高考物理總復(fù)習(xí)第五章機械能守恒定律第4講功能關(guān)系能量守恒定律

第4講功能關(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)系合力的功動能變化W＝Ek2－Ek1＝ΔEk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(3)WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2彈簧彈力的功彈性勢能變化(1)彈力做正功，彈性勢能減少(2)彈力做負(fù)功，彈性勢能增加(3)W彈＝－ΔEp＝Ep1－Ep2只有重力、彈簧彈力做功機械能不變化機械能守恒，ΔE＝0除重力和彈簧彈力之外的其他力做的功機械能變化(1)其他力做多少正功，物體的機械能就增加多少(2)其他力做多少負(fù)功，物體的機械能就減少多少(3)W其他＝ΔE一對相互作用的滑動摩擦力的總功機械能減少內(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＝Ffx相對【自測(多選)(2021·廣東佛山市模擬)如圖1所示，質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)以某一速度從A點沖上傾角為30°的固定斜面，其減速運動的加速度大小為eq\f(3,4)g，此物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，則在這個過程中物體()圖1A．重力勢能增加了mghB．機械能損失了eq\f(1,2)mghC．動能損失了mghD．克服摩擦力做功eq\f(1,4)mgh答案AB二、兩種摩擦力做功特點的比較類型比較靜摩擦力做功滑動摩擦力做功不同點能量的轉(zhuǎn)化方面只有機械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而沒有機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(1)將部分機械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體(2)一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此部分能量就是系統(tǒng)機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)值相同點正功、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

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，能量的總量保持不變。2．表達(dá)式ΔE減＝ΔE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。命題點一功能關(guān)系的理解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械能變化的關(guān)系分析。【例1(多選)(2021·廣東省選擇考模擬)蹦床是少年兒童喜歡的一種體育運動，如圖2所示，蹦床的中心由彈性網(wǎng)組成，若少年兒童從最高點落下至最低點的過程中，空氣阻力大小恒定，則少年兒童()圖2A．機械能一直減小B．剛接觸網(wǎng)面時，動能最大C．重力勢能的減少量大于克服空氣阻力做的功D．重力勢能的減少量等于彈性勢能的增加量答案AC解析兒童從最高點落下直至最低點的過程中，彈簧彈力以及空氣阻力一直做負(fù)功，因此其機械能一直減小，故A正確；兒童和彈性網(wǎng)接觸的過程中先加速然后減速，故剛接觸網(wǎng)面時，動能并非最大，故B錯誤；根據(jù)功能關(guān)系可知，重力做功等于克服空氣阻力和克服彈簧彈力做功的和，則重力勢能的減少量大于彈性勢能的增加量，重力的減少量大于克服空氣阻力做功，故C正確，故D錯誤?！踞槍τ?xùn)練1】(多選)(2021·東北三省四市教研聯(lián)合體模擬)第22屆哈爾濱冰雪大世界開門迎客了，近400m長的極速大滑梯是大人、孩子最喜歡的王牌娛樂項目。一名游客坐在雪橇上下滑了一段路程，重力對他做功3000J，他克服阻力做功500J，則在此過程中這名游客()A．重力勢能增加了3000JB．動能增加了3000JC．動能增加了2500JD．機械能減少了500J答案CD解析重力做正功，所以游客的重力勢能減少了3000J，A錯誤；合力做的功等于動能的增加量，所以動能增加了3000J－500J＝2500J，B錯誤，C正確；重力外的其他力做的功等于機械能的變化，阻力做負(fù)功500J，所以機械能減少了500J，D正確。命題點二功能關(guān)系的綜合應(yīng)用【真題示例2(多選)(2020·山東卷)如圖3所示，質(zhì)量為M的物塊A放置在光滑水平桌面上，右側(cè)連接一固定于墻面的水平輕繩，左側(cè)通過一傾斜輕繩跨過光滑定滑輪與一豎直輕彈簧相連。現(xiàn)將質(zhì)量為m的鉤碼B掛于彈簧下端，當(dāng)彈簧處于原長時，將B由靜止釋放，當(dāng)B下降到最低點時(未著地)，A對水平桌面的壓力剛好為零。輕繩不可伸長，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，物塊A始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。以下判斷正確的是()圖3A．M<2mB．2m<M<3mC．在B從釋放位置運動到最低點的過程中，所受合力對B先做正功后做負(fù)功D．在B從釋放位置運動到速度最大的過程中，B克服彈簧彈力做的功等于B機械能的減少量答案ACD解析由題意可知鉤碼B可以在開始位置到最低點之間做簡諧振動，故在最低點時彈簧彈力T＝2mg；對A分析，設(shè)繩子與桌面間夾角為θ，則依題意有2mgsinθ＝Mg，故有M<2m，故A正確，B錯誤；由題意可知B從釋放位置到最低點的過程中，開始彈簧彈力小于重力，鉤碼加速，合力做正功；后來彈簧彈力大于重力，鉤碼減速，合力做負(fù)功，故C正確；對于B，在從釋放到速度最大的過程中，B機械能的減少量等于彈簧彈力所做的負(fù)功，即等于B克服彈簧彈力所做的功，故D正確?！踞槍τ?xùn)練2】(多選)(2021·福建省名校聯(lián)考)如圖4所示，一個質(zhì)量為M、長為L的木板B靜止在光滑水平面上，其右端放有可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m的滑塊A，現(xiàn)用一水平恒力F作用在滑塊上，使滑塊從靜止開始做勻加速直線運動?；瑝K和木板之間的摩擦力為Ff，滑塊滑到木板的最左端時，木板運動的距離為x，此過程中下列說法正確的是()圖4A．滑塊A到達(dá)木板B最左端時，具有的動能為(F－Ff)(L＋x)B．滑塊A到達(dá)木板B最左端時，木板B具有的動能為FfxC．滑塊A克服摩擦力所做的功為FfLD．滑塊A和木板B增加的機械能為F(L＋x)－FfL答案ABD解析對滑塊A分析，滑塊A相對于地面的位移為(L＋x)，根據(jù)動能定理得(F－Ff)(L＋x)＝eq\f(1,2)mv2－0，則知滑塊A到達(dá)木板B最左端時具有的動能為(F－Ff)(L＋x)，選項A正確；對木板B分析，根據(jù)動能定理得Ffx＝eq\f(1,2)Mv′2－0，則知滑塊A到達(dá)木板B最左端時，木板B具有的動能為Ffx，選項B正確；滑塊A克服摩擦力所做的功為Ff(L＋x)，故選項C錯誤；根據(jù)能量守恒定律得，外力F做的功等于木板B和滑塊A的機械能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，則有F(L＋x)＝ΔE＋Q，其中Q＝FfL，則滑塊A和木板B增加的機械能為ΔE＝F(L＋x)－FfL，選項D正確?！踞槍τ?xùn)練3】(2021·河北廊坊市摸底)一質(zhì)量為m的小球，從地面附近的某高度處以初速度v水平拋出，除重力外小球還受一水平恒力作用，經(jīng)過一段時間，小球的速度大小變?yōu)?v，方向豎直向下，小球還未到達(dá)地面。在此過程中()A．小球的動能增加了eq\f(1,2)mv2B．小球的重力勢能減少了2mv2C．小球的機械能增加了2mv2D．水平恒力做功的大小大于重力做功的大小答案B解析小球的動能增加了ΔEk增＝eq\f(1,2)m(2v)2－eq\f(1,2)mv2＝eq\f(3,2)mv2，故A錯誤；小球在豎直方向做自由落體運動，且水平恒力作用一段時間后，小球運動速度方向豎直向下，說明水平方向的速度恰好減為零，小球的重力勢能減少了ΔEp減＝mgh，又(2v)2＝2gh，聯(lián)立得ΔEp減＝2mv2，故B正確；下落過程根據(jù)動能定理得WF＋mgh＝eq\f(1,2)m(2v)2－eq\f(1,2)mv2，即WF＋2mv2＝eq\f(1,2)m(2v)2－eq\f(1,2)mv2，解得WF＝－eq\f(1,2)mv2，水平恒力做功為－eq\f(1,2)mv2，小球的機械能減少eq\f(1,2)mv2，重力做功等于重力勢能的減少量即為2mv2，故C、D錯誤。題型自我感悟1．力學(xué)中的功能關(guān)系主要有哪些？提示(1)重力(彈簧彈力)做的功，等于重力勢能(彈性勢能)的變化量。(2)合力做的功等于物體動能的變化量。(3)重力(彈簧彈力)以外的其他力做的功，等于系統(tǒng)機械能的變化量。(4)滑動摩擦力與物體間相對運動位移的乘積等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能。2．如果一個物體受到多個力，且每個力都做功，選擇哪個功能關(guān)系分析力做功比較方便？提示選擇動能定理分析比較方便，特別是涉及到某個力做功與其他物理量關(guān)系時。命題點三能量守恒定律的理解和應(yīng)用【例3(2021·湘豫名校4月聯(lián)考)如圖5甲所示，在水平面上固定傾角為θ＝37°底端帶有擋板足夠長的斜面，斜面體底端靜止一質(zhì)量為m＝1kg的物塊(可視為質(zhì)點)，從某時刻起，物塊受到一個沿斜面向上的拉力F作用，拉力F隨物塊從初始位置第一次沿斜面向上的位移x變化的關(guān)系如圖乙所示，隨后不再施加外力作用，假設(shè)物塊與固定擋板碰撞前后速率不變，不計空氣阻力和碰撞時間，已知物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2。求：圖5(1)物塊在上滑過程中達(dá)到最大動能時拉力F的大?。?2)物塊沿斜面上滑的最大位移的大小。答案(1)10N(2)2m解析(1)上滑過程中對物塊進(jìn)行受力分析，當(dāng)F＝mgsin37°＋μmgcos37°＝10N時，物塊沿斜面上滑過程中達(dá)到的動能最大。(2)設(shè)物塊沿斜面上滑的最大位移為xm，根據(jù)能量守恒定律得WF′＝mgxmsin37°＋μmgxmcos37°其中WF′＝eq\f(20×2,2)J＝20J解得物塊沿斜面上滑的最大位移的大小xm＝2m?！踞槍τ?xùn)練4】(2021·1月河北選擇考模擬，6)螺旋千斤頂由帶手柄的螺桿和底座組成，螺紋與水平面夾角為α，如圖6所示。水平轉(zhuǎn)動手柄，使螺桿沿底座的螺紋槽(相當(dāng)于螺母)緩慢旋進(jìn)而頂起質(zhì)量為m的重物，如果重物和螺桿可在任意位置保持平衡，稱為摩擦自鎖。能實現(xiàn)自鎖的千斤頂，α的最大值為α0?，F(xiàn)用一個傾角為α0的千斤頂將重物緩慢頂起高度h后，向螺紋槽滴入潤滑油使其動摩擦因數(shù)μ減小，重物回落到起點。假定最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計螺桿和手柄的質(zhì)量及螺桿與重物間的摩擦力，轉(zhuǎn)動手柄不改變螺紋槽和螺桿之間的壓力。下列說法正確的是()圖6A．實現(xiàn)摩擦自鎖的條件為tanα≥μB．下落過程中重物對螺桿的壓力等于mgC．從重物開始升起到最高點摩擦力做功為mghD．從重物開始升起到最高點轉(zhuǎn)動手柄做功為2mgh答案D解析實現(xiàn)摩擦自鎖的條件為μmgcosα≥mgsinα，即μ≥tanα，故A錯誤；重物對螺旋桿的壓力等于mgcosα，故B錯誤；從重物開始緩慢升起到最高點過程中，摩擦力和支持力的合力與重力等大反向，且方向都與位移夾角為銳角，兩力都做正功，對重物升起過程，應(yīng)用動能定理有－mgh＋Wf＋WN＝0，Wf＋WN＝mgh，故C錯誤；重物上升過程，根據(jù)能量守恒，轉(zhuǎn)動手柄做功等于克服摩擦力和壓力做功以及重力勢能增加量的總和，故W＝2mgh，D正確。【針對訓(xùn)練5】畢節(jié)，是全國唯一一個以“開發(fā)扶貧、生態(tài)建設(shè)”為主題的試驗區(qū)，是國家“西電東送”的主要能源基地。如圖7所示，赫章的韭菜坪建有風(fēng)力發(fā)電機，風(fēng)力帶動葉片轉(zhuǎn)動，葉片再帶動轉(zhuǎn)子(磁極)轉(zhuǎn)動，使定子(線圈，不計電阻)中產(chǎn)生電流，實現(xiàn)風(fēng)能向電能的轉(zhuǎn)化。若葉片長為l，設(shè)定的額定風(fēng)速為v，空氣的密度為ρ，額定風(fēng)速下發(fā)電機的輸出功率為P，則風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為()圖7A.eq\f(2P,πρl2v3) B.eq\f(6P,πρl2v3)C.eq\f(4P,πρl2v3) D.eq\f(8P,πρl2v3)答案A解析風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的工作原理為將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為輸出的電能，設(shè)風(fēng)吹向發(fā)電機的時間為t，則在t時間內(nèi)吹向發(fā)電機的風(fēng)的體積為V＝vt·S＝vt·πl(wèi)2，則風(fēng)的質(zhì)量M＝ρV＝ρvt·πl(wèi)2，因此風(fēng)吹過的動能為Ek＝eq\f(1,2)Mv2＝eq\f(1,2)ρvt·πl(wèi)2·v2，在此時間內(nèi)發(fā)電機輸出的電能E＝Pt，則風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η＝eq\f(E,Ek)＝eq\f(2P,πρl2v3)，故A正確，B、C、D錯誤。對點練功能關(guān)系的理解1．(2021·福建寧德市質(zhì)檢)某運動員參加撐竿跳高比賽如圖1所示，這個過程中能量變化描述正確的是()圖1A．加速助跑過程中，運動員的動能和重力勢能都不斷增大B．起跳上升過程中，桿的彈性勢能先增大后減小C．起跳上升過程中，運動員的機械能守恒D．運動員越過橫桿正上方時，動能為零答案B解析加速助跑過程中，運動員的動能不斷增加，重力勢能不變，故A錯誤；起跳上升過程中，桿先逐漸彎曲然后伸直，則桿的彈性勢能先增大后減小，故B正確；起跳上升過程中，運動員和桿的系統(tǒng)動能、重力勢能和彈性勢能之和守恒，因桿的彈性勢能先增加后減小，則運動員的機械能先減小后增加，故C錯誤；運動員到達(dá)橫桿正上方時，由于有水平速度，則動能不為零，故D錯誤。2．(2021·山東省實驗中學(xué)模擬)一小球從地面上以某一初速度豎直向上拋出，運動過程中受到的阻力大小與速率成正比，在上升過程中，下列能正確反映小球的機械能E隨上升高度h的變化規(guī)律(選地面為零勢能參考平面)的是()答案C解析設(shè)小球運動的速率為v時所受的阻力大小為f，根據(jù)題意可知f＝kv，根據(jù)功能關(guān)系得ΔE＝Wf＝fh，則E＝E0－ΔE＝E0－fh，因為速度逐漸減小，所以f逐漸減小，圖像的斜率逐漸減小，故C正確。對點練功能關(guān)系的應(yīng)用3．(多選)(2021·湖北恩施三校4月聯(lián)考)如圖2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點處。將小球拉至A處時，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球，它運動到O點正下方B點速度為v，A、B間的豎直高度差為h，則()圖2A．由A到B過程合力對小球做的功等于mghB．由A到B過程小球的重力勢能減少eq\f(1,2)mv2C．由A到B過程小球克服彈力做功為mgh－eq\f(1,2)mv2D．小球到達(dá)位置B時彈簧的彈性勢能為mgh－eq\f(1,2)mv2答案CD解析由A到B過程，重力對小球做的功等于mgh，彈簧的彈力對小球做負(fù)功，所以合力對小球做的功小于mgh，故A錯誤；小球在下降過程中小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和彈簧的彈性勢能，所以小球的重力勢能減少大于eq\f(1,2)mv2，故B錯誤；根據(jù)動能定理得mgh－W彈＝eq\f(1,2)mv2，所以由A至B小球克服彈力做功為W彈＝mgh－eq\f(1,2)mv2，故C正確；彈簧彈力做功是彈性勢能的變化的量度，所以小球到達(dá)位置B時彈簧的彈性勢能為mgh－eq\f(1,2)mv2，故D正確。4．(2021·廣東新高考八省大聯(lián)考)某同學(xué)將質(zhì)量為m的一礦泉水瓶(可看成質(zhì)點)豎直向上拋出，水瓶以eq\f(5g,4)的加速度勻減速上升，上升的最大高度為H，水瓶往返過程受到的阻力大小不變。則()A．上升過程中水瓶的動能損失eq\f(5mgH,4)B．上升過程中水瓶的機械能減少了eq\f(5mgH,4)C．水瓶落回地面時動能大小為eq\f(5mgH,4)D．水瓶上升過程處于超重狀態(tài)，下落過程處于失重狀態(tài)答案A解析上升過程水瓶受到的合外力F＝mg＋f＝eq\f(5,4)mg；則f＝eq\f(1,4)mg，合外力做功W＝－eq\f(5,4)mgH，由動能定理可知，上升過程中水瓶的動能損失為eq\f(5,4)mgH，故A正確；機械能的改變量等于重力之外的其他力做功，機械能的減少量為fH＝eq\f(1,4)mgH，故B錯誤；下落過程，合力為F′＝mg－eq\f(1,4)mg＝eq\f(3,4)mg，由動能定理可知，落回地面上的動能為Ek＝F′H＝eq\f(3,4)mgH，故C錯誤；由于水瓶的加速度方向一直向下，水瓶一直處于失重狀態(tài)，故D錯誤。5．(2021·湖北十一校3月聯(lián)考)冬奧會上有一種女子單板滑雪U形池項目，如圖3所示為U形池模型，池內(nèi)各處粗糙程度相同，其中a、c為U形池兩側(cè)邊緣，且在同一水平面，b為U形池最低點。某運動員從a點上方h高的O點自由下落由左側(cè)切線進(jìn)入池中，從右側(cè)切線飛出后上升至最高位置d點(相對c點高度為eq\f(h,2))。不計空氣阻力，重力加速度為g，則運動員()圖3A．第一次經(jīng)過b點時處于失重狀態(tài)B．第一次經(jīng)過c點時的速度大小為eq\r(2gh)C．第一次從a到b與從b到c的過程中機械能損失相同D．從d向下返回一定能越過a點再上升一定高度答案D解析第一次經(jīng)過b點時向心加速度方向向上，運動員處于超重狀態(tài)，選項A錯誤；從c到d，根據(jù)機械能守恒有eq\f(1,2)mv2＝mg·eq\f(1,2)h，得v＝eq\r(gh)，選項B錯誤；由于從a到b與從b到c的平均速率不同，平均壓力大小不同，平均摩擦力大小不同，所以第一次從a到b與從b到c的過程中損失的機械能不同，選項C錯誤；從高h(yuǎn)處自由下落由左側(cè)進(jìn)入池中，從右側(cè)飛出后上升的最大高度為eq\f(h,2)，克服摩擦力做功為Wf＝eq\f(1,2)mgh；從d返回經(jīng)c到a的過程中平均速率小于從a到c的平均速率，所以從c到a的平均壓力和平均摩擦力都較小，克服摩擦力做功也小于eq\f(1,2)mgh，故從d返回一定能越過a點上升到一定高度，選項D正確。對點練能量守恒定律的理解和應(yīng)用6．(多選)如圖4所示，光滑水平面OB與足夠長粗糙斜面BC交于B點。輕彈簧左端固定于豎直墻面，現(xiàn)將質(zhì)量為m1的滑塊壓縮彈簧至D點，然后由靜止釋放，滑塊脫離彈簧后經(jīng)B點滑上斜面，上升到最大高度，并靜止在斜面上。不計滑塊在B點的機械能損失；換用相同材料質(zhì)量為m2的滑塊(m2＞m1)壓縮彈簧至同一點D后，重復(fù)上述過程，下列說法正確的是()圖4A．兩滑塊到達(dá)B點的速度相同B．兩滑塊沿斜面上升的最大高度相同C．兩滑塊上升到最高點過程克服重力做的功相同D．兩滑塊上升到最高點過程機械能損失相同答案CD解析兩滑塊到達(dá)B點的動能相同，由于m2＞m1，所以速度不同，故A錯誤；兩滑塊在斜面上運動時加速度相同，由于在B點時的速度不同，故上升的最大高度不同，故B錯誤；兩滑塊上升到斜面最高點過程克服重力做的功為mgh，由能量守恒定律得Ep＝mgh＋μmgcosθ·eq\f(h,sinθ)，則mgh＝eq\f(Ep,1＋\f(μ,tanθ))，故兩滑塊上升到斜面最高點過程克服重力做的功相同，故C正確；由能量守恒定律得E損＝μmgcosθ·eq\f(h,sinθ)＝eq\f(μmgh,tanθ)，結(jié)合C可知D正確。7．一質(zhì)量為m＝2kg的物塊在長l＝9m的斜面頂端從靜止開始沿斜面下滑，經(jīng)過t＝3s到達(dá)斜面底端，以水平地面為零勢能面，其重力勢能隨下滑距離s的變化如圖5所示，斜面始終靜止在水平地面上，重力加速度g取10m/s2。則()圖5A．物塊下滑過程中機械能守恒B．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.3C．物塊下滑時加速度的大小為4m/s2D．物塊下滑過程中機械能一共損失了72J答案D解析由運動學(xué)公式有l(wèi)＝eq\f(1,2)at2，解得物塊下滑時的加速度大小為a＝2m/s2，選項C錯誤；因物塊下滑過程中的重力勢能為Ep＝mg(h－ssinθ)＝－mgssinθ＋mgh(式中h為斜面頂端到地面的距離，θ為斜面的傾角)，再結(jié)合題意可知Ep－s圖像的斜率的絕對值為k＝mgsinθ＝12N，解得sinθ＝0.6，根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ－μmgcosθ＝ma，又sin2θ＋cos2θ＝1，解得物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，選項B錯誤；物塊下滑過程中機械能損失了ΔE＝μmglcosθ＝72J，選項A錯誤，D正確。8．(多選)(2020·全國Ⅰ卷，20)一物塊在高3.0m、長5.0m的斜面頂端從靜止開始沿斜面下滑，其重力勢能和動能隨下滑距離s的變化如圖6中直線Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2。則()圖6A．物塊下滑過程中機械能不守恒B．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5C．物塊下滑時加速度的大小為6.0m/s2D．當(dāng)物塊下滑2.0m時機械能損失了12J答案AB解析由重力勢能和動能隨下滑距離s變化的圖像可知，重力勢能和動能之和隨下滑距離s的增大而減小，可知物塊下滑過程中機械能不守恒，A項正確；在斜面頂端，重力勢能mgh＝30J，解得物塊質(zhì)量m＝1kg，整個過程中損失的機械能ΔE＝μmgscosθ＝20J，且sinθ＝eq\f(h,s)＝eq\f(3,5)，故cosθ＝eq\f(4,5)，聯(lián)立得μ＝0.5，故B項正確；物塊下滑過程由牛頓第二定律得mgsinθ－μmgcosθ＝ma，代入數(shù)據(jù)得a＝2m/s2，故C項錯誤；由重力勢能和動能隨下滑距離s變化圖像可知，當(dāng)物塊下滑2.0m時機械能為E＝18J＋4J＝22J，機械能損失了ΔE＝30J－22J＝8J，D項錯誤。9．(2021·福建廈門市質(zhì)量檢測)如圖7所示，A物體套在光滑的豎直桿上，B物體放置在粗糙水平桌面上，用一細(xì)繩連接。初始時細(xì)繩經(jīng)過定滑輪呈水平，A、B物體質(zhì)量均為m。A物體從P點由靜止釋放，下落到Q點時，速度為v，P、Q之間的高度差為h，此時連接A物體的細(xì)繩與水平方向夾角為θ，此過程中，下列說法正確的是()圖7A．A物體做勻加速直線運動B．A物體到Q點時，B物體的速度為vsinθC．A物體減少的重力勢能等于A、B兩物體動能增量之和D．B物體克服摩擦力做的功為mgh－mv2答案B解析A物體下滑時，豎直方向受重力和細(xì)繩拉力的豎直分量，因細(xì)繩拉力的豎直分量是變化的，則A物體所受的合力不是恒力，則A的加速度不是恒量，即A物體做的不是勻加速直線運動，選項A錯誤；若A物體的速度為v，則由速度的分解可知，B物體的速度為vsinθ，選項B正確；由能量關(guān)系可知，A物體減少的重力勢能等于物體B克服摩擦力做功和A、B兩物體動能增量之和，選項C錯誤；B物體克服摩擦力做的功為mgh