯誤！未定義書簽.mgl B .錯誤！未定義書簽. mg I C 牙m(xù)g I D.f( 1 ,2)mgl答案 A解析 由題意可知,P M段細(xì)繩的機(jī)械能不變,MQ段細(xì)繩的重心升高了 f (l,6),那么重力勢能1增加AEp=錯誤！未定義書簽.mg錯誤！未定義書簽.=9mg1,由功能關(guān)系可知,在此過程中,1外力做的功為 W= mgl,應(yīng)選項A正確,B、C、D錯誤9命題點(diǎn)二摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化1. 靜摩擦力做功(1 )靜摩擦力可以做正功,也可以做負(fù)功,還可以不做功.(2 )相互作用的一對靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零.(3)靜摩擦力做功時

13、,只有機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)移,不會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2. 滑動摩擦力做功的特點(diǎn)(1) 滑動摩擦力可以做正功,也可以做負(fù)功,還可以不做功(2) 相互間存在滑動摩擦力的系統(tǒng)內(nèi),一對滑動摩擦力做功將產(chǎn)生兩種可能效果： 機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能； 有一局部機(jī)械能在相互摩擦的物體間轉(zhuǎn)移,另外一局部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.(3 )摩擦生熱的計算：Q = Ffx相對.其中x相對為相互摩擦的兩個物體間的相對路程.其他從功的角度看,一對滑動摩擦力對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量；從能量的角度看,形式能量的減少量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量3 如圖6所示,某工廠用傳送帶向高處運(yùn)送貨物,將一貨物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

14、速度,第二階段與傳送帶相對靜止,勻速運(yùn)動到傳送帶頂端.以下說法正確的選項是圖6A.第一階段摩擦力對物體做正功,第二階段摩擦力對物體不做功B 第一階段摩擦力對物體做的功等于第一階段物體動能的增加量C. 第一階段物體和傳送帶間摩擦生的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)械能的增加量大于全過程摩擦力對物體所做的功答案 C解析對物體分析知,其在兩個階段所受摩擦力方向都沿斜面向上,與其運(yùn)動方向相同,摩擦力對物體都做正功,A錯誤；由動能定理知,合外力做的總功等于物體動能的增加量,B錯誤；物體機(jī)械能的增加量等于摩擦力對物體所做的功,D錯誤；設(shè)第一階段物體的運(yùn)動時間為t,傳送帶速度為

15、 v,對物體：劉=錯誤！未定義書簽.t,對傳送帶：x i' =v -t,摩擦產(chǎn)生的熱 Q=vF f x相對=Ff(xi' x i )=Ff錯誤！未定義書簽.t,機(jī)械能增加量圧=Ffx 1= F f t,所以2Q= AE, C 正確.3磨刀石靜止不動,的摩擦力大小為多項選擇如圖7所示為生活中磨刀的示意圖,刀在手的推動下從右向左勻速運(yùn)動,發(fā)生的位移為x,設(shè)刀與磨刀石之間Ff,那么以下表達(dá)中正確的選項是圖7A.摩擦力對刀做負(fù)功,大小為FfxB 摩擦力對刀做正功,大小為FfxC.摩擦力對磨刀石做正功,大小為F fXD 摩擦力對磨刀石不做功答案AD4 多項選擇201 8吉林白城模擬質(zhì)量為

16、m的物體在水平面上,只受摩擦力作用,以初動能Eo做勻變速直線運(yùn)動,經(jīng)距離 d后,動能減小為fEo,3,那么A .物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為錯誤！B.物體再前進(jìn) 錯誤!未定義書簽.便停止C 物體滑行距離d所用的時間是滑行后面距離所用時間的錯誤!未定義書簽.倍D .假設(shè)要使此物體滑行的總距離為3d,其初動能應(yīng)為2Eo答案AD解析 由動能定理知 Wf=卩mgd Eo-號°,所以 尸錯誤！未定義書簽.,A正確；設(shè)物體總共滑 行的距離為s,那么有imgs = Eo,所以s=f 3, 2 d,物體再前進(jìn) f d, 2便停止,E錯 誤；將物體的運(yùn)動看成反方向的勻加速直線運(yùn)動,那么連續(xù)運(yùn)動三個錯誤

17、!距離所用時間之比為1 :錯誤！ - 1:錯誤!未定義書簽.-錯誤!,所以物體滑行距離 d所用的時間是滑行后 面距離所用時間的.3- 1 倍,C錯誤；假設(shè)要使此物體滑行的總距離為3 d,那么由動能定理知mg3d = E k,得 Ek=2 E o, D 正確.命題點(diǎn)三能量守恒定律的理解和應(yīng)用例4如圖8所示,光滑水平面 AE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 個質(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B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌的瞬間對軌道的壓力為其重力的8倍 ,之后向上運(yùn)動恰能到達(dá)最高點(diǎn) C.不計空氣阻力 試求:圖8(1) 物體在

18、A點(diǎn)時彈簧的彈性勢能；(2) 物體從B點(diǎn)運(yùn)動至C點(diǎn)的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能.答案(1)錯誤！ mg R (2 )mgR解析 設(shè)物體在E點(diǎn)的速度為V B,所受彈力為F NB,由牛頓第二定律得:FN B-mg = m錯誤！由牛頓第三定律 Fnb' =8mg = FNB由能量守恒定律可知物體在A點(diǎn)時的彈性勢能 E p=錯誤!未定義書簽.mvB2 =錯誤!未定義書簽.mgR設(shè)物體在C點(diǎn)的速度為vc,由題意可知mg = m錯誤！物體由B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中,由能量守恒定律得 Q=錯誤！ mvB2-(錯誤！ m vc2+2 mgR) 解得Q= mgR.5 如圖9所示,固定斜面的傾角0=3 0 °

19、;物體A與斜面之間的動摩擦因數(shù)卩=錯誤!未定義書簽.,輕彈簧下端固定在斜面底端,彈簧處于原長時上端位于 C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A和E,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,初始時物體A到C點(diǎn)的距離為L .現(xiàn)給A、B 一初速度vo>r(gL),使A開始沿斜面向下運(yùn)動,B向上運(yùn)動,物體 A將彈簧壓縮 到最短后又恰好能彈到 C點(diǎn).重力加速度為 g,不計空氣阻力,整個過程中,輕繩始終處 于伸直狀態(tài),求：圖10(1) 物體A向下運(yùn)動剛到C點(diǎn)時的速度大?。?2) 彈簧的最大壓縮量；(3) 彈簧的最大彈性勢能答案(1 )錯誤！錯誤！(錯誤！未定義書簽.-

20、L) (3)錯誤！m(v o2- g L)解析 物體A與斜面間的滑動摩擦力 F f=2 mg cos 0,對A向下運(yùn)動到C點(diǎn)的過程,由能量守恒定律有22mgL sin 0+錯誤！mvo =錯誤！未定義書簽. mv2+ mgL+Q其中 Q= FfL=2mgLos 0解得v =錯誤！(2)從物體A接觸彈簧將彈簧壓縮到最短后又恰好回到C點(diǎn)的過程,對系統(tǒng)應(yīng)用動能定理1 2Ff 2 x= 0 'X 3mv22解得x=錯誤！錯誤!=錯誤!未定義書簽.(錯誤! -L)從彈簧壓縮至最短到物體A恰好彈回到C點(diǎn)的過程中,由能量守恒定律得Ep+mg x =2 mgx s i n 0+ Q'Q 

21、9; = F fx=2 (img xcos 0解得Ep =錯誤!未定義書簽.(v°2-gL)1. 如圖1所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為 R的圓弧形軌道,半徑 OA水平、0B豎直,一個質(zhì) 量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落, 小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn) B時恰好對軌 道沒有壓力 AP =2R,重力加速度為g,那么小球從P至E的運(yùn)動過程中圖2A. 重力做功2mgRB .機(jī)械能減少mgRC.合外力做功mgRD .克服摩擦力做功 f(1,2) mgR答案DB均處；第二階2. 如圖2所示質(zhì)量相等的物體 A、B通過一輕質(zhì)彈簧相連, 開始時B放在地面上,A、 于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)通過細(xì)繩將A向上緩慢

22、拉起,第一階段拉力做功為 Wi時,彈簧變?yōu)樵L 段拉力再做功 W2時,B剛要離開地面.彈簧一直在彈性限度內(nèi),那么( )圖2A 兩個階段拉力做的功相等B. 拉力做的總功等于 A的重力勢能的增加量C .第一階段,拉力做的功大于 A的重力勢能的增加量D .第二階段,拉力做的功等于A的重力勢能的增加量答案 B,粗糙斜面a b和光滑斜面bc與水平面的3. 多項選擇如圖3所示,楔形木塊abc固定在水平面上夾角相同,頂角b處安裝一定滑輪.質(zhì)量分別為M、mM>m的滑塊、通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接,輕繩與斜面平行兩滑塊由靜止釋放后,沿斜面做勻加速運(yùn)動假設(shè)不計滑輪的質(zhì)量和摩擦,在兩滑塊沿斜面運(yùn)動的過程

23、中圖3A 兩滑塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B 重力對M做的功等于M動能的增加C .輕繩對m做的功等于m機(jī)械能的增加D 兩滑塊組成的系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功答案 CD解析兩滑塊釋放后,M下滑、m上滑,摩擦力對 M做負(fù)功,系統(tǒng)的機(jī)械能減少,減少的機(jī)械能 等于M克服摩擦力做的功,選項A錯誤,D正確除重力對滑塊 M做正功外,還有摩擦力和繩的拉力對滑塊 M做負(fù)功,選項B錯誤繩的拉力對滑塊 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C正確.4 多項選擇如圖4所示,質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個傾角為37 °的斜面,其運(yùn)動的加速度的大小為0.9g,這個物體沿斜面上升

24、的最大高度為H,那么在這一過程中圖10A. 物體的重力勢能增加了0.9mgHB. 物體的重力勢能增加了mgHC. 物體的動能損失了 0.5mgHD .物體的機(jī)械能損失了 0. 5 mgH答案 B D解析在物體上滑到最大高度的過程中,重力對物體做負(fù)功,故物體的重力勢能增加了mgH,故A錯誤,B正確；物體所受的合力沿斜面向下,其合力做的功為W=- F錯誤！ =- m a錯誤!未定義書簽.=-1.5 mgH,故物體的動能損失了 1.5 mg H故C錯誤；設(shè)物體受到的摩 擦力為F f,由牛頓第二定律得 mgs in 37 °+ F f= m a,解得Ff = 0.3m g .摩擦力對物體做的

25、功 為Wf = - F f錯誤！未定義書簽.=-0 . 5 m gH,因此物體的機(jī)械能損失了0.5mgH,故D正確.5. 多項選擇2 0 1 8黑龍江佳木斯質(zhì)檢如圖5所示,建筑工地上載人升降機(jī)用不計質(zhì)量的細(xì)鋼繩 跨過定滑輪與一電動機(jī)相連,通電后電動機(jī)帶動升降機(jī)沿豎直方向先勻加速上升后勻速上升摩擦及空氣阻力均不計那么A. 升降機(jī)勻加速上升過程中,升降機(jī)底板對人做的功等于人增加的動能B. 升降機(jī)勻加速上升過程中,升降機(jī)底板對人做的功等于人增加的機(jī)械能C. 升降機(jī)勻速上升過程中,升降機(jī)底板對人做的功等于人增加的機(jī)械能D. 升降機(jī)上升的全過程中,升降機(jī)拉力做的功大于升降機(jī)和人增加的機(jī)械能答案 B C解

26、析根據(jù)動能定理可知,合外力對物體做的功等于物體動能的變化量,所以升降機(jī)勻加速上升過程中,升降機(jī)底板對人做的功和人的重力做功之和等于人增加的動能,故A錯誤；除重力外,其他力對人做的功等于人機(jī)械能的增加量,B正確；升降機(jī)勻速上升過程中,升降機(jī)底板對人做的功等于人克服重力做的功此過程中動能不變,即增加的機(jī)械能,C正確；升降機(jī)上 升的全過程中,升降機(jī)拉力做的功等于升降機(jī)和人增加的機(jī)械能,D錯誤.6. 多項選擇如圖6所示,一物塊通過一橡皮條與粗糙斜面頂端垂直于固定斜面的固定桿相連而靜 止在斜面上,橡皮條與斜面平行且恰為原長 現(xiàn)給物塊一沿斜面向下的初速度vo,那么物塊從開始滑動到滑到最低點(diǎn)的過程中 設(shè)最大

27、靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,橡皮條的形變在彈性限度內(nèi),以下說法正確的選項是A. 物塊的動能一直增加B. 物塊運(yùn)動的加速度一直增大C. 物塊的機(jī)械能一直減少D. 物塊減少的機(jī)械能等于橡皮條增加的彈性勢能答案BC解析 由題意知物塊的重力沿斜面向下的分力為mgs in F f =卩mgps 0,在物塊下滑過程中,橡皮條拉力F 直增大,根據(jù)牛頓第二定律有a =錯誤!未定義書簽.,F增大,a增大,選項B正確；物塊受到的合外力方向沿斜面向上,與位移方向相反,根據(jù)動能定理知動能一直 減少,選項A錯誤；滑動摩擦力和拉力 F直做負(fù)功,根據(jù)功能關(guān)系知物塊的機(jī)械能一直減 少,選項C正確；根據(jù)能量守恒定律,物塊減少

28、的機(jī)械能等于橡皮條增加的彈性勢能和摩擦產(chǎn) 生的熱量之和,選項 D錯誤.7. 如圖7所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán),圓環(huán)與一橡皮繩相連,橡皮繩的另一端固定在地面上的A點(diǎn),橡皮繩豎直時處于原長 h讓圓環(huán)沿桿滑下,滑到桿的底端時速度為零那么在圓環(huán)下滑過程中A.圓環(huán)機(jī)械能守恒B 橡皮繩的彈性勢能一直增大C 橡皮繩的彈性勢能增加了 mghD 橡皮繩再次到達(dá)原長時圓環(huán)動能最大答案 C解析圓環(huán)沿桿滑下,滑到桿的底端的過程中有兩個力對圓環(huán)做功,即環(huán)的重力和橡皮繩的拉力,所以圓環(huán)的機(jī)械能不守恒,如果把圓環(huán)和橡皮繩組成的系統(tǒng)作為研究對象,那么系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,故A錯誤；橡皮繩的彈性勢能隨橡皮繩的形

29、變量的變化而變化,由題意知橡皮繩先不發(fā)生形變后伸長,故橡皮繩的彈性勢能先不變再增大, 故B錯誤；下滑過程中,圓環(huán)的機(jī)械能 減少了 mgh,根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,橡皮繩的彈性勢能增加了mgh,故C正確;在圓環(huán)下滑過程中,橡皮繩再次到達(dá)原長時,該過程中圓環(huán)的動能一直增大 ,但不是最大,沿桿方向的合力為 零的時刻,圓環(huán)的速度最大,故 D錯誤.8. 如圖8所示,一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端,彈簧的另一端固定于 0點(diǎn)將小球拉至A點(diǎn),彈簧恰好無形變,由靜止釋放小球,當(dāng)小球運(yùn)動到 0點(diǎn)正下方與A點(diǎn)的豎直高度差為h的B點(diǎn)時,速度大小為 v.重力加速度為 g,以下說法正確的選項是圖8A.小球運(yùn)動到B點(diǎn)時

30、的動能等于 mg hB .小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)重力勢能減少 錯誤！未定義書簽.mv2C .小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)克服彈力做功為 mg h1 2D. 小球到達(dá)B點(diǎn)時彈簧的彈性勢能為 mgh-?mv 2 答案D解析 小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中,小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,彈簧伸長,彈簧的彈性勢能增大,小球動能的增加量與彈簧彈性勢能的增加量之和等于小球重力勢能的減小量,即小球動能的增加量小于重力勢能的減少量mgh,A、B項錯誤,D項正確；彈簧彈性勢能的增加量等于小球克服彈力所做的功,C項錯誤.9. 20 18四川德陽調(diào)研足夠長的水平傳送帶以恒定速度v勻速運(yùn)動,某時刻一個質(zhì)量為 m 的小物塊以大小也是 v、方

31、向與傳送帶的運(yùn)動方向相反的初速度沖上傳送帶,最后小物塊的速度與傳送帶的速度相同在小物塊與傳送帶間有相對運(yùn)動的過程中,滑動摩擦力對小物塊做的功為W,小物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q,那么以下判斷中正確的選項是A.W=0,Q=mv2 ?B. W=0 ,Q=2mv2C. W=錯誤！ , Q=mv2 ?D.W=mv2, Q =2mv2答案 B1 1解析 對小物塊,由動能定理有 W=1 mv2-mv2= 0,設(shè)小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為卩,那么小物塊與傳送帶間的相對路程 x相對=錯誤!未定義書簽.,這段時間內(nèi)因摩擦產(chǎn)生的熱量 Q = 卩m相對=2 m v2,選項B正確.10. 多項選擇如圖9所示

32、,質(zhì)量為 M、長度為L的小車靜止在光滑的水平面上.質(zhì)量為m的小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)放在小車的最左端.現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上,使物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,物塊和小車之間的摩擦力為Ff,物塊滑到小車的最右端時,小車運(yùn)動的距離為s.在這個過程中,以下結(jié)論正確的選項是圖9A .物塊到達(dá)小車最右端時具有的動能為FL + s B .物塊到達(dá)小車最右端時,小車具有的動能為FfsC. 物塊克服摩擦力所做的功為F f L+sD. 物塊和小車增加的機(jī)械能為F fs答案 BC解析 對物塊分析,物塊相對于地的位移為L + s,根據(jù)動能定理得(F- Ff)(L +s)=錯誤!未定義書簽.mv2 0,那么知物塊到

33、達(dá)小車最右端時具有的動能為(F-F f)(L + s),故A錯誤；對小1車分析,小車對地的位移為s,根據(jù)動能定理得FfS=2Mv' 2-0,那么知物塊到達(dá)小車最右端時,小車 具有的動能為Ffs,故B正確；物塊相對于地的位移大小為L+s,那么物塊克服摩擦力所做的功為Ff(L+ s ),故C正確;根據(jù)能量守恒得,外力F做的功轉(zhuǎn)化為小車和物塊的機(jī)械能以及摩擦產(chǎn) 生的內(nèi)能,那么有 F(L+ s ) = AE+Q,那么物塊和小車增加的機(jī)械能為AE=F( L +s) FfL ,故d錯誤11如圖10所示,一物體質(zhì)量 m=2 kg,在傾角0= 37°勺斜面上的A點(diǎn)以初速度 vo= 3 m/s下滑,A點(diǎn)距彈簧上端E的距離AB= 4 m.當(dāng)物體到達(dá)B后將彈簧壓縮到 C點(diǎn),最大壓縮量 BC=0.2 m,然后物體又被彈簧彈上