2018版高考物理知識(shí)復(fù)習(xí)與檢測(cè)第五章機(jī)械能第3講功能關(guān)系能量守恒定律

1、第 3 講功能關(guān)系能量守恒定律高考題源于教材重做教材經(jīng)典可題高考題源于教材重做教材經(jīng)典可題過(guò)好雙基關(guān)n基礎(chǔ)知識(shí)梳理、幾種常見(jiàn)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(dòng)能變化W= Ek2Eki=Ek重力的功重力勢(shì)能變化(1)重力做正功，重力勢(shì)能減少重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加(3)W= Ep=EpiEp2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)W= Ep=EpiEp2只有重力、彈簧彈力做功機(jī)械能不變化機(jī)械能守恒E= 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 能就增加多少其他力做多少負(fù)功，物體的機(jī)械

2、 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)摩擦力一 定做負(fù)功，系統(tǒng)內(nèi)能增摩擦生熱Q=Ffx相對(duì)【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)和為零.二、兩種摩擦力做功特點(diǎn)的比較2類型比較靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力不同占八、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(méi)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

3、同占八、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，還可以不做功三、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(guò)程中，能量的總量保持不 _2. 表達(dá)式AE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.基礎(chǔ)題組自測(cè)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.(X)(

4、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.(V)能量正在消失.(X)3(4)只有動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化.(X)42.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0A水平、0B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(kāi)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(méi)有壓力已知A=2R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 2mgRB. 機(jī)械能減少mgRC. 合外力做功mgR1D. 克服摩擦力做功 qmgR答案 DA.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)能的增加量

5、D.第二階段，拉力做的功等于A的重力勢(shì)能的增加量答案 B4.（多選）如圖 3 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)3.如圖 2 所示，質(zhì)量相等的物體A、B通過(guò)一輕質(zhì)彈簧相連，開(kāi)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W時(shí)，彈簧變?yōu)樵L(zhǎng)；第二階段拉力再做功W時(shí)，B剛要離開(kāi)地面.彈簧一直在彈性限度內(nèi)，則圖 1圖 25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(kāi).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（）圖 3A.物體重力勢(shì)能減少量一定大于WB.彈簧彈性勢(shì)

6、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mgh=巳+W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：E=mgh- Wh=mgh-A丘=W,所以 D正確.抓住題眼堇審題總結(jié)解題技巧方法抓住題眼堇審題總結(jié)解題技巧方法研透命題點(diǎn)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

7、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.6【例 1】(多選)(2015 江蘇單科 9)如圖 4 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(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，AC=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.則圓環(huán)()A.下滑過(guò)程中，加

8、速度一直減小12B.下滑過(guò)程中，克服摩擦力做的功為 mV412C.在C處，彈簧的彈性勢(shì)能為 4mvmghD.上滑經(jīng)過(guò)B的速度大于下滑經(jīng)過(guò)B的速度匹匝 經(jīng)過(guò)B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零.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mgh= W/+丘，從C到A有g(shù)mVEP=mgh1212+W,聯(lián)立解得：W=4mV,Ep=mgh-4mV,所以 B 正確，C 錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒，從A到B1212的過(guò)程有 2mvs+ &+W= mgh,B到A的過(guò)程有 2mv+EP=mgh+W,比 較兩式得VBVB，所以

9、 D 正確. 題組階梯突破題組階梯突破1.（多選）如圖 5 所示， 楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面be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MmMm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（）7A.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

10、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.（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0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)為卩.現(xiàn)用水平向右的力將物塊從0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)0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（ ）m3nA.圖 61A.物塊在A點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能等于 W2 卩mg

11、a3B.物塊在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能小于W-2 卩mgaC.經(jīng)0點(diǎn)時(shí)，物塊的動(dòng)能小于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 BC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：8（1）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.【例 2】如圖 7 所示，質(zhì)量為m=1 kg 的滑塊，在水平力作用下靜止在傾角為0= 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

12、時(shí)無(wú)能量損失），傳送帶的運(yùn)行速度為vo= 3 m/s，長(zhǎng)為I= 1.4 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)為卩=0.25 ,g取 10 m/s2. 求:9(1)水平作用力F的大小;(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.答案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F=mgan0,F=嚀 N.(2)設(shè)滑塊從高為h處下滑，到達(dá)斜面底端速度為v,12下滑過(guò)程機(jī)械能守恒mgh=?mv,

13、得v=J2gh而做勻加速運(yùn)動(dòng);根據(jù)動(dòng)能定理有1 12 23mgl=mvmv2則h= 3l，代入數(shù)據(jù)解得h= 0.1 m2g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:,1212mgl= mvgmv2vo則h= +卩l(xiāng)2g代入數(shù)據(jù)解得h= 0.8 m.(3)設(shè)滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則t12時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移x=vot,mgh=2mv,vo=vat, 3mg= ma滑塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的位移x=lx若滑塊沖上傳則滑塊在傳送帶上由于受到向右的滑動(dòng)摩擦力圖 710相對(duì)滑動(dòng)生成的熱量Q=3mg-xI11代入數(shù)據(jù)解得 Q= 0.5 J.廠廠I

14、方法感悟方法感悟I-1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Q= Ffx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.0 0 題組階梯突破題組階梯突破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

15、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：xi=Vt，對(duì)傳送帶：xi=vt,摩擦產(chǎn)生的熱Q= FfX相對(duì)=Ff（xiVVxi） =Ff 2t，機(jī)械能增加量 E=Ffxi=Ff 2t，所以Q=AE,C 正確.4.（多選） 如圖 9 所示， 一

16、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B.B對(duì)A的摩擦力所做的功等于A的動(dòng)能的增量12C.A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)

17、，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WVW=A氐，W= EB+W,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.命題點(diǎn)三能量守恒定律及應(yīng)用【例 3 如圖 10 所示，固定斜面的傾角0= 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A、B一初速度VogL,使A

18、開(kāi)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.2Vo2L3mv23mgL答案vo gL2 (3)4- 4解析(1)A與斜面間的滑動(dòng)摩擦力Ff= 2 卩mccos0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130 +2 心mv2=2x3mv+mgFfL解得Y= vogL（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)程中，對(duì)A、B組成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

19、、B組成的系統(tǒng)根據(jù)功能關(guān)系有&+ mgx=2mgxii n0+Ffx廠廠I方法感悟方法感悟I-1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： 己減=厶E增.題組階梯突破題組階梯突破5.如圖 11 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vo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a，斜面與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，且卩tana，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取斜面底端為零勢(shì)能

20、面，則能表示滑塊在斜面上運(yùn) 動(dòng)的機(jī)械能E、動(dòng)能丘、勢(shì)能EP與上升高度h之間關(guān)系的圖象是（）2mgls in的系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)Ff 2x = 0 2x3mV解得x=2Vo2g所以& =FfX=3mv23mgL4.14圖 1115答案 DA 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)程中有一UUZ| I UFf =E呂，即卩E=EoFf；下滑過(guò)程中有一Ff=EEo,即卩E=呂sinasinasinaHh2Ffsna+RK，故上滑和下滑過(guò)程中E-h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mgFh= & 氐，即& =氐(m肝一)h,sinasina下滑過(guò)

21、程中有一mglFf2Hh= EEko，即Ek=Eko2FfiH (mg-if)h,故sinasinasina& h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如圖 12 所示，在豎直方向上A B兩物體通過(guò)勁度系數(shù)為k= 16 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a= 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 m= 0.2 kg，重力加速度取g= 10 m/s2,細(xì)線與 滑輪之間的摩擦不計(jì)，開(kāi)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

22、離開(kāi)地面時(shí)，B獲得最大速度，求:(1)從釋放C到物體A剛離開(kāi)地面時(shí)，物體C沿斜面下滑的距離；物體 C 的質(zhì)量；釋放C到A剛離開(kāi)地面的過(guò)程中細(xì)線的拉力對(duì)物體C做的功.答案(1)0.25 m (2)0.8 kg (3) 0.6 J解析(1)設(shè)開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮量為XB,得解析重力勢(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)16kxB=mgD設(shè)物體A剛離開(kāi)地面時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為XA,得17kxA=mg當(dāng)物體A剛離開(kāi)地面時(shí)，物體C沿斜面下滑的距離為h=XA+XB由解得h= 0.25 m(2)物體A剛離開(kāi)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FT-mg-

23、 kxA= 0對(duì)C有Mina -FT=0由解得M= 4m= 0.8 kg由于XA=XB，物體B開(kāi)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12速度大小相等，由能量守恒有Mghina-mgl=空空( (mMw解得Vm= 1 m/s12對(duì)C由動(dòng)能定理可得Mglsina+WT= Mm2解得W= 0.6 J.-限時(shí)訓(xùn)練練規(guī)范練速度限時(shí)訓(xùn)練練規(guī)范練速度-課時(shí)作業(yè)題組 1 功能關(guān)系的理解和應(yīng)用1 如圖 1 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A.小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于mgh.

24、 12B.小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)重力勢(shì)能減少？mvC.小球由A點(diǎn)到B點(diǎn)克服彈力做功為mgh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(圖 11812D.小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為mgh-2mv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.答案 AC解析 物體重力勢(shì)能的增加量

25、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h3的變化，則可知?jiǎng)幽軠p少量為 E=ma= ;mgh選項(xiàng) B 錯(cuò)誤，選項(xiàng) C 正確；機(jī)械能sin 30231的損失量等于克服摩擦力做的功，因?yàn)閙in 30+Ff=ma a=g,所以Ff= qmg故克服h1h1摩擦力做的功W= R Rsinsin 3030=4mgjinin 3030 = -mgh選項(xiàng) D 錯(cuò)誤.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 3 中位置無(wú)初速度釋放,2.（多選）如圖 2 所示，質(zhì)量為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3&g.在

26、這個(gè)過(guò)程中，物體（）A. 重力勢(shì)能增加了mghB.B.動(dòng)能減少了mghC.D.動(dòng)能減少了警1機(jī)械能損失了 h圖 219A.繩對(duì)球的拉力不做功在小球下擺到最低點(diǎn)的過(guò)程中,20B.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如圖 4 所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平面上， 小車AB

27、段是半徑為R的四分之一圓 弧光滑軌道，BC段是長(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(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= 2 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滑塊從B到C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小車的位移大小s.答案(1)3mg寸爭(zhēng)3L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12mgR=gm*滑塊在B點(diǎn)處，由牛頓第二定律知2VBN- mg= mR解得N

28、=3mg由牛頓第三定律知N= 3mg21（2）滑塊下滑到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，小車速度最大由機(jī)械能守恒設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，小車速度大小為Vc,121mg%mgqMvc+ ?m2vc)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,由牛頓第二定律img= Ma由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律vc2vm2=- 2as解得s= 3L.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

29、判斷中正確的是（）答案 B解析對(duì)小物塊，由動(dòng)能定理有1212V= ?mv ?mv= 0，設(shè)小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1,則小物塊與傳送帶間的相對(duì)路程2v2、x相對(duì)一，這段時(shí)間內(nèi)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q=1mg- x相對(duì)1g=2mv，選項(xiàng) B 正確.6.（多選）如圖 5,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(kāi)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（）FHF圖 5A.物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動(dòng)能為F（L+s）12

30、1mgR-Mm+ nVm)由功能關(guān)系2A. W0,Q= mv2mv2C. W= ,Q= mvB.W= 0,Q= 2mv22D. W mv, Q=2mv22B.物塊到達(dá)小車最右端時(shí)，小車具有的動(dòng)能為C.物塊克服摩擦力所做的功為Ff(L+s)D.物塊和小車增加的機(jī)械能為FfS答案 BC12解析 對(duì)物塊分析，物塊相對(duì)于地的位移為L(zhǎng)+s,根據(jù)動(dòng)能定理得(FFf)(L+s) = mV 0,則知物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動(dòng)能為(FFf)(L+s)，故 A 錯(cuò)誤；對(duì)小車分析，小車對(duì)12地的位移為s,根據(jù)動(dòng)能定理得FfS= 2Mv2 0,則知物塊到達(dá)小車最右端時(shí)，小車具有的 動(dòng)能為FfS,故 B 正確；物塊相對(duì)于地的位移大小為L(zhǎng)+s，則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)械能和摩擦產(chǎn)生的 內(nèi)能，則有F(L+s) =AE+Q則物塊和小車增加的機(jī)械能為E=F(L+