2022年高考二轮精华汇编考点功能关系能量守恒定律 .pdf

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1、功能关系能量守恒定律考纲解读1.掌握功和能的对应关系，特别是合力功、重力功、弹力功分别对应的能量转化关系.2.理解能量守恒定律，并能分析解决有关问题1对于功和能的关系，下列说法中正确的是()A功就是能，能就是功B功可以变为能，能可以变为功C做功的过程就是能量转化的过程D功是物体能量的量度答案C 解析功和能是两个密切相关的物理量，但功和能有本质的区别，功是反映物体在相互作用过程中能量变化多少的物理量，与具体的能量变化过程相联系，是一个过程量；能是用来反映物体具有做功本领的物理量，物体处于一定的状态(如速度和相对位置)就具有一定的能量，功是反映能量变化的多少，而不是反映能量的多少2从地面竖直上抛一

2、个质量为m 的小球，小球上升的最大高度为h.设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为Ff.下列说法正确的是()A小球上升的过程中动能减少了mghB小球上升和下降的整个过程中机械能减少了FfhC小球上升的过程中重力势能增加了mghD小球上升和下降的整个过程中动能减少了Ffh答案C 解析根据动能定理，上升的过程中动能减少量等于小球克服重力和阻力做的功，为 mghFfh，小球上升和下降的整个过程中动能减少量和机械能的减少量都等于整个过程中克服阻力做的功，为2Ffh，A、B、D 错，选 C.3如图 1所示，美国空军X37B 无人航天飞机于2010 年 4 月首飞，在X37B 由较低轨道飞到较高轨道的过程中

3、()名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 22 页 -AX37B 中燃料的化学能转化为X37B 的机械能图 1 BX37B 的机械能要减少C自然界中的总能量要变大D如果 X 37B 在较高轨道绕地球做圆周运动，则在此轨道上其机械能不变答案AD 解析在 X37B 由较低轨道飞到较高轨道的过程中，必须启动助推器，对X37B 做正功，X37B 的机械能增大，A 对，B 错根据能量守恒定律，C 错 X37B 在确定轨道上绕地球做圆周运动，其动能和重力势能都不会发生变化，所以机械能不变，D 对考点梳理一、功能关系功能量的变化合外力做正功动能增加重力做正功重力势能减少弹簧弹力做正功

4、弹性势能减少电场力做正功电势能减少其他力(除重力、弹力外)做正功机械能增加二、能量守恒定律1内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变2表达式：E减 E增4如图 2所示，ABCD 是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC 的连接处都是一段与BC 相切的圆弧，B、C 在水平线上，其距离d0.5 m盆边缘的高度为h图 2 0.30 m在 A 处放一个质量为m 的小物块并让其由静止下滑已知盆内侧壁是光滑的，而盆底 BC 面与小物块间的动摩擦因数为 0.10.小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停下的位置

5、到B 的距离为()A0.50 m B0.25 m C0.10 m D0 答案D 解析由 mghmgx，得 x3 m，而xd3 m0.5 m6，即 3 个来回后，恰停在B 点，选项D 正确名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 22 页 -5如图 3所示，某段滑雪雪道倾角为30，总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h 处的雪道上由静止开始匀加速下滑，加速度为13g.在他从上向下滑到底端的图 3 过程中，下列说法中正确的是()A运动员减少的重力势能全部转化为动能B运动员获得的动能为13mghC运动员克服摩擦力做功为23mghD下滑过程中系统减少的机械能为13mg

6、h答案D 解析运动员的加速度为13g，小于gsin 30，所以运动员下滑的过程中必受摩擦力，且大小为16mg，克服摩擦力做功为16mghsin 3013mgh，故 C 错；摩擦力做功，机械能不守恒，减少的重力势能没有全部转化为动能，而是有13mgh 的重力势能转化为内能，故A错，D 对；由动能定理知，运动员获得的动能为13mghsin 3023mgh，故 B 错方法提炼1物体克服摩擦力做功时，能量由机械能转化为内能2摩擦力做功产生的内能：Q Ffs，s 为路程.考点一功能关系的应用1在应用功能关系解决具体问题的过程中，若只涉及动能的变化用动能定理分析2只涉及重力势能的变化用重力做功与重力势能变

7、化的关系分析3只涉及机械能变化用除重力和弹力之外的力做功与机械能变化的关系分析4只涉及电势能的变化用电场力做功与电势能变化的关系分析例 1如图 4 所示，在升降机内固定一光滑的斜面体，一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B 上，另一端与质量为m 的物块 A 相连，弹簧与斜面平行整个系统由静止开始加速上升高度 h 的过程中()图 4 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 22 页 -A物块 A 的重力势能增加量一定等于mghB物块 A 的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和C物块 A 的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的代数和D物块

8、 A 和弹簧组成系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B 对弹簧的拉力做功的代数和解析由于斜面光滑，物块A 静止时弹簧弹力与斜面支持力的合力与重力平衡，当整个装置加速上升时，由牛顿第二定律可知物块A 受到的合力应向上，故弹簧伸长量增加，物块 A 相对斜面下滑一段距离，故选项 A 错误；根据动能定理可知，物块 A 动能的增加量应等于重力、支持力及弹簧弹力对其做功的代数和，故选项B 错误；物块A 机械能的增加量应等于除重力以外的其他力对其做功的代数和，选项C 正确；物块 A 和弹簧组成的系统机械能增加量应等于除重力和弹簧弹力以外的其他力做功的代数和，故选项 D 正确答案CD 突破训练1如图 5

9、所示，一轻弹簧左端与物体A 相连，右端与物体 B 相连，开始时，A、B 均在粗糙水平面上不动，弹簧处于原长状态在物体B 上作用一水平向右的恒力F，使物体图 5 A、B 向右运动在此过程中，下列说法正确的是()A合外力对物体A 所做的功小于物体A 的动能增量B外力 F 做的功与摩擦力对物体B 做的功之和等于物体B 的动能增量C外力 F 做的功及摩擦力对物体A 和 B 做功的代数和等于物体A 和 B 的动能增量及弹簧弹性势能增量之和D外力 F 做的功加上摩擦力对物体B 做的功等于物体B 的动能增量与弹簧弹性势能增量之和答案C 考点二摩擦力做功的特点及应用1静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功

10、，也可以做负功，还可以不做功(2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零(3)静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化为内能2滑动摩擦力做功的特点名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 22 页 -(1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果：机械能全部转化为内能；有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外一部分转化为内能(3)摩擦生热的计算：Q Ffs相对其中 s相对为相互摩擦的两个物体间的相对路程深化拓展从功的角度看，一对滑动摩擦力对系统做的功等于系统内能的增加量；从能量的角度

11、看，其他形式能量的减少量等于系统内能的增加量名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 22 页 -例 2如图 6 所示，质量为m 的长木块A 静止于光滑水平面上，在其水平的上表面左端放一质量为m 的滑块 B，已知木块长为L，它与滑块之间的动摩擦因数为.现用水平向右的恒力F 拉滑块 B.图 6(1)当长木块 A 的位移为多少时，B 从 A 的右端滑出？(2)求上述过程中滑块与木块之间产生的内能审题指导当把滑块 B 拉离 A 时，B 的位移为A 的位移与A 的长度之和注意：审题时要画出它们的位移草图解析(1)设 B 从 A 的右端滑出时，A 的位移为l，A、B 的速度分别为vA

12、、vB，由动能定理得 mgl 12mv2A(F mg)(lL)12mv2B又由同时性可得vAaAvBaB(其中 aAg，aBF mgm)解得 l mgLF2 mg.(2)由功能关系知，拉力F 做的功等于A、B 动能的增加量和A、B 间产生的内能，即有F(l L)12mv2A12mv2BQ解得 Q mgL.答案(1)mgLF2 mg(2)mgL突破训练2如图 7所示，一质量为m 2 kg 的滑块从半径为R0.2 m 的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A 处由静止滑下，A 点和圆弧对应的圆心O 点等高，圆弧的底端B 与水平传送带平滑相接已知传送带匀速运行的速度为v04 m/s，B 点到传送带右端C 点的

13、距离为 L2 m当滑块滑到传送带的右端C 时，其速度恰好与传送带的速度相同(g10 m/s2)，求：图 7 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 22 页 -(1)滑块到达底端B 时对轨道的压力；(2)滑块与传送带间的动摩擦因数；(3)此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q.答案(1)60 N，方向竖直向下(2)0.3(3)4 J 解析(1)滑块由 A 到 B 的过程中，由机械能守恒定律得：mgR12mv2B物体在 B 点，由牛顿第二定律得：FBmgmv2BR由 两式得：FB60 N 由牛顿第三定律得滑块到达底端B 时对轨道的压力大小为60 N，方向竖直向下

14、(2)解法一：滑块在从B 到 C 运动过程中，由牛顿第二定律得：mgma 由运动学公式得：v20 v2B2aL 由 三式得：0.3 解法二：滑块在从A 到 C 整个运动过程中，由动能定理得：mgR mgL 12mv200 解得：0.3(3)滑块在从 B 到 C 运动过程中，设运动时间为t由运动学公式得：v0vBat 产生的热量：Q mg(v0tL)由 得：Q4 J.考点三能量守恒定律及应用列能量守恒定律方程的两条基本思路：(1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等；名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 22 页 -(2)某个物体的能量

15、减少，一定存在其他物体的能量增加且减少量和增加量一定相等例 3如图 8 所示有一倾角为 37 的硬杆，其上套一底端固定且劲度系数为k120 N/m 的轻弹簧，弹簧与杆间无摩擦一个质量为 m1 kg 的小球套在此硬杆上，从P 点由静止开始滑下，已知小球与硬杆间的动摩擦因数 0.5，P 与弹簧自由端Q 间的距离图 8 为 l1 m弹簧的弹性势能与其形变量x 的关系为 Ep12kx2.求：(1)小球从开始下滑到与弹簧自由端相碰所经历的时间t；(2)小球运动过程中达到的最大速度vm；(3)若使小球在P 点以初速度v0下滑后又恰好回到P 点，则 v0需多大？解析(1)F合mgsin mgcos aF合m

16、gsin gcos 2 m/s2l12at2所以 t2la1 s(2)小球从 P 点无初速度滑下，当弹簧的压缩量为x 时小球有最大速度vm，有mgsin mg cos kx，x160m 此过程由能量守恒定律可得：mg(l x)sin W弹 mgcos (lx)12mv2m而 W弹12kx2代入数据解得：vm113030m/s2 m/s(3)设小球从P 点以初速度v0下滑，压缩弹簧至最低点时弹簧的压缩量为x1，由能量守恒有：mg(lx1)sin 12mv20 mg cos (lx1)12kx21小球从最低点经过Q 点回到 P 点时的速度为0，则有：12kx21mg(lx1)sin mg cos

17、(lx1)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 22 页 -联立以上二式解得x1 0.5 m，v026 m/s4.9 m/s.答案(1)1 s(2)2 m/s(3)4.9 m/s 应用能量守恒定律解题的步骤1.分清有多少形式的能在变化；2明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少，并且列出减少的能量 E减和增加的能量 E增的表达式；3列出能量守恒关系式：E减 E增突破训练3假设某足球运动员罚点球直接射门时，球恰好从横梁下边缘踢进，此时的速度为 v.横梁下边缘离地面的高度为h，足球质量为m，运动员对足球做的功为W1，足球运动过程中克服空气阻力做的功为W2，选地面为零势能面

18、，下列说法正确的是()A运动员对足球做的功为W1mgh12mv2W2B足球机械能的变化量为W1W2C足球克服阻力做的功为W2mgh12mv2W1D运动员刚踢完球的瞬间，足球的动能为mgh12mv2答案B 解析由功能关系可知：W1mgh12mv2 W2，A 项错足球机械能的变化量为除重力、弹力之外的力做的功 E机W1 W2，B 项对；足球克服阻力做的功W2W1mgh12mv2，C 项错 D 项中，刚踢完球瞬间，足球的动能应为EkW1mgh12mv2W2，D项错.24传送带模型中的动力学和功能关系问题1模型概述名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 22 页 -传送带模型是高

19、中物理中比较成熟的模型，典型的有水平和倾斜两种情况一般设问的角度有两个：(1)动力学角度：首先要正确分析物体的运动过程，做好受力情况分析，然后利用运动学公式结合牛顿第二定律，求物体及传送带在相应时间内的位移，找出物体和传送带之间的位移关系(2)能量角度：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求解2传送带模型问题中的功能关系分析(1)功能关系分析：WF Ek EpQ.(2)对 WF和 Q 的理解：传送带的功：WF Fx传；产生的内能QFfs相对传送带模型问题的分析流程例 4如图 9 所示，绷紧的传送带与水平面

20、的夹角 30，皮带在电动机的带动下，始终保持v02 m/s 的速率运行，现把一质量为m10 kg 的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端，经过时间t1.9 s，工件被传送到h1.5 m 的高处，取g10 m/s2，求：图 9(1)工件与传送带间的动摩擦因数；(2)电动机由于传送工件多消耗的电能解析(1)由题图可知，皮带长 xhsin 3 m工件速度达到v0前，做匀加速运动的位移x1 v t1v02t1匀速运动的位移为xx1v0(tt1)解得加速运动的时间t10.8 s 加速运动的位移x10.8 m，所以加速度av0t12.5 m/s2由牛顿第二定律有：mgcos mgsin ma，解得 32.

21、(2)根据能量守恒的观点，显然电动机多消耗的电能用于增加工件的动能、势能以及克服名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 22 页 -传送带与工件之间发生相对位移时摩擦力做功产生的热量在时间 t1内，皮带运动的位移x皮v0t11.6 m 在时间 t1内，工件相对皮带的位移x相x皮x10.8 m 在时间 t1内，摩擦产生的热量Q mg cos x相60 J 工件获得的动能Ek12mv2020 J 工件增加的势能Ep mgh150 J 电动机多消耗的电能WQEkEp230 J.答案(1)32(2)230 J 本题综合考查了动力学及能量守恒定律的应用第一问重点在对运动过程分析的

22、基础上的公式应用，第二问是考查能量守恒问题77 突破训练4如图 10 所示，质量为m 的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v 匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体在滑下传送带之前能保持与传送带相对静止，图 10 对于物体从静止释放到与传送带相对静止这一过程，下列说法中正确的是()A电动机多做的功为12mv21B物体在传送带上的划痕长v2gC传送带克服摩擦力做的功为12mv2D电动机增加的功率为 mg v答案D 解析小物块与传送带相对静止之前，物体做匀加速运动，由运动学公式知x物v2t，传送带做匀速运动，由运动学公式知x传vt，对物块根据动能定理 mgx物1

23、2mv2，摩擦产生的热量Q mgx相 mg(x传x物)，四式联立得摩擦产生的热量Q12mv2，根据能量守恒定律，电动机多做的功一部分转化为物块的动能，一部分转化为热量，故电动机名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 22 页 -多做的功等于mv2，A 项错误；物体在传送带上的划痕长等于x传x物x物v22g，B项错误；传送带克服摩擦力做的功为 mgx传2 mgx物mv2，C 项错误；电动机增加的功率也就是电动机克服摩擦力做功的功率为 mgv，D 项正确高考题组1(2012 安徽理综 16)如图 11 所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧轨道，半径OA 水平、OB 竖直，

24、一个质量为m 的小球自 A 的正上方 P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨道没有压力已知AP2R，重力加速度为g，则小球从P 到 B 的运动过程中()A重力做功2mgR 图 11 B机械能减少mgRC合外力做功mgRD克服摩擦力做功12mgR答案D 解析小球到达B 点时，恰好对轨道没有压力，故只受重力作用，根据mgmv2R得，小球在 B 点的速度 vgR.小球从 P 点到 B 点的过程中，重力做功 WmgR，故选项 A 错误；减少的机械能 E减mgR12mv212mgR，故选项 B 错误；合外力做功W合12mv212mgR，故选项 C 错误；根据动能定理得，mgRWf

25、12mv20，所以 WfmgR12mv212mgR，故选项D 正确2(2012 福建理综 17)如图 12 所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)初始时刻，A、B 处于同一高度并恰好处于静止状态剪断轻绳后A 下落，B 沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，图 12 两物块()A速率的变化量不同B机械能的变化量不同名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 22 页 -C重力势能的变化量相同D重力做功的平均功率相同答案D 解析A、B 开始时处于静止状态，对A：mAgT 对 B：TmBgsin 由 得 mAgmBgsi

26、n 即 mAmBsin 剪断轻绳后，A、B 均遵守机械能守恒定律，机械能没有变化，故B 项错误；由机械能守恒知，mgh12mv2，所以 v2gh，落地速率相同，故速率的变化量相同，A 项错误；由 Epmgh，因 m 不同，故 Ep不同，C 项错误；重力做功的功率PAmAg v mAgv2mAg2gh2，PBmBg v sin mBg2gh2sin ，由式 mAmBsin ，得 PAPB，D 项正确3(2010 山东理综 22)如图 13 所示，倾角 30 的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为 m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平用细线将物块与软绳连接，图 13 物

27、块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)，在此过程中()A物块的机械能逐渐增加B软绳重力势能共减少了14mglC物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功D软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和答案BD 解析细线的拉力对物块做负功，所以物块的机械能减少，故选项A 错误；软绳减少的重力势能 Epmg(l2l2sin 30)14mgl，故选项B 正确；软绳被拉动，表明细线对软绳的拉力大于摩擦力，而物块重力势能的减少等于克服细线拉力做功与物块动能之和，选项 C 错误；对软绳应用动能定理，有 WTWGWf Ek，所以软绳重力势能的减少 EpWGEk(W

28、f WT)，所以 Epv2.小物块从A 到 B 的过程中一直做减速运动，则()A小物块到达B 端的速度可能等于v2B小物块到达B 端的速度不可能等于零图 14 C小物块的机械能一直在减少D小物块所受合力一直在做负功答案AD 解析小物块一直做减速运动，到 B 点时速度为小于v1的任何值，故 A 正确，B 错误当小物块与传送带共速后，如果继续向上运动，摩擦力将对小物块做正功，机械能将增加，故 C 错误 W合 Ek0，D 正确5 如图 15 甲所示，一根轻质弹簧左端固定在水平桌面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块与弹簧不连接，小物块的质量为m2 kg，当弹簧处于原长时，小物块静止于O点现对小物

29、块施加一个外力，使它缓慢移动，压缩弹簧至A 点(压缩量为xA)，此时弹簧的弹性势能Ep2.3 J在这一过程中，所用外力与压缩量的关系如图乙所示然后突然撤去外力，让小物块沿桌面运动到B 点后水平抛出已知A、B 之间的距离为L0.65 m，水平桌面的高为h 5 m，计算时，可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力g 取 10 m/s2，求：图 15(1)在 A 点释放小物块后瞬间，小物块的加速度；(2)小物块落地点与桌边B 的水平距离答案(1)22 m/s2(2)1 m 解析(1)由 Fx 图象可得，小物块与桌面间的滑动摩擦力大小为Ff2 N 释放瞬间弹簧弹力大小FTFFf(482)N46 N 故释放瞬间

30、小物块的加速度大小为aFTFfm4622m/s222 m/s2(2)从 A 点开始到B 点的过程中，摩擦产生的热量QFfL名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 22 页 -对小物块根据能量守恒有Ep12mv2BQ物块从 B 点开始做平抛运动，则h12gt2故小物块落地点与桌边B 的水平距离xvBt联立解得x 1 m 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页，共 22 页 -(限时：45 分钟)?题组 1几个重要功能关系的应用1 如图 1所示，质量为 m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他从起跳后

31、至越过横杆的过程中克服重力所做的功()图 1 A都必须大于mghB都不一定大于mghC用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mghD用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh答案C 解析采用背越式跳高方式时，运动员的重心升高的高度可以低于横杆，而采用跨越式跳高方式时，运动员的重心升高的高度一定高于横杆，故用背越式时克服重力做的功不一定大于mgh，而用跨越式时克服重力做的功一定大于mgh，C 正确2如图 2所示，汽车在拱形桥上由A 匀速率运动到B，以下说法正确的是()A牵引力与克服摩擦力做的功相等图 2 B合外力对汽车不做功C牵引力和重力做的总功大于克服摩擦力做的功D汽车在上拱形桥的过

32、程中克服重力做的功转化为汽车的重力势能答案BD 解析汽车由 A 匀速率运动到B，合外力始终指向圆心，合外力做功为零，即W牵WGWf0，即牵引力与重力做的总功等于克服摩擦力做的功，A、C 错误，B 正确；汽车在上拱形桥的过程中，克服重力做的功转化为汽车的重力势能，D 正确名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 16 页，共 22 页 -3如图 3所示，一轻质弹簧原长为l，竖直固定在水平面上，一质量为 m 的小球从离水平面高为H 处自由下落，正好压在弹簧上，下落过程中小球遇到的空气阻力恒为Ff，小球压缩弹簧的最大压缩量为x，则弹簧被压到最短时的弹性势能为()A(mgFf)(Hlx)图 3

33、 Bmg(Hlx)Ff(H l)CmgHFf(lx)Dmg(lx)Ff(H lx)答案A 解析小球重力势能的减少量为 Epmg(Hlx)克服空气阻力做的功为WfFf(Hlx)弹性势能的增加量为 E Ep Wf(mgFf)(H lx)故选项 A 正确4若礼花弹在由炮筒底部击发至炮筒口的过程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功W2，高压燃气对礼花弹做功W3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变)()A礼花弹的动能变化量为W3W2W1B礼花弹的动能变化量为W3W2 W1C礼花弹的机械能变化量为W3W2D礼花弹的机械能变化量为W3W2W1答案BC 解析动能变化量等于各力

34、做功的代数和，阻力、重力都做负功，故 W3W1W2 Ek，所以 B 对，A 错重力以外其他力做功的和为W3W2即等于机械能增加量，所以 C 对，D 错5如图 4所示，质量为m 的小车在水平恒力F 推动下，从山坡(粗糙)底部 A 处由静止运动至高为h 的坡顶 B，获得的速度为v，AB 之间的水平距离为x，重力加速度为g，下列说法正确的是()A小车重力所做的功是mgh 图 4 B合外力对小车做的功是12mv2名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 17 页，共 22 页 -C推力对小车做的功是12mv2mghD阻力对小车做的功是Fx12mv2mgh答案B 解析小车重力所做的功为mgh，A

35、 错误由动能定理得合外力对小车做的功W12mv2，B 正确推力对小车做的功为Fx，C 错误根据动能定理，阻力对小车做的功为(Fx12mv2mgh)，故 D 错误题组 2动能定理的应用6如图 5所示，质量为m 的物体(可视为质点)以某一速度从A 点冲上倾角为30 的固定斜面，其运动的加速度为34g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体()图 5 A重力势能增加了34mghB重力势能增加了mghC动能损失了mghD机械能损失了12mgh答案BD 解析设物体受到的摩擦阻力为Ff，由牛顿运动定律得Ffmgsin 30ma34mg，解得Ff14mg.重力势能的变化由重力做功决定，故 Ep

36、mgh.动能的变化由合外力做功决定，故 Ek(Ffmgsin 30)x34mghsin 3032mgh.机械能的变化由重力或系统内弹力以外的其他力做功决定，故 E机械Ff x14mghsin 3012mgh，故 B、D 正确，A、C 错误7一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并刚好从中穿出对于这名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 18 页，共 22 页 -一过程，下列说法正确的是()A子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量C子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D子弹减少的动能等于木块增加的动能

37、与子弹和木块增加的内能之和答案BD 解析子弹射穿木块的过程中，由于相互间摩擦力的作用使得子弹的动能减少，木块获得动能，同时产生热量，且系统产生的热量在数值上等于系统机械能的损失A 选项没有考虑系统增加的内能，C 选项中应考虑的是系统(子弹、木块)内能的增加，A、C 错，B、D 对8如图 6所示，质量为M、长度为 l 的小车静止在光滑水平面上，质量为m 的小物块放在小车的最左端现用一水平恒力F 作用在小物块上，使它从静止开始运动，物块和小车之间摩擦力的大小为Ff，当小车运动的位移为x 时，物块刚好滑到小车的最右端若小物块可视为质点，则()图 6 A物块受到的摩擦力对物块做的功与小车受到的摩擦力对

38、小车做功的代数和为零B整个过程物块和小车间摩擦产生的热量为FflC小车的末动能为FfxD整个过程物块和小车增加的机械能为F(xl)答案BC 解析物块与小车之间的摩擦力为滑动摩擦力，这一对滑动摩擦力做功，做功之和应小于零，选项A 错误；由功能关系知，系统机械能的增加量为F(lx)Ffl，D 项错误，B项正确对小车应用动能定理知Ffx12Mv2，C 项正确9如图 7所示，倾角为30、高为 L 的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m 的两个小球A、B 用一根长为 L 的轻绳连接，A 球置于斜面顶端，现由静止释放A、B 两球，球B 与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它

39、们最终均滑至水平面上重力加速度图 7 为 g，不计一切摩擦，则()名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 19 页，共 22 页 -A小球 A 下滑过程中，小球A、B 系统的重力对系统做正功，系统的重力势能减小BA 球刚滑至水平面时，速度大小为5gL2C小球 B 升高 L/2 时，重力对小球A 做功的功率大于重力对小球B 做功的功率D小球 B 从刚开始上升到开始进入斜面过程中，绳的拉力对小球B 做功为3mgL4答案ABC 解析小球 A 下滑过程中，B 球的重力对B 球做负功，A 球的重力对A 球做正功，但由系统的动能增大可知，系统的重力势能减小，故小球A、B 系统的重力对系统做正功，

40、A项正确；对A、B 系统利用机械能守恒可知，A 球从开始滑动到刚滑至水平面过程中，有 3mgLmgL2124mv2，故 v5gL2，B 项正确；小球B 升高 L/2 时，因两球的速度大小相等，而A 球沿斜面向下的分力为1.5mg，故此时重力对小球A 做功的功率大于重力对小球B 做功的功率，C 项正确；小球 B 从刚开始上升到开始进入斜面过程中，有 3mgL2mgL124mv2，故 vgL2，对 B 球利用动能定理有：WmgL12mv2，故 W9mgL8，D 项错误10如图 8 所示，水平传送带AB 长 21 m，以 6 m/s 顺时针匀速转动，台面与传送带平滑连接于B 点，半圆形光滑轨道半径R

41、1.25 m，与水平台面相切于C 点，BC 长 x5.5 m，P 点是圆弧轨道上与圆心O 等高的一点一质量为m1 kg 的物图 8 块(可视为质点)，从 A 点无初速度释放，物块与传送带及台面间的动摩擦因数均为0.1，则关于物块的运动情况，下列说法正确的是()A物块不能到达P 点B物块能越过P 点做斜抛运动C物块能越过P 点做平抛运动D物块能到达P 点，但不会出现选项B、C 所描述的运动情况答案D 解析物块从A 点释放后在传送带上做加速运动，假设到达台面之前能够达到传送带的速度 v，则由动能定理得，mgx112mv2，得 x118 m21 m，假设成立 物块以 6 m/s冲上台面，假设物块能到

42、达P 点，则到达 P 点时的动能EkP可由动能定理求得，mgx名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 20 页，共 22 页 -mgREkP12mv2，得 EkP0，可见，物块能到达P点，速度恰为零，之后从P 点沿圆弧轨道滑回，不会出现选项B、C 所描述的运动情况，D 正确?题组 3动力学方法和功能关系的综合应用11一个平板小车置于光滑水平面上，其右端恰好和一个14光滑圆弧轨道 AB 的底端等高对接，如图9 所示已知小车质量M2 kg，小车足够长，圆弧轨道半径R 0.8 m现将一质量m0.5 kg 的小滑块，由轨道顶端A 点无初速度释放，滑块滑到B 端后冲上图 9 小车滑块与小车上表

43、面间的动摩擦因数 0.2.(取 g10 m/s2)试求：(1)滑块到达B 端时，对轨道的压力大小；(2)小车运动2 s时，小车右端距轨道B 端的距离；(3)滑块与车面间由于摩擦而产生的内能答案(1)15 N(2)0.96 m(3)3.2 J 解析(1)滑块从 A 端下滑到B 端时速度大小为v0，由动能定理得mgR12mv20v04 m/s 在 B 点对滑块由牛顿第二定律得FNmgmv20R解得轨道对滑块的支持力FN3mg15 N 由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力大小FN15 N(2)滑块滑上小车后，由牛顿第二定律对滑块：mgma1，得 a1 2 m/s2对小车：mgMa2，得 a20.5 m

44、/s2设经时间 t 后两者达到共同速度，则有v0a1ta2t解得 t 1.6 s 由于 t 1.6 s2 s故 1.6 s 后小车和滑块一起匀速运动，速度va2t0.8 m/s 因此，2 s 时小车右端距轨道B 端的距离为名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 21 页，共 22 页 -x12a2t2 v(2t)0.96 m(3)滑块相对小车滑动的距离为 xv0v2tv2t3.2 m 所以产生的内能Q mg x3.2 J 12如图 10 所示，在水平地面上固定一个半径为R 的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为L，一质量为m 的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水平轨道的最右端，图

45、 10 小物块与水平轨道间的动摩擦因数为，现突然释放小物块，小物块被弹出，恰好能够到达圆弧轨道的最高点A，取 g10 m/s2，且弹簧长度忽略不计，求：(1)小物块的落点距O的距离；(2)小物块释放前弹簧具有的弹性势能答案(1)2R(2)52mgR mgL解析设小物块被弹簧弹出时的速度大小为v1，到达圆弧轨道的最低点时速度大小为v2，到达圆弧轨道的最高点时速度大小为v3.(1)因为小物块恰好能到达圆弧轨道的最高点，故向心力刚好由重力提供，有mv23Rmg小物块由 A 飞出后做平抛运动，由平抛运动的规律有xv3t 2R12gt2 联立 解得：x2R，即小物块的落点距O的距离为 2R(2)小物块在圆弧轨道上从最低点运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律得12mv22mg 2R12mv23小物块被弹簧弹出到运动到圆弧轨道的最低点的过程由功能关系得：12mv2112mv22 mgL小物块释放前弹簧具有的弹性势能就等于小物块被弹出时的动能，故有Ep12mv21由 联立解得：Ep52mgR mgL名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 22 页，共 22 页 -