高考物理經(jīng)典習(xí)題解析第05章機(jī)械能守恒定律第4講功能關(guān)系能量守恒定律

高考物理經(jīng)典習(xí)題解析第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(jī)械能不變化機(jī)械能守恒，ΔE＝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(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＝Ffx相對【自測1】(多選)(2020·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mgh B.機(jī)械能損失了eq\f(1,2)mghC.動能損失了mgh D.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(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)將部分機(jī)械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體(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【自測2】(2020·北京市第13中學(xué)開學(xué)測試)一木塊靜置于光滑水平面上，一顆子彈沿水平方向飛來射入木塊中。當(dāng)子彈進(jìn)入木塊的深度達(dá)到最大值2.0cm時，木塊沿水平面恰好移動距離1.0cm。在上述過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能與子彈損失的動能之比為()A.1∶2 B.1∶3C.2∶3 D.3∶2答案C解析根據(jù)題意，子彈在摩擦力作用下的位移為x1＝(2＋1)cm＝3cm，木塊在摩擦力作用下的位移為x2＝1cm；系統(tǒng)損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)功能關(guān)系，有ΔE系統(tǒng)＝Q＝Ff·Δx；子彈損失的動能等于克服摩擦力做的功，故ΔE子彈＝Ffx1；所以eq\f(ΔE系統(tǒng),ΔE子彈)＝eq\f(2,3)，所以C正確，A、B、D錯誤。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?！咀詼y3】(2020·浙江省1月高中學(xué)業(yè)水平考試)如圖2所示，小明同學(xué)水平拉伸一個彈弓，放手后將彈珠射出，則橡皮筋的彈性勢能()圖2A.在釋放過程中增加B.在拉伸過程中減小C.在釋放過程中轉(zhuǎn)化為彈珠動能D.在拉伸過程中由彈珠動能轉(zhuǎn)化得到答案C解析彈珠在釋放過程中彈性勢能轉(zhuǎn)化為彈珠的動能，則彈性勢能減小，選項A錯誤，C正確；在拉伸過程中，人克服彈力做功，則彈性勢能增加，選項B、D錯誤。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(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?！纠?】(2020·河北張家口市5月模擬)如圖3所示，足夠長的光滑斜面固定在水平面上，斜面底端有一固定擋板，輕質(zhì)彈簧下端與擋板相連，上端與物體A相連。用不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線跨過斜面頂端的定滑輪把A與另一物體B連接起來，A與滑輪間的細(xì)線與斜面平行。初始時用手托住B，細(xì)線剛好伸直，此時物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。若不計滑輪質(zhì)量與摩擦，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，現(xiàn)由靜止釋放物體B，在B第一次向下運動過程中()圖3A.輕繩對物體B做的功等于物體B重力勢能的變化量B.物體B的重力做功等于物體B機(jī)械能的變化量C.輕繩對物體A做的功等于物體A的動能與彈簧彈性勢能的變化量之和D.兩物體與輕繩組成系統(tǒng)機(jī)械能變化量的絕對值等于彈簧彈性勢能變化量的絕對值答案D解析輕繩對物體B做的功等于物體B機(jī)械能的變化，故A錯誤；重力做功等于物體的重力勢能的變化，故B錯誤；依題得，輕繩對物體A做的功等于物體A的機(jī)械能與彈簧的彈性勢能的變化量之和，故C錯誤；兩物體和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律可知，D正確?！咀兪?】(多選)(2020·山東煙臺市高考診斷一模)如圖4所示，一長木板B放在粗糙的水平地面上，在B的左端放一物體A，現(xiàn)以恒定的外力F拉A，經(jīng)一段時間物塊A從長木板B的右端拉出，且在此過程中以地面為參考系，長木板B也向右移動一段距離。則在此過程中()圖4A.外力F對A做的功等于A和B動能的增量B.A對B摩擦力做的功與B對A摩擦力做的功絕對值相等C.外力F做的功等于A、B動能的增量與系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量之和D.A對B摩擦力做的功等于B動能的增量和B與地面之間摩擦產(chǎn)生的熱量之和答案CD解析根據(jù)功能關(guān)系可知，外力F做的功等于A和B動能的增量與系統(tǒng)由于摩擦而產(chǎn)生的熱量之和，故C正確，A錯誤；A對B的摩擦力與B對A的摩擦力是一對作用力與反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑動，A、B對地的位移不等，二者做功不相等，故B錯誤；對B分析，由動能定理知WAB－WB地＝ΔEkB，A對B摩擦力做的功WAB＝ΔEkB＋WB地，所以A對B摩擦力做的功等于B動能的增量和B與地面之間摩擦產(chǎn)生的熱量之和，故D正確。命題點二功能關(guān)系的綜合應(yīng)用【例2】(多選)(2020·全國卷Ⅰ，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5中直線Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2。則()圖5A.物塊下滑過程中機(jī)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(jī)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(jī)械能不守恒，A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(jī)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(jī)械能為E＝18J＋4J＝22J，機(jī)械能損失了ΔE＝30J－22J＝8J，D錯誤。【變式2】(多選)(2019·全國卷Ⅱ，18)從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動能Ek與重力勢能Ep之和。取地面為重力勢能零點，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖6所示。重力加速度取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得()圖6A.物體的質(zhì)量為2kgB.h＝0時，物體的速率為20m/sC.h＝2m時，物體的動能Ek＝40JD.從地面至h＝4m，物體的動能減少100J答案AD解析由于Ep＝mgh，所以Ep與h成正比，斜率是k＝mg，由圖像得k＝20N，因此m＝2kg，A正確；當(dāng)h＝0時，Ep＝0，E總＝Ek＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，因此v0＝10m/s，B錯誤；由圖像知h＝2m時，E總＝90J，Ep＝40J，由E總＝Ek＋Ep得Ek＝50J，C錯誤；h＝4m時，E總＝Ep＝80J，即此時Ek＝0，即從地面上升至h＝4m高度時，物體的動能減少100J，D正確。命題點三摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化【例3】(多選)(2020·湖南懷化市上學(xué)期期末)如圖7所示，質(zhì)量為M、長度為L的小車靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)放在小車的最左端。現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使小物塊從靜止開始做勻加速直線運動。小物塊和小車之間的摩擦力為Ff，小物塊滑到小車的最右端時，小車運動的距離為x。此過程中，以下結(jié)論正確的是()圖7A.小物塊到達(dá)小車最右端時具有的動能為(F－Ff)(L＋x)B.小物塊到達(dá)小車最右端時，小車具有的動能為FfxC.小物塊克服摩擦力所做的功為Ff(L＋x)D.小物塊和小車增加的機(jī)械能為Fx答案ABC解析由動能定理可得，小物塊到達(dá)小車最右端時的動能Ek物＝W合＝(F－Ff)(L＋x)，A正確；小物塊到達(dá)小車最右端時，小車的動能Ek車＝Ffx，B正確；小物塊克服摩擦力所做的功Wf＝Ff(L＋x)，C正確；小物塊和小車增加的機(jī)械能為F(L＋x)－FfL，D錯誤?！咀兪?】質(zhì)量為m的物體以初速度v0沿水平面向左開始運動，起始點A與一輕彈簧O端相距s，如圖8所示。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，物體與彈簧相碰后，彈簧的最大壓縮量為x，重力加速度為g，則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8A.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－μmg(s＋x) B.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－μmgxC.μmgs D.μmg(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＝μmg(s＋x)，由功能關(guān)系可得W彈＋Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，W彈＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－μmg(s＋x)，故選項A正確。命題點四能量守恒定律的理解和應(yīng)用【例4】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9所示，赫章的韭菜坪建有風(fēng)力發(fā)電機(jī)，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(jī)的輸出功率為P，則風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為()圖9A.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(jī)的時間為t，則在t時間內(nèi)吹向發(fā)電機(jī)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(jī)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。【變式4】(多選)如圖10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(jī)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10A.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(jī)械能損失相同答案CD解析兩滑塊到B點的動能相同，但速度不同，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。課時限時練(限時：35分鐘)對點練1功能關(guān)系的理解1.如圖1所示，小車靜止在光滑的水平軌道上，一個小球用細(xì)繩懸掛在小車上，現(xiàn)由圖中位置無初速度釋放，在小球下擺到最低點的過程中，下列說法正確的是()圖1A.細(xì)繩對小球的拉力不做功B.小球克服細(xì)繩拉力做的功等于小球減少的機(jī)械能C.細(xì)繩對小車做的功等于小球減少的重力勢能D.小球減少的重力勢能等于小球增加的動能答案B解析小球下擺的過程中，小車的機(jī)械能增加，小球的機(jī)械能減少，小球克服細(xì)繩拉力做的功等于減少的機(jī)械能，選項A錯誤，B正確；細(xì)繩對小車做的功等于小球減少的機(jī)械能，選項C錯誤；小球減少的重力勢能等于小球增加的動能與小車增加的機(jī)械能之和，選項D錯誤。2.(2020·重慶市部分區(qū)縣第一次診斷)如圖2所示，一物塊從粗糙斜面上從靜止開始釋放，運動到水平面上后停止，則運動過程中，物塊與地球系統(tǒng)的機(jī)械能()圖2A.不變 B.減少C.增大 D.無法判斷答案B解析物塊從粗糙斜面上從靜止釋放后，重力與摩擦力對物塊做功，其中摩擦力做功使物塊的機(jī)械能有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以物塊與地球系統(tǒng)的機(jī)械能減小，故A、C、D錯誤，B正確。3.如圖3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，重力加速度為g，則此過程中鐵塊損失的機(jī)械能為()圖3A.eq\f(4,3)mgR B.mgRC.eq\f(1,2)mgR D.eq\f(3,4)mgR答案D對點練2功能關(guān)系的應(yīng)用4.(2020·山西呂梁市第一次模擬)如圖4所示，彈簧的下端固定在光滑斜面底端，彈簧與斜面平行。在通過彈簧中心的直線上，小球P從直線上的N點由靜止釋放，在小球P與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^程中，下列說法中正確的是()圖4A.小球P的動能一定在減小B.小球P的機(jī)械能一定在減少C.小球P與彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能一定在增加D.小球P重力勢能的減小量大于彈簧彈性勢能的增加量答案B解析小球P與彈簧接觸后，剛開始彈力小于重力沿斜面向下的分力，合力沿斜面向下，隨著形變量增大，彈力大于重力沿斜面向下的分力，合力方向沿斜面向上，合力先做正功后做負(fù)功，小球P的動能先增大后減小，A錯誤；小球P與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，彈簧的彈性勢能不斷增大，所以小球P的機(jī)械能不斷減小，B正確，C錯誤；當(dāng)小球P的速度為零時，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，可知小球P重力勢能的減小量等于彈簧彈性勢能的增加量，D錯誤。5.(2020·四川攀枝花市第二次統(tǒng)考)2019環(huán)攀枝花國際公路自行車賽11月24日迎來收官之戰(zhàn)，18支國內(nèi)外車隊經(jīng)過攀枝花中國三線建設(shè)博物館至米易縣文化廣場114.7公里的爭奪后，最終烏克蘭基輔首都洲際隊的維塔利亞·布茨收獲2019環(huán)攀枝花個人總冠軍，奪得“英雄衫”橙衫。若布茨在比賽的某段下坡過程中保持同一姿態(tài)滑行了一段距離，重力對他做功4000J，他克服阻力做功200J。則布茨在該段下坡過程()A.動能增加了4000J B.機(jī)械能減小了200JC.機(jī)械能減小了3800J D.重力勢能減小了3800J答案B解析合力對布茨所做的功W總＝WG＋Wf＝4000J＋(－200)J＝3800J，根據(jù)動能定理得動能增加了3800J，故A錯誤；阻力做功Wf＝－200J，所以機(jī)械能減小了200J，故B正確，C錯誤；重力對他做功為4000J，則他的重力勢能減小了4000J，故D錯誤。6.(多選)(2020·湖北七市州教科研協(xié)作體5月聯(lián)考)如圖5所示，一彎成“L”形的硬質(zhì)輕桿可在豎直面內(nèi)繞O點自由轉(zhuǎn)動，已知兩段輕桿的長度均為l，輕桿端點分別固定質(zhì)量為m，2m的小球A、B(均可視為質(zhì)點)，現(xiàn)OA豎直，OB水平，靜止釋放，下列說法正確的是()圖5A.B球運動到最低點時A球的速度為eq\r(2gl)B.A球某時刻速度可能為零C.B球從釋放至運動至最低點的過程中，輕桿對B球一直做正功D.B球不可能運動至A球最初所在的位置答案ABD解析B球由釋放運動到最低點時，由機(jī)械能守恒定律可知mgl＋2mgl＝eq\f(1,2)mv2＋eq\f(1,2)×2mv2，解得v＝eq\r(2gl)，選項A正確；根據(jù)機(jī)械能守恒定律，當(dāng)整個系統(tǒng)的重心回到原來的高度時，兩球的總動能為零，此時兩球的速度為零，選項B正確；B球從釋放至運動至最低點的過程中，根據(jù)動能定理2mgl＋W＝eq\f(1,2)×2mv2，解得W＝0，可知B球從釋放至運動至最低點的過程中，輕桿對B球做的功為0，選項C錯誤；若B球恰能運動至A球最初所在的位置，則整個系統(tǒng)的重力勢能增加，即機(jī)械能增加，是不可能的，選項D正確。7.(多選)一個質(zhì)量為m的物體以a＝2g的加速度豎直向下運動，則在此物體下降h高度的過程中，物體的()A.重力勢能減少了2mgh B.動能增加了2mghC.機(jī)械能保持不變 D.機(jī)械能增加了mgh答案BD解析下降h高度，則重力做正功mgh，所以重力勢能減小mgh，A錯誤；根據(jù)動能定理可得F合h＝ΔEk，又F合＝ma＝2mg，故ΔEk＝2mgh，B正確；重力勢能減小mgh，而動能增大2mgh，所以機(jī)械能增加mgh，C錯誤，D正確。8.質(zhì)量為2kg的物體以10m/s的初速度，從起點A出發(fā)豎直向上拋出，在它上升到某一點的過程中，物體的動能損失了50J，機(jī)械能損失了10J，設(shè)物體在上升、下降過程空氣阻力大小恒定，則該物體再落回到A點時的動能為(g＝10m/s2)()A.40J B.60JC.80J D.100J答案B解析物體拋出時的總動能為100J，物體的動能損失了50J時，機(jī)械能損失了10J，則動能損失100J時，機(jī)械能損失了20J，此時到達(dá)最高點，返回時，機(jī)械能還會損失20J，故從A點拋出到落回到A點，共損失機(jī)械能40J，所以該物體再落回到A點時的動能為60J，A、C、D錯誤，B正確。對點練3摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化9.(2020·福建廈門市期末質(zhì)量檢測)如圖6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，PQ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6A.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物體克服摩擦做的功為mgh－mv2答案B解析滑塊A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，則滑塊A所受的合力不是恒力，則A的加速度不是恒量，即A不是勻加速下滑，選項A錯誤；若滑塊A的速度為v，則由速度的分解可知，滑塊B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物體克服摩擦做的功為mgh－eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv2sin2θ，選項D錯誤。對點練4能量守恒定律的理解和應(yīng)用10.(2020·北京市第二次合格性考試)物體從高空墜落到地面，即使質(zhì)量較小，也可能會造成危害。設(shè)一質(zhì)量為0.2kg的蘋果從距離地面20m高處由靜止下落，取重力加速度g＝10m/s2，落地時蘋果的動能約為()A.10J B.20JC.40J D.80J答案C解析蘋果下落的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故蘋果落地時的動能Ek＝mgh＝0.2×20×10J＝40J，故C正確，A、B、D錯誤。11.如圖7所示，光滑水平面AB與豎直面上的半圓形光滑固定軌道在B點銜接，BC為直徑，一可看做質(zhì)點的物塊在A處壓縮一輕質(zhì)彈簧(物塊與彈簧不連接)，釋放物塊，物塊被彈簧彈出后，經(jīng)過半圓形軌道B點之后恰好能通過半圓軌道的最高點C。現(xiàn)在換用一個質(zhì)量較小的另一物塊，被同樣壓縮的彈簧由靜止彈出，不計空氣阻力。則更換后()圖7A.物塊不能到達(dá)C點B.物塊經(jīng)過C點時動能不變C.物塊經(jīng)過C點時的機(jī)械能增大D.物塊經(jīng)過B點時對軌道的壓力減小答案D解析物塊從A到C過程，由能量守恒有Ep＝mg·2R＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)，可知質(zhì)量減小，物塊經(jīng)過C點時動能增大，vC增大，物塊也能到達(dá)C點，故A、B錯誤；由能量守恒定律可知物塊經(jīng)過C點時的機(jī)械能不變均為Ep，故C錯誤；物塊從A到B過程，由能量守恒有Ep＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)，在B點有FN－mg＝meq\f(veq\o\al(2,B),R)，解得FN＝mg＋eq\f(2Ep,R)，由牛頓第三定律可知物塊對軌道的壓力減小，故D正確。12.如圖8所示，某工廠用傳送帶向高處運送物體，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，第二階段物體與傳送帶相對靜止，勻速運動到傳送帶頂端。下列說法正確的是()圖8A.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因摩擦產(chǎn)生的熱量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解析對物體受力分析知，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，合力做的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)第一階段物體的運動時間為t，傳送帶速度為v，對物體有x1＝eq\f(v,2)t，對傳送帶有x1′＝vt，因摩擦產(chǎn)生的熱量Q＝Ffx相對＝Ff(x1′－x1)＝Ff·eq\f(v,2)t，物體機(jī)械能增加量ΔE＝Ffx1＝Ff·eq\f(v,2)t，所以Q＝ΔE，C正確。13.(多選)(2020·黑龍江佳木斯市質(zhì)檢)如圖9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。則()圖9A.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，鋼繩拉力做的功大于升降機(jī)和人增加的機(jī)械能答案BC解析根據(jù)動能定理可知，合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)底板對人做的功與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，鋼繩拉力做的功等于升降機(jī)和人增加的機(jī)械能，D錯誤。14.(多選)(2020·百師聯(lián)盟山東模擬)如圖10所示，光滑斜面體固定在水平地面上，頂端裝有質(zhì)量不計的光滑定滑輪，跨過定滑輪的不可伸長細(xì)線兩端連接兩質(zhì)量相等的物塊A和B。物塊A的正下方地面上固定一豎直輕彈簧，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，忽略空氣阻力。物塊B由斜面體底端靜止釋放后，在物塊A下落至最低點的過程中。下列說法正確的是()圖10A.物塊A與彈簧接觸前，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.物塊A剛與彈簧接觸時，物塊B的動能最大C.細(xì)線的拉力對物塊B做的功等于B增加的機(jī)械能D.彈簧的最大彈性勢能等于物塊A下降過程中減少的重力勢能答案AC解析物塊A與彈簧接觸前，A、B組成的系統(tǒng)只有重力做功，故機(jī)械能守恒，故A正確；物塊A剛與彈簧接觸時彈簧彈力為零，依然有向下的加速度，將向下加速運動，在A向下加速的過程中，物塊B在繩的拉力作用下與A有相同的速度大小，物塊A剛與彈簧接觸時，物塊B的動能還未達(dá)到最大值，故B錯誤；由功能關(guān)系知，除重力之外的力對物塊B做的功等于B機(jī)械能的增加，細(xì)線的拉力對物塊B做功等于B增加的機(jī)械能，故C正確；彈簧被壓縮到最短時彈性勢能最大，此時物塊A的動能為零，在A下落的過程中，物塊A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，物塊A減小的重力勢能等于彈簧增加的彈性勢能與物塊B增加的機(jī)械能之和，即彈簧的最大彈性勢能小于物塊A下降過程中減少的重力勢能，故D錯誤。15.(多選)(2020·東北三省三校第二次聯(lián)考)一只半徑為R的半球形碗固定不動，碗的內(nèi)壁光滑，碗口水平，O點為球心，A、B均為碗內(nèi)壁上的點，且A點是最低點，B點與圓心等高，C點是圓弧AB的中點(點O、A、B、C在同一豎直平面內(nèi))重力加速度大小為g。有一只質(zhì)量為m的小球靜止在碗底部，現(xiàn)對小球施加一水平恒力F，則()圖11A.若F＝eq\f(3,4)mg，小球?qū)⒂锌赡艿竭_(dá)B點B.若F＝mg，小球?qū)⒁欢ǖ竭_(dá)B點C.若F＝mg，小球經(jīng)過C點時，合力的功率最大D.若F＝2mg，小球從最低點到其軌跡最高點過程中機(jī)械能的增量為6mgR答案BD解析對小球從A到B過程根據(jù)動能定理，有FR－mgR＝eq\f(1,2)mv2－0，所以若F＝eq\f(3,4)mg，小球動能為負(fù)值，故不可能到達(dá)B點；若F＝mg，小球到達(dá)B點動能恰好為零，恰好到達(dá)B點，故A錯誤，B正確；若F＝mg，則合力大小為eq\r(2)mg，方向與水平夾角為45°，小球經(jīng)過C點時，合力與速度方向垂直，此時合力功率為零，故C錯誤；若F＝2mg，對小球從A到B過程根據(jù)動能定理有2mgR－mgR＝eq\f(1,2)mv2－0，解得v＝eq\r(2gR)，小球離開B點后在豎直方向做勻減速運動，運動時間t＝eq\f(v,g)＝eq\r(\f(2R,g))，在水平方向做初速度為0的勻加速運動，有x＝eq\f(1,2)·eq\f(F,m)t2＝2R，全程外力做功W＝F(R＋2R)＝6mgR，機(jī)械能增加6mgR，故D正確。

高考復(fù)習(xí)時間安排進(jìn)入高三，考生應(yīng)該如何復(fù)習(xí)才