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1、功能關(guān)系能量守恒定律一幾種常見的功能關(guān)系及其表達(dá)式力做功能的變化定量關(guān)系 合力的功動(dòng)能變化WEk2Ek1Ek重力的功重力勢(shì)能變化(1)重力做正功,重力勢(shì)能減少(2)重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加(3)WGEpEp1Ep2彈簧彈力的功彈性勢(shì)能變化(1)彈力做正功,彈性勢(shì)能減少(2)彈力做負(fù)功,彈性勢(shì)能增加(3)WFEpEp1Ep2只有重力、彈簧彈力做功機(jī)械能不變化機(jī)械能守恒E0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)械能就減少多少(3)W其他E一對(duì)相互作用的滑動(dòng)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(duì)滑動(dòng)摩擦

2、力一定做負(fù)功,系統(tǒng)內(nèi)能增加(2)摩擦生熱QFf·x相對(duì)二、兩種摩擦力做功特點(diǎn)的比較 類型比較靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力不同點(diǎn)能量的轉(zhuǎn)化方面只有機(jī)械能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(1)將部分機(jī)械能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體(2)一部分機(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(duì)摩擦力的總功方面一對(duì)靜摩擦力所做功的代數(shù)和總等于零一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和總是負(fù)值相同點(diǎn)正功、負(fù)功、不做功方面兩種摩擦力對(duì)物體均可以做正功,做負(fù)功,還可以不做功深度思考一對(duì)相互作用的靜摩擦力做功能改變系統(tǒng)的機(jī)械能嗎?答案不能,因做功代數(shù)和為零三、能量守恒定律1內(nèi)容能量既不會(huì)憑空產(chǎn)

3、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(guò)程中,能量的總量保持不變2表達(dá)式E減E增3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1上端固定的一根細(xì)線下面懸掛一擺球,擺球在空氣中擺動(dòng),擺動(dòng)的幅度越來(lái)越小,對(duì)此現(xiàn)象下列說(shuō)法是否正確(1)擺球機(jī)械能守恒( )(2)總能量守恒,擺球的機(jī)械能正在減少,減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能( )(3)能量正在消失( )(4)只有動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化( )2如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R

4、的圓弧形軌道,半徑OA水平、OB豎直,一個(gè)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(shí)恰好對(duì)軌道沒有壓力已知AP2R,重力加速度為g,則小球從P至B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A重力做功2mgR B機(jī)械能減少mgRC合外力做功mgR D克服摩擦力做功mgR3如圖所示,質(zhì)量相等的物體A、B通過(guò)一輕質(zhì)彈簧相連,開始時(shí)B放在地面上,A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)通過(guò)細(xì)繩將A向上緩慢拉起,第一階段拉力做功為W1時(shí),彈簧變?yōu)樵L(zhǎng);第二階段拉力再做功W2時(shí),B剛要離開地面彈簧一直在彈性限度內(nèi),則()A兩個(gè)階段拉力做的功相等B拉力做的總功等于A的重力勢(shì)能的增加量C第一階段,拉力做的功大于A的重力勢(shì)

5、能的增加量D第二階段,拉力做的功等于A的重力勢(shì)能的增加量4(多選)如圖所示,輕質(zhì)彈簧上端固定,下端系一物體物體在A處時(shí),彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)現(xiàn)用手托住物體使它從A處緩慢下降,到達(dá)B處時(shí),手和物體自然分開此過(guò)程中,物體克服手的支持力所做的功為W。不考慮空氣阻力關(guān)于此過(guò)程,下列說(shuō)法正確的有()A物體重力勢(shì)能減少量一定大于WB彈簧彈性勢(shì)能增加量一定小于WC物體與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加量為WD若將物體從A處由靜止釋放,則物體到達(dá)B處時(shí)的動(dòng)能為W命題點(diǎn)一功能關(guān)系的理解和應(yīng)用在應(yīng)用功能關(guān)系解決具體問(wèn)題的過(guò)程中:(1) 若只涉及動(dòng)能的變化用動(dòng)能定理(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

6、析(3) 只涉及機(jī)械能變化,用除重力和彈簧的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)系分析例1(多選)如圖所示,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,彈簧水平且處于原長(zhǎng)圓環(huán)從A處由靜止開始下滑,經(jīng)過(guò)B處的速度最大,到達(dá)C處的速度為零,ACh.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。則圓環(huán)()A下滑過(guò)程中,加速度一直減小B下滑過(guò)程中,克服摩擦力做的功為mv2C在C處,彈簧的彈性勢(shì)能為mv2mghD上滑經(jīng)過(guò)B的速度大于下滑經(jīng)過(guò)B的速度經(jīng)過(guò)B處的速度最大,到達(dá)C處的速

7、度為零1(多選)如圖所示,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(M>m)的滑塊、通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)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(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(guò)程中()A兩滑塊組成的系統(tǒng)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做的功等于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2(多選)如圖6所示,水平桌面上的輕質(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,ABa,物塊與桌面間的動(dòng)

8、摩擦因數(shù)為.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(guò)程中()圖6A物塊在A點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能等于WmgaB物塊在B點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能小于WmgaC經(jīng)O點(diǎn)時(shí),物塊的動(dòng)能小于WmgaD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)能命題點(diǎn)二摩擦力做功的特點(diǎn)及應(yīng)用1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)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

9、例2如圖7所示,質(zhì)量為m1 kg的滑塊,在水平力作用下靜止在傾角為30°的光滑斜面上,斜面的末端B與水平傳送帶相接(滑塊經(jīng)過(guò)此位置滑上傳送帶時(shí)無(wú)能量損失),傳送帶的運(yùn)行速度為v03 m/s,長(zhǎng)為l1.4 m;今將水平力撤去,當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí),恰好與傳送帶速度相同滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,g取10 m/s2.求:(1)水平作用力F的大??;(2)滑塊下滑的高度;(3)若滑塊滑上傳送帶時(shí)速度大于3 m/s,滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量摩擦力做功的分析方法1 無(wú)論是滑動(dòng)摩擦力,還是靜摩擦力,計(jì)算做功時(shí)都是用力與對(duì)地位移的乘積2 摩擦生熱的計(jì)算:公式QFf

10、83;x相對(duì)中x相對(duì)為兩接觸物體間的相對(duì)位移,若物體在傳送帶上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),則x相對(duì)為總的相對(duì)路程3如圖8所示,某工廠用傳送帶向高處運(yùn)送物體,將一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)到傳送帶頂端下列說(shuō)法正確的是()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)能的增加量C第一階段物體和傳送帶間摩擦產(chǎn)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(guò)程機(jī)械能的增加量大于全過(guò)程摩擦力對(duì)物體所做的功4(多選)如圖所示,一塊長(zhǎng)木塊B放在光滑的水平面上,在B上放一物體A,現(xiàn)以

11、恒定的外力F拉B,由于A、B間摩擦力的作用,A將在B上滑動(dòng),以地面為參考系,A、B都向前移動(dòng)一段距離在此過(guò)程中()A外力F做的功等于A和B動(dòng)能的增量BB對(duì)A的摩擦力所做的功等于A的動(dòng)能的增量CA對(duì)B的摩擦力所做的功等于B對(duì)A的摩擦力所做的功D外力F對(duì)B做的功等于B的動(dòng)能的增量與B克服摩擦力所做的功之和命題點(diǎn)三能量守恒定律及應(yīng)用例3如圖所示,固定斜面的傾角30°,物體A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),輕彈簧下端固定在斜面底端,彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)上端位于C點(diǎn)用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩通過(guò)輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B,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(shí)物體A到C點(diǎn)的距離為L(zhǎng).現(xiàn)給

12、A、B一初速度v0,使A開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng),B向上運(yùn)動(dòng),物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點(diǎn)已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,整個(gè)過(guò)程中輕繩始終處于伸直狀態(tài),求:(1)物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到C點(diǎn)時(shí)的速度;(2)彈簧的最大壓縮量;(3)彈簧的最大彈性勢(shì)能應(yīng)用能量守恒定律解題的基本思路1分清有多少種形式的能量如動(dòng)能、勢(shì)能(包括重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能)、內(nèi)能等在變化2明確哪種形式的能量增加,哪種形式的能量減小,并且列出減少的能量E減和增加的能量E增的表達(dá)式3列出能量守恒關(guān)系:E減E增5如圖所示,質(zhì)量為m的滑塊從斜面底端以平行于斜面的初速度v0沖上固定斜面,沿斜面上升的最大高度為H,已知斜面傾角為

13、,斜面與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,且tan ,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取斜面底端為零勢(shì)能面,則能表示滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能E、動(dòng)能Ek、勢(shì)能Ep與上升高度h之間關(guān)系的圖象是()6如圖所示,在豎直方向上A、B兩物體通過(guò)勁度系數(shù)為k16 N/m的輕質(zhì)彈簧相連,A放在水平地面上,B、C兩物體通過(guò)細(xì)線繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪相連,C放在傾角30°的固定光滑斜面上用手拿住C,使細(xì)線剛好拉直但無(wú)拉力作用,并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行已知A、B的質(zhì)量均為m0.2 kg,重力加速度取g10 m/s2,細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì),開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)釋放C后它沿斜面下滑,A剛離開地面時(shí),

14、B獲得最大速度,求:(1)從釋放C到物體A剛離開地面時(shí),物體C沿斜面下滑的距離;(2)物體C的質(zhì)量;(3)釋放C到A剛離開地面的過(guò)程中細(xì)線的拉力對(duì)物體C做的功【課后作業(yè)】題組1功能關(guān)系的理解和應(yīng)用1如圖所示,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O點(diǎn)將小球拉至A點(diǎn),彈簧恰好無(wú)形變,由靜止釋放小球,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方與A點(diǎn)的豎直高度差為h的B點(diǎn)時(shí),速度大小為v.已知重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是()A小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于mghB小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)重力勢(shì)能減少mv2C小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)克服彈力做功為mghD小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為mghmv22(多選)如圖所示,質(zhì)量

15、為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度由底端沖上傾角為30°的固定斜面,上升的最大高度為h,其加速度大小為g.在這個(gè)過(guò)程中,物體()A重力勢(shì)能增加了mghB動(dòng)能減少了mghC動(dòng)能減少了D機(jī)械能損失了3小車靜止在光滑的水平導(dǎo)軌上,一個(gè)小球用細(xì)繩懸掛在車上由圖中位置無(wú)初速度釋放,在小球下擺到最低點(diǎn)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A繩對(duì)球的拉力不做功B球克服繩拉力做的功等于球減少的機(jī)械能C繩對(duì)車做的功等于球減少的重力勢(shì)能D球減少的重力勢(shì)能等于球增加的動(dòng)能4. (2015·福建理綜·21)如圖,質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平面上,小車AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道,BC段

16、是長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點(diǎn)一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)由靜止開始沿軌道滑下,重力加速度為g.(1)若固定小車,求滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)小車的最大壓力;(2)若不固定小車,滑塊仍從A點(diǎn)由靜止下滑,然后滑入BC軌道,最后從C點(diǎn)滑出小車已知滑塊質(zhì)量m,在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍,滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,求:滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小車的最大速度大小vm;滑塊從B到C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小車的位移大小s。題組2摩擦力做功的特點(diǎn)及應(yīng)用5足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定速度v勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊以大小也是v、方向與傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向相反的初速度沖上傳送帶,最后小物塊

17、的速度與傳送帶的速度相同在小物塊與傳送帶間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,滑動(dòng)摩擦力對(duì)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,則下列判斷中正確的是()AW0,Qmv2 BW0,Q2mv2CW,Qmv2 DWmv2,Q2mv26(多選)如圖,質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)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(dòng),物塊和小車之間的摩擦力為Ff,物塊滑到小車的最右端時(shí),小車運(yùn)動(dòng)的距離為s.在這個(gè)過(guò)程中,以下結(jié)論正確的是()A物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動(dòng)能為F(Ls)B物塊到達(dá)小車最右端時(shí),小車具有的動(dòng)能為FfsC

18、物塊克服摩擦力所做的功為Ff(Ls)D物塊和小車增加的機(jī)械能為Ffs7如圖所示,一物體質(zhì)量m2 kg,在傾角37°的斜面上的A點(diǎn)以初速度v03 m/s下滑,A點(diǎn)距彈簧上端B的距離AB4 m當(dāng)物體到達(dá)B后將彈簧壓縮到C點(diǎn),最大壓縮量BC0.2 m,然后物體又被彈簧彈上去,彈到的最高位置為D點(diǎn),D點(diǎn)距A點(diǎn)AD3 m擋板及彈簧質(zhì)量不計(jì),g取10 m/s2,sin 37°0。6,求:(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)彈簧的最大彈性勢(shì)能Epm.題組3能量守恒定律及應(yīng)用8(2014·廣東·16)圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖,圖中和為楔塊,和為墊板,楔

19、塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦,在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過(guò)程中()A緩沖器的機(jī)械能守恒B摩擦力做功消耗機(jī)械能C墊板的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能9如圖為某飛船先在軌道上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),然后在A點(diǎn)變軌進(jìn)入返回地球的橢圓軌道運(yùn)動(dòng),已知飛船在軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,軌道半徑為r,橢圓軌道的近地點(diǎn)B離地心的距離為kr(k1),引力常量為G,飛船的質(zhì)量為m,求:(1)地球的質(zhì)量及飛船在軌道上的線速度大??;(2)若規(guī)定兩質(zhì)點(diǎn)相距無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)引力勢(shì)能為零,則質(zhì)量分別為M、m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相距為r時(shí)的引力勢(shì)能Ep,式中G為引力常量求飛船在A點(diǎn)變軌時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)飛船做的功【參考答案】1 ×

20、××2 答案D3 答案B4 答案AD解析根據(jù)能量守恒定律可知,在此過(guò)程中減少的重力勢(shì)能mghEpW,所以物體重力勢(shì)能減少量一定大于W,不能確定彈簧彈性勢(shì)能增加量與W的大小關(guān)系,故A正確,B錯(cuò)誤;支持力對(duì)物體做負(fù)功,所以物體與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少W,所以C錯(cuò)誤;若將物體從A處由靜止釋放,從A到B的過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理:EkmghW彈mghEpW,所以D正確例1 答案BD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,故加速度先減小后增大,故A錯(cuò)誤;根據(jù)能量守恒,從A到C有mghWfEp,從C到A有mv2EpmghWf,聯(lián)立解得:Wfmv2,Epmghmv2

21、,所以B正確,C錯(cuò)誤;根據(jù)能量守恒,從A到B的過(guò)程有mvB2EpWfmgh,B到A的過(guò)程有mvB2EpmghWf,比較兩式得vBvB,所以D正確1 答案CD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)械能減少,減少的機(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做正功外,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正確2 答案BC例2 答案(1) N(2)0。1 m或0.8 m(3)0.5 J解析(1)滑塊受到水平力F、重力mg和支持力FN作用處于平衡狀態(tài),水平力Fmgtan ,F

22、N。(2)設(shè)滑塊從高為h處下滑,到達(dá)斜面底端速度為v,下滑過(guò)程機(jī)械能守恒mghmv2,得v若滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度小于傳送帶速度,則滑塊在傳送帶上由于受到向右的滑動(dòng)摩擦力而做勻加速運(yùn)動(dòng);根據(jù)動(dòng)能定理有mglmv02mv2則hl,代入數(shù)據(jù)解得h0。1 m若滑塊沖上傳送帶時(shí)的速度大于傳送帶的速度,則滑塊由于受到向左的滑動(dòng)摩擦力而做勻減速運(yùn)動(dòng);根據(jù)動(dòng)能定理:mglmv02mv2則hl代入數(shù)據(jù)解得h0.8 m。(3)設(shè)滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則t時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移xv0t,mghmv2,v0vat,mgma滑塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的位移xlx相對(duì)滑動(dòng)生成的熱量Qmg·x代入數(shù)據(jù)解得Q0。5

23、J.3 答案C解析對(duì)物體受力分析知,其在兩個(gè)階段所受摩擦力方向都沿斜面向上,與其運(yùn)動(dòng)方向相同,摩擦力對(duì)物體都做正功,A錯(cuò)誤;由動(dòng)能定理知,外力做的總功等于物體動(dòng)能的增加量,B錯(cuò)誤;物體機(jī)械能的增加量等于摩擦力對(duì)物體所做的功,D錯(cuò)誤;設(shè)第一階段運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,傳送帶速度為v,對(duì)物體:x1t,對(duì)傳送帶:x1v·t,摩擦產(chǎn)生的熱QFfx相對(duì)Ff(x1x1)Ff·t,機(jī)械能增加量EFf·x1Ff·t,所以QE,C正確4 答案BD解析A物體所受的合外力等于B對(duì)A的摩擦力,對(duì)A物體運(yùn)用動(dòng)能定理,則B對(duì)A的摩擦力所做的功等于A的動(dòng)能的增量,B正確A對(duì)B的摩擦力與B對(duì)A的

24、摩擦力是一對(duì)作用力與反作用力,大小相等,方向相反,但是由于A在B上滑動(dòng),A、B對(duì)地的位移不等,故二者做功不等,C錯(cuò)誤對(duì)B應(yīng)用動(dòng)能定理WFWfEkB,WFEkBWf,即外力F對(duì)B做的功等于B的動(dòng)能的增量與B克服摩擦力所做的功之和,D正確由上述討論知B克服摩擦力所做的功與A的動(dòng)能的增量(等于B對(duì)A的摩擦力所做的功)不等,故A錯(cuò)誤例3 答案(1)(2)(3)解析(1)A與斜面間的滑動(dòng)摩擦力Ff2mgcos 物體A從初始位置向下運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中,根據(jù)功能關(guān)系有2mgLsin ×3mv02×3mv2mgLFfL解得v(2)從物體A接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點(diǎn)的整個(gè)過(guò)

25、程中,對(duì)A、B組成的系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)能定理Ff·2x0×3mv2解得x(3)彈簧從壓縮到最短到恰好能彈到C點(diǎn)的過(guò)程中,對(duì)A、B組成的系統(tǒng)根據(jù)功能關(guān)系有Epmgx2mgxsin Ffx所以EpFfx5 答案D解析重力勢(shì)能的變化僅僅與重力做功有關(guān),隨著上升高度h的增大,重力勢(shì)能增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;機(jī)械能的變化僅與重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力之外的其他力做功有關(guān),上滑過(guò)程中有FfEE0,即EE0Ff;下滑過(guò)程中有FfEE0,即EE02FfFf,故上滑和下滑過(guò)程中Eh圖線均為直線,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;動(dòng)能的變化與合外力做功有關(guān),上滑過(guò)程中有mghhEkEk0,即EkEk0(mg)h,下滑過(guò)程中有mghFfEk

26、Ek0,即EkEk02Ff(mg)h,故Ekh圖線為直線,但下滑過(guò)程斜率小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確6 答案(1)0.25 m(2)0.8 kg(3)0.6 J解析(1)設(shè)開始時(shí)彈簧的壓縮量為xB,得kxBmg設(shè)物體A剛離開地面時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為xA,得kxAmg當(dāng)物體A剛離開地面時(shí),物體C沿斜面下滑的距離為hxAxB由解得h0。25 m(2)物體A剛離開地面時(shí),物體B獲得最大速度vm,加速度為零,設(shè)C的質(zhì)量為M,對(duì)B有FTmgkxA0對(duì)C有Mgsin FT0由解得M4m0。8 kg(3)由于xAxB,物體B開始運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)程中,彈簧彈力做功為零,且B、C兩物體速度大小相等,由能量守恒有Mgh

27、sin mgh(mM)vm2解得vm1 m/s對(duì)C由動(dòng)能定理可得Mghsin WTMvm2解得WT0.6 J.1 答案D解析小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中,小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,彈簧由原長(zhǎng)到發(fā)生伸長(zhǎng)的形變,小球動(dòng)能增加量小于重力勢(shì)能減少量,A項(xiàng)錯(cuò)誤;小球重力勢(shì)能減少量等于小球動(dòng)能增加量與彈簧彈性勢(shì)能增加量之和,B項(xiàng)錯(cuò)誤;彈簧彈性勢(shì)能增加量等于小球重力勢(shì)能減少量與動(dòng)能增加量之差,D項(xiàng)正確;彈簧彈性勢(shì)能增加量等于小球克服彈力所做的功,C項(xiàng)錯(cuò)誤2 答案AC解析物體重力勢(shì)能的增加量等于克服重力做的功,選項(xiàng)A正確;合力做的功等于物體動(dòng)能的變化,則可知?jiǎng)幽軠p少量為Ekmamgh,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確

28、;機(jī)械能的損失量等于克服摩擦力做的功,因?yàn)閙gsin 30°Ffma,ag,所以Ffmg,故克服摩擦力做的功WfFfmgmgh,選項(xiàng)D錯(cuò)誤3 答案B解析小球下擺的過(guò)程中,小車的機(jī)械能增加,小球的機(jī)械能減少,球克服繩拉力做的功等于減少的機(jī)械能,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;繩對(duì)車做的功等于球減少的機(jī)械能,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;球減少的重力勢(shì)能等于球增加的動(dòng)能和小車增加的機(jī)械能之和,選項(xiàng)D錯(cuò)誤4 答案(1)3mg(2) L解析(1)滑塊滑到B點(diǎn)時(shí)對(duì)小車壓力最大,從A到B機(jī)械能守恒mgRmvB2滑塊在B點(diǎn)處,由牛頓第二定律知Nmgm解得N3mg由牛頓第三定律知N3mg(2)滑塊下滑到達(dá)B點(diǎn)時(shí),小車速度最大由機(jī)械能守恒mgRMvm2m(2vm)2解得vm 設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),小車速度大小為vC,由功能關(guān)系mgRmgLMvC2m(2vC)2設(shè)滑塊從B到C過(guò)程中,小車運(yùn)動(dòng)加速度大小為a,由牛

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