江蘇省2024高考物理一輪復(fù)習(xí)第五章機(jī)械能及其守恒定律第4講功能關(guān)系能量守恒定律教案

PAGEPAGE1第4講功能關(guān)系能量守恒定律一、幾種常見(jiàn)的功能關(guān)系及其表達(dá)式力做功能的變更定量關(guān)系合力的功動(dòng)能變更W＝Ek2－Ek1＝ΔEk重力的功重力勢(shì)能變更(1)重力做正功，重力勢(shì)能削減(2)重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加(3)WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2彈簧彈力的功彈性勢(shì)能變更(1)彈力做正功，彈性勢(shì)能削減(2)彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加(3)W彈＝－ΔEp＝Ep1－Ep2只有重力、彈簧彈力做功機(jī)械能不變更機(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)械能變更(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)械能就削減多少(3)W其他＝ΔE一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力的總功機(jī)械能削減內(nèi)能增加(1)作用于系統(tǒng)的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力肯定做負(fù)功，系統(tǒng)內(nèi)能增加(2)摩擦生熱Q＝Ff·x相對(duì)自測(cè)1(多選)(2024·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(diǎn))以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的固定斜面，其減速運(yùn)動(dòng)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(gè)過(guò)程中物體()圖1A．重力勢(shì)能增加了mgh B．機(jī)械能損失了eq\f(1,2)mghC．動(dòng)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(diǎn)的比較類(lèi)型比較靜摩擦力做功滑動(dòng)摩擦力做功不同點(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(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)值相同點(diǎn)正功、負(fù)功、不做功方面兩種摩擦力對(duì)物體可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功推斷正誤(1)只有一對(duì)相互作用的靜摩擦力，做功不變更系統(tǒng)的機(jī)械能，系統(tǒng)機(jī)械能守恒．(√)(2)只有一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力，做的總功為負(fù)功，使系統(tǒng)機(jī)械能削減，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．(√)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)憑空消逝，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ΔE減＝ΔE增．3．基本思路(1)某種形式的能量削減，肯定存在其他形式的能量增加，且削減量和增加量肯定相等；(2)某個(gè)物體的能量削減，肯定存在其他物體的能量增加，且削減量和增加量肯定相等．自測(cè)2如圖2所示，小車(chē)靜止在光滑的水平軌道上，一個(gè)小球用細(xì)繩懸掛在小車(chē)上，現(xiàn)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()圖2A．細(xì)繩對(duì)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削減的機(jī)械能C．細(xì)繩對(duì)小車(chē)做的功等于小球削減的重力勢(shì)能D．小球削減的重力勢(shì)能等于小球增加的動(dòng)能答案B解析小球下擺的過(guò)程中，小車(chē)的機(jī)械能增加，小球的機(jī)械能削減，小球克服細(xì)繩拉力做的誤．1．只涉及動(dòng)能的變更用動(dòng)能定理分析．2．只涉及重力勢(shì)能的變更，用重力做功與重力勢(shì)能變更的關(guān)系分析．3．只涉及機(jī)械能的變更，用除重力和彈簧的彈力之外的其他力做功與機(jī)械能變更的關(guān)系分析．例1(2024·吉林吉林市友好學(xué)校聯(lián)合體期末)從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為h，設(shè)上升和下降過(guò)程中空氣阻力大小恒為Ff.重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是()A．小球上升的過(guò)程中動(dòng)能削減了mghB．小球上升和下降的整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能削減了FfhC．小球上升的過(guò)程中重力勢(shì)能增加了mghD．小球上升和下降的整個(gè)過(guò)程中動(dòng)能削減了Ffh答案C解析小球上升的過(guò)程中，重力和阻力都做負(fù)功，其中克服重力做功等于mgh，故總功大于mgh；依據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)能的減小量大于mgh，故A錯(cuò)誤；除重力外其余力做的功等于機(jī)械能的變更量，除重力外，克服阻力做功2Ffh，機(jī)械能減小2Ffh，故B錯(cuò)誤；小球上升h，故重力勢(shì)能增加mgh，故C正確；小球上升和下降的整個(gè)過(guò)程中，重力做功等于零，阻力做功等于－2Ffh，故依據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)能減小2Ffh，故D錯(cuò)誤．變式1(多選)(2024·四川德陽(yáng)市第三次診斷)如圖3所示，離水平地面肯定高度處水平固定一內(nèi)壁光滑的圓筒，筒內(nèi)固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧處于自然長(zhǎng)度．現(xiàn)將一小球從地面以某一初速度斜向上拋出，剛好能水平進(jìn)入圓筒中，不計(jì)空氣阻力．下列說(shuō)法中正確的是()圖3A．小球向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中處于失重狀態(tài)B．小球壓縮彈簧的過(guò)程中小球減小的動(dòng)能等于彈簧增加的勢(shì)能C．彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能等于小球拋出時(shí)的動(dòng)能D．小球從拋出到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒答案AB解析小球拋出的過(guò)程中加速度為g，方向豎直向下，處于失重狀態(tài)，故A正確；小球壓縮彈簧的過(guò)程，小球的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能總量守恒，所以小球減小的動(dòng)能等于彈簧增加的勢(shì)能，故B正確；小球從拋出到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程，小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能總量守恒，小球拋出時(shí)的動(dòng)能等于小球的重力勢(shì)能增加量與彈簧的最大彈性勢(shì)能之和，故C錯(cuò)誤；小球從拋出到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，而小球的機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤．例2(多選)(2024·江蘇蘇州市期初調(diào)研)如圖4所示，豎直固定的光滑直桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，初始時(shí)靜置于a點(diǎn)．一原長(zhǎng)為l的輕質(zhì)彈簧左端固定在O點(diǎn)，右端與小球相連．直桿上還有b、c、d三點(diǎn)，且b與O在同一水平線(xiàn)上，Ob＝l，Oa、Oc與Ob夾角均為37°，Od與Ob夾角為53°.現(xiàn)釋放小球，小球從a點(diǎn)起先下滑，到達(dá)d點(diǎn)時(shí)速度為0，在此過(guò)程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，則下列說(shuō)法正確的是(重力加速度為g，sin37°＝0.6)()圖4A．小球在b點(diǎn)時(shí)加速度為g，速度最大B．小球從a點(diǎn)下滑到c點(diǎn)的過(guò)程中，小球的機(jī)械能先增大后減小C．小球在c點(diǎn)的速度大小為eq\r(3gl)D．小球從c點(diǎn)下滑到d點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能增加了eq\f(25,12)mgl答案BCD解析從a到b，彈簧對(duì)小球有沿彈簧向下的拉力，小球的速度不斷增大．從b到c，彈簧對(duì)小球有沿彈簧向上的拉力，b點(diǎn)時(shí)小球只受重力，小球仍在加速，所以小球在b點(diǎn)時(shí)速度不是最大，此時(shí)小球的合力為mg，則加速度為g.故A錯(cuò)誤；從a點(diǎn)下滑到c點(diǎn)的過(guò)程中，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由于彈性勢(shì)能先減小后增大，則小球的機(jī)械能先增大后減小，故B正確；從a點(diǎn)下滑到c點(diǎn)的過(guò)程中，對(duì)于小球與彈簧組成的系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg·2ltan37°＝eq\f(1,2)mvc2，可得小球在c點(diǎn)的速度大小為：vc＝eq\r(3gl)，故C正確；小球從c點(diǎn)下滑到d點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于小球的機(jī)械能減小量：ΔEp＝eq\f(1,2)mvc2＋mgl(tan53°－tan37°)，代入數(shù)據(jù)解得ΔEp＝eq\f(25,12)mgl，故D正確．變式2(多選)(2024·貴州安順市適應(yīng)性監(jiān)測(cè)(三))如圖5所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(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處由靜止釋放后，經(jīng)過(guò)B處速度最大，到達(dá)C處(AC＝h)時(shí)速度減為零．若在此時(shí)給圓環(huán)一個(gè)豎直向上的速度v，它恰好能回到A點(diǎn)．彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，則圓環(huán)()圖5A．下滑過(guò)程中，加速度始終增大B．下滑過(guò)程中，克服摩擦力做的功為eq\f(1,4)mv2C．在C處彈簧的彈性勢(shì)能為mgh－eq\f(1,4)mv2D．上、下兩次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度大小相等答案BC解析圓環(huán)從A處由靜止起先下滑，經(jīng)過(guò)B處的速度最大，到達(dá)C處時(shí)速度為零，所以圓環(huán)先做加速運(yùn)動(dòng)，再做減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)B處的速度最大，所以經(jīng)過(guò)B處的加速度為零，所以加速度先減小后增大，故A錯(cuò)誤；探討圓環(huán)從A處由靜止起先下滑到B的過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式：mgh′－Wf－WF＝eq\f(1,2)mvB2－0探討圓環(huán)從B處上滑到A的過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式：－mgh′－Wf＋WF＝0－eq\f(1,2)mvB′2視察兩個(gè)公式可以發(fā)覺(jué)：上升過(guò)程中經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度大于下降過(guò)程中經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度，故D錯(cuò)誤；探討圓環(huán)從A處由靜止起先下滑到C的過(guò)程，運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式：mgh－Wf′－WF′＝0－0在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A，運(yùn)用動(dòng)能定理列出等式：－mgh－Wf′＋WF′＝0－eq\f(1,2)mv2解得：Wf′＝eq\f(1,4)mv2，所以下滑過(guò)程中，克服摩擦力做的功為eq\f(1,4)mv2，故B正確；由B可知WF′＝mgh－eq\f(1,4)mv2，依據(jù)彈力做功與彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知：在C處彈簧的彈性勢(shì)能為mgh－eq\f(1,4)mv2，故C正確．例3如圖6所示，某工廠用傳送帶向高處運(yùn)輸物體，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，其次階段物體與傳送帶相對(duì)靜止，勻速運(yùn)動(dòng)到傳送帶頂端．下列說(shuō)法正確的是()圖6A．第一階段摩擦力對(duì)物體做正功，其次階段摩擦力對(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(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對(duì)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，合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)第一階段物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)＝Ff(x1′－x1)＝Ff·eq\f(v,2)t，物體機(jī)械能增加量ΔE＝Ff·x1＝Ff·eq\f(v,2)t，所以Q＝ΔE，C正確．變式3質(zhì)量為m的物體以初速度v0沿水平面對(duì)左起先運(yùn)動(dòng)，起始點(diǎn)A與一輕彈簧O端相距s，如圖7所示．已知物體與水平面間的動(dòng)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，則從起先碰撞到彈簧被壓縮至最短，物體克服彈簧彈力所做的功為(重力加速度為g)()圖7A.eq\f(1,2)mv02－μmg(s＋x) B.eq\f(1,2)mv02－μmgxC．μmgs D．μmg(s＋x)答案A解析依據(jù)功的定義式可知物體克服摩擦力做功為Wf＝μmg(s＋x)，由能量守恒定律可得eq\f(1,2)mv02＝W彈＋Wf，則W彈＝eq\f(1,2)mv02－μmg(s＋x)，故選項(xiàng)A正確.例4(2024·貴州畢節(jié)市適應(yīng)性監(jiān)測(cè)(三))畢節(jié)，是全國(guó)唯一一個(gè)以“開(kāi)發(fā)扶貧、生態(tài)建設(shè)”為主題的試驗(yàn)區(qū)，是國(guó)家“西電東送”的主要能源基地．如圖8所示，赫章的韭菜坪建有風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)力帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片再帶動(dòng)轉(zhuǎn)子(磁極)轉(zhuǎn)動(dòng)，使定子(線(xiàn)圈，不計(jì)電阻)中產(chǎn)生電流，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能向電能的轉(zhuǎn)化．若葉片長(zhǎng)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8A.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(dòng)能轉(zhuǎn)化為輸出的電能，設(shè)風(fēng)吹向發(fā)電機(jī)的時(shí)間為t，則在t時(shí)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(guò)的動(dòng)能為Ek＝eq\f(1,2)Mv2＝eq\f(1,2)ρvt·πl(wèi)2·v2，在此時(shí)間內(nèi)發(fā)電機(jī)輸出的電能E＝P·t，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(cuò)誤．變式4(多選)如圖9所示，光滑水平面OB與足夠長(zhǎng)粗糙斜面BC交于B點(diǎn)．水平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(diǎn)，然后由靜止釋放，滑塊脫離彈簧后經(jīng)B點(diǎn)滑上斜面，上升到最大高度，并靜止在斜面上．不計(jì)滑塊在B點(diǎn)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(diǎn)D后，重復(fù)上述過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()圖9A．兩滑塊到達(dá)B點(diǎn)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(diǎn)過(guò)程克服重力做的功相同D．兩滑塊上升到最高點(diǎn)過(guò)程機(jī)械能損失相同答案CD解析兩滑塊到B點(diǎn)的動(dòng)能相同，但速度不同，故A錯(cuò)誤；兩滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度相同，由于在B點(diǎn)時(shí)的速度不同，故上升的最大高度不同，故B錯(cuò)誤；兩滑塊上升到斜面最高點(diǎn)過(guò)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(diǎn)過(guò)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項(xiàng)分析，可知D正確.1．(功能關(guān)系的理解)(多選)(2024·江蘇南京市六校聯(lián)考)如圖10，人站在自動(dòng)扶梯上不動(dòng)，隨扶梯向上勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()圖10A．人所受的合力對(duì)人做正功B．重力對(duì)人做負(fù)功C．扶梯對(duì)人做的功等于人增加的重力勢(shì)能D．摩擦力對(duì)人做的功等于人機(jī)械能的變更答案BC解析人站在自動(dòng)扶梯上不動(dòng)，隨扶梯向上勻速運(yùn)動(dòng)，受重力和支持力，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，支持力做正功，合外力為零，所以合外力做功等于零，故A錯(cuò)誤，B正確；由能量守恒知，扶梯對(duì)人做的正功等于重力做的負(fù)功，所以扶梯對(duì)人做的功等于人增加的重力勢(shì)能，故C正確；人不受摩擦力，所以沒(méi)有摩擦力做功，人站在自動(dòng)扶梯上不動(dòng)，隨扶梯向上勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，人的動(dòng)能不變，勢(shì)能增加，所以人的機(jī)械能增加，故D錯(cuò)誤．2．(功能關(guān)系的應(yīng)用)如圖11所示，質(zhì)量為1kg的滑塊在傾角為30°的光滑斜面上，從a點(diǎn)由靜止起先下滑，到b點(diǎn)起先壓縮輕彈簧，到c點(diǎn)時(shí)達(dá)到最大速度，到d點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)起先彈回，返回b點(diǎn)離開(kāi)彈簧，恰能再回到a點(diǎn)．若bc＝0.1m，彈簧彈性勢(shì)能的最大值為8J，g取10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是()圖11A．彈簧的勁度系數(shù)是50N/mB．從d點(diǎn)到b點(diǎn)滑塊克服重力做功8JC．滑塊的動(dòng)能最大值為8JD．從d點(diǎn)到c點(diǎn)彈簧的彈力對(duì)滑塊做功8J答案A解析當(dāng)滑塊的合力為0時(shí)，滑塊速度最大，又知在c點(diǎn)時(shí)滑塊的速度最大，故此瞬間滑塊受力平衡，則有mgsin30°＝kxbc，可得k＝eq\f(mgsin30°,xbc)＝50N/m，故選項(xiàng)A正確；滑塊從d點(diǎn)到a點(diǎn)，運(yùn)用動(dòng)能定理得WG＋W彈＝0－0，又W彈＝Ep＝8J，可得WG＝－8J，即克服重力做功8J，所以從d點(diǎn)到b點(diǎn)滑塊克服重力做功小于8J，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；滑塊從a點(diǎn)到c點(diǎn)，由彈簧與滑塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒知：滑塊的動(dòng)能增加量與彈簧彈性勢(shì)能增加量之和等于滑塊重力勢(shì)能的削減量，小于8J，所以滑塊的動(dòng)能最大值小于8J，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；彈簧彈性勢(shì)能的最大值為8J，依據(jù)功能關(guān)系知從d點(diǎn)到b點(diǎn)彈簧的彈力對(duì)滑塊做功8J，從d點(diǎn)到c點(diǎn)彈簧的彈力對(duì)滑塊做功小于8J，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．3．(功能關(guān)系的應(yīng)用)(多選)(2024·全國(guó)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(dòng)能Ek與重力勢(shì)能Ep之和．取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，該物體的E總和Ep隨它離開(kāi)地面的高度h的變更如圖12所示．重力加速度取10m/s2.由圖中數(shù)據(jù)可得()圖12A．物體的質(zhì)量為2kgB．h＝0時(shí)，物體的速率為20m/sC．h＝2m時(shí)，物體的動(dòng)能Ek＝40JD．從地面至h＝4m，物體的動(dòng)能削減100J答案AD解析依據(jù)題圖可知，h＝4m時(shí)物體的重力勢(shì)能Ep＝mgh＝80J，解得物體質(zhì)量m＝2kg，拋出時(shí)物體的動(dòng)能為Ek0＝100J，由公式Ek0＝eq\f(1,2)mv2可知，h＝0時(shí)物體的速率為v＝10m/s，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由功能關(guān)系可知Ffh＝|ΔE總|＝20J，解得物體上升過(guò)程中所受空氣阻力Ff＝5N，從物體起先拋出至上升到h＝2m的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有－mgh－Ffh＝Ek－Ek0，解得Ek＝50J，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由題圖可知，物體上升到h＝4m時(shí)，機(jī)械能為80J，重力勢(shì)能為80J，動(dòng)能為零，即從地面上升到h＝4m，物體動(dòng)能削減100J，選項(xiàng)D正確．1.(2024·重慶市部分區(qū)縣第一次診斷)如圖1所示，一物塊從粗糙斜面上從靜止起先釋放，運(yùn)動(dòng)到水平面上后停止，則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物塊與地球系統(tǒng)的機(jī)械能()圖1A．不變B．削減C．增大D．無(wú)法推斷答案B解析物塊從粗糙斜面上從靜止釋放后，重力與摩擦力對(duì)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(cuò)誤，B正確．2.如圖2所示，一個(gè)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(shí)，軌道所受壓力為鐵塊重力的1.5倍，則此過(guò)程中鐵塊損失的機(jī)械能為(重力加速度為g)()圖2A.eq\f(4,3)mgR B．mgRC.eq\f(1,2)mgR D.eq\f(3,4)mgR答案D3．(多選)一個(gè)質(zhì)量為m的物體以a＝2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)，則在此物體下降h高度的過(guò)程中，物體的()A．重力勢(shì)能削減了2mghB．動(dòng)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(shì)能減小mgh，A錯(cuò)誤；依據(jù)動(dòng)能定理可得F合h＝ΔEk，又F合＝ma＝2mg，故ΔEk＝2mgh，B正確；重力勢(shì)能減小mgh，而動(dòng)能增大2mgh，所以機(jī)械能增加mgh，C錯(cuò)誤，D正確．4．質(zhì)量為2kg的物體以10m/s的初速度，從起點(diǎn)A動(dòng)身豎直向上拋出，在它上升到某一點(diǎn)的過(guò)程中，物體的動(dòng)能損失了50J，機(jī)械能損失了10J，設(shè)物體在上升、下降過(guò)程空氣阻力大小恒定，則該物體再落回到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為(g＝10m/s2)()A．40JB．60JC．80JD．100J答案B解析物體拋出時(shí)的總動(dòng)能為100J，物體的動(dòng)能損失了50J時(shí)，機(jī)械能損失了10J，則動(dòng)能損失100J時(shí)，機(jī)械能損失20J，此時(shí)到達(dá)最高點(diǎn)，返回時(shí)，機(jī)械能還會(huì)損失20J，故從A點(diǎn)拋出到落回到A點(diǎn)，共損失機(jī)械能40J，所以該物體再落回到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為60J，A、C、D錯(cuò)誤，B正確．5.(多選)(2024·福建三明市模擬)滑沙是人們寵愛(ài)的游樂(lè)活動(dòng)，如圖3是滑沙場(chǎng)地的一段斜面，其傾角為30°，設(shè)參與活動(dòng)的人和滑車(chē)總質(zhì)量為m，人和滑車(chē)從距底端高為h處的頂端A沿滑道由靜止起先勻加速下滑，加速度為0.4g，人和滑車(chē)可視為質(zhì)點(diǎn)，則從頂端向下滑究竟端B的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()圖3A．人和滑車(chē)削減的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B．人和滑車(chē)獲得的動(dòng)能為0.8mghC．整個(gè)下滑過(guò)程中人和滑車(chē)削減的機(jī)械能為0.2mghD．人和滑車(chē)克服摩擦力做功為0.6mgh答案BC解析沿斜面的方向有ma＝mgsin30°－Ff，所以Ff＝0.1mg，人和滑車(chē)削減的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能，故A錯(cuò)誤；人和滑車(chē)下滑的過(guò)程中重力和摩擦力做功，獲得的動(dòng)能為Ek＝(mgsin30°－Ff)eq\f(h,sin30°)＝0.8mgh，故B正確；整個(gè)下滑過(guò)程中人和滑車(chē)削減的機(jī)械能為ΔE＝mgh－Ek＝mgh－0.8mgh＝0.2mgh，故C正確；整個(gè)下滑過(guò)程中克服摩擦力做功等于人和滑車(chē)削減的機(jī)械能，所以人和滑車(chē)克服摩擦力做功為0.2mgh，故D錯(cuò)誤．6．(多選)(2024·福建龍巖市期末質(zhì)量檢查)如圖4所示，在豎直平面內(nèi)有一條不光滑的