2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 機(jī)械能 第3講 功能關(guān)系 能量守恒定律課件.ppt

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第3講功能關(guān)系能量守恒定律 第五章機(jī)械能 內(nèi)容索引 基礎(chǔ)知識(shí)梳理 命題點(diǎn)一功能關(guān)系的理解和應(yīng)用 命題點(diǎn)二摩擦力做功的特點(diǎn)及應(yīng)用 命題點(diǎn)三能量守恒定律及應(yīng)用 課時(shí)作業(yè) 1 基礎(chǔ)知識(shí)梳理 1 一 幾種常見(jiàn)的功能關(guān)系及其表達(dá)式 減少 增加 Ep1 Ep2 減少 增加 不變化 變化 減少 增加 0 增加 減少 增加 Ff x相對(duì) 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 三 能量守恒定律1 內(nèi)容能量既不會(huì)憑空 也不會(huì)憑空消失 它只能從一種形式為另一種形式 或者從一個(gè)物體到別的物體 在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中 能量的總量 2 表達(dá)式 E減 產(chǎn)生 轉(zhuǎn)移 轉(zhuǎn)化 保持不變 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(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AP 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mgRD 克服摩擦力做功mgR 答案 3 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(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(kāi)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)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 答案 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(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 答案 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 Ep 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 Ek mgh W彈 mgh Ep W 所以D正確 2 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 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(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mv2 mghD 上滑經(jīng)過(guò)B的速度大于下滑經(jīng)過(guò)B的速度 例1 答案 分析 vA 0 vC 0 vB最大 aB 0 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 答案 分析 系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 減小的機(jī)械能等于M克服摩擦力做的功 2 多選 如圖所示 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 AB a 物塊與桌面間的動(dòng)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A 物塊在A點(diǎn)時(shí) 彈簧的彈性勢(shì)能等于W mgaB 物塊在B點(diǎn)時(shí) 彈簧的彈性勢(shì)能小于W mgaC 經(jīng)O點(diǎn)時(shí) 物塊的動(dòng)能小于W 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 3 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 如圖所示 質(zhì)量為m 1kg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v0 3m s 長(zhǎng)為l 1 4m 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10m s2 求 1 水平作用力F的大小 例2 答案 解析 F mgtan N 2 滑塊下滑的高度 答案 解析 0 1m或0 8m 3 若滑塊滑上傳送帶時(shí)速度大于3m 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 解析 0 5J 滑塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的位移 x l x 相對(duì)滑動(dòng)生成的熱量Q mg x 代入數(shù)據(jù)解得Q 0 5J 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 Ff 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 答案 分析 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C 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 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) 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WF Wf EkB WF EkB Wf 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 4 命題點(diǎn)三能量守恒定律及應(yīng)用 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A B一初速度v0 使A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 例3 答案 解析 Ep 0 分析 A與斜面間的滑動(dòng)摩擦力Ff 2 mgcos 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 2 彈簧的最大壓縮量 答案 解析 3 彈簧的最大彈性勢(shì)能 答案 解析 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Ep mgx 2mgxsin Ffx 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 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 答案 分析 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k 16N 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m 0 2kg 重力加速度取g 10m 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 答案 解析 0 25m FN 0 分析 設(shè)開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮量為xB 得 kxB mg 設(shè)物體A剛離開(kāi)地面時(shí) 彈簧的伸長(zhǎng)量為xA 得 kxA 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 2 物體C的質(zhì)量 答案 解析 0 8kg 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 kxA 0 對(duì)C有Mgsin FT 0 由 解得M 4m 0 8kg 3 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 解析 0 6J 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兩物體速度大小相等 由能量守恒有Mghsin mgh m M vm2 解得vm 1m s 對(duì)C由動(dòng)能定理可得Mghsin WT Mvm2 解得WT 0 6J 5 5 課時(shí)作業(yè) 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mgh mv2 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 多選 如圖所示 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g 在這個(gè)過(guò)程中 物體 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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(kāi)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 答案 解析 3mg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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 滑塊在B點(diǎn)處 由牛頓第二定律知 解得N 3mg 由牛頓第三定律知 N 3mg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 滑塊從B到C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 小車的位移大小s 答案 解析 設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí) 小車速度大小為vC 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 mg Ma 由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律vC2 vm2 2as 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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 則下列判斷中正確的是A W 0 Q mv2B W 0 Q 2mv2C W Q mv2D W mv2 Q 2mv2 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 6 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(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A 物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動(dòng)能為F L s B 物塊到達(dá)小車最右端時(shí) 小車具有的動(dòng)能為FfsC 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 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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 E Q 則物塊和小車增加的機(jī)械能為 E F L s FfL 故D錯(cuò)誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 7 如圖所示 一物體質(zhì)量m 2kg 在傾角 37 的斜面上的A點(diǎn)以初速度v0 3m s下滑 A點(diǎn)距彈簧上端B的距離AB 4m 當(dāng)物體到達(dá)B后將彈簧壓縮到C點(diǎn) 最大壓縮量BC 0 2m 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)AD 3m 擋板及彈簧質(zhì)量不計(jì) g取10m s2 sin37 0 6 求 1 物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 答案 解析 0 52 1 2 3 4 5 6 7 8 9 最后的D點(diǎn)與開(kāi)始的位置A點(diǎn)比較 重力勢(shì)能減少 Ep mglADsin37 36J 機(jī)械能減少 E Ek Ep 45J 機(jī)械能的減少量全部用來(lái)克服摩擦力做功 即 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 彈簧的最大彈性勢(shì)能Epm 答案 解析 24 4J 重力勢(shì)能減少 Ep mglACsin37 50 4J 機(jī)械能的減少用于克服摩擦力做功 Wf FflAC mgcos37 lAC 35J 由能量守恒定律得 Epm Ek Ep Wf 24 4J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 由于車廂相互撞擊彈簧壓縮的過(guò)程中存在克服摩擦力做功 所以緩沖器的機(jī)械能減少 選項(xiàng)A錯(cuò)誤 B正確 彈簧壓縮的過(guò)程中 墊板的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈簧的彈性勢(shì)能 選項(xiàng)C D錯(cuò)誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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 k 1 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 上的線速度大小 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 設(shè)飛船在橢圓軌道上遠(yuǎn)地點(diǎn)速度為v1 在近地點(diǎn)的速度為v2 則 由開(kāi)普勒第二定律有rv1 krv2 根據(jù)能量守恒有 1 2 3 4 5 6 7 8 9