功能關(guān)系能量守恒定律

A4、假設(shè)某次罰點(diǎn)球直接射門時(shí)，球恰好從橫梁下邊緣踢進(jìn)，此時(shí)的速度為e.橫梁下邊緣離地面的高度為h足球質(zhì)量為m,運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功為％,足球運(yùn)動(dòng)過程中克服空氣阻力做的功為W2,選地面為零勢(shì)能面，下列說法正確的是運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功為W]=mgh+|m^2足球機(jī)械能的變化量為W1-W2足球克服空氣阻力做的功為W2=mgh+2me2—W]運(yùn)動(dòng)員剛踢完球的瞬間，足球的動(dòng)能為mgh+|m^2工廠流水線上采用彈射裝置把物品轉(zhuǎn)運(yùn)，現(xiàn)簡(jiǎn)化其模型分析：如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊，放在光滑的水平平臺(tái)上，平臺(tái)右端B與水平傳送帶相接，傳送帶的運(yùn)行速度為勺，長(zhǎng)為L(zhǎng)現(xiàn)將滑塊向左壓縮固定在平臺(tái)上的輕彈簧，到達(dá)某處時(shí)(仍處于彈簧彈性限度內(nèi))由靜止釋放，若滑塊離開彈簧時(shí)的速度小于傳送帶的速度，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〃?求：釋放滑塊時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能；滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量.(限時(shí)：30分鐘)1.輕質(zhì)彈簧吊著小球靜止在如圖1所示的A位置，現(xiàn)用水平外力F將小球緩慢拉到B位置，此時(shí)彈簧與豎直方向的夾角為0,在這一過程中，對(duì)于小球和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法正確的是系統(tǒng)的彈性勢(shì)能增加系統(tǒng)的彈性勢(shì)能減少C?系統(tǒng)的機(jī)械能不變

D.系統(tǒng)的機(jī)械能增加2?如圖所示，汽車在拱形橋上由A勻速率運(yùn)動(dòng)到B,以下說法正確的是牽引力與克服摩擦力做的功相等合外力對(duì)汽車不做功牽引力和重力做的總功大于克服摩擦力做的功汽車在上拱形橋的過程中克服重力做的功轉(zhuǎn)化為汽車的重力勢(shì)能如圖所示，長(zhǎng)木板A放在光滑的水平地面上，物體B以水平速度沖上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，則從B沖到木板A上到相對(duì)木板A靜止的過程中，下述說法中正確的是物體B動(dòng)能的減少量等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能物體B克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量物體B損失的機(jī)械能等于木板A獲得的動(dòng)能與系統(tǒng)損失的機(jī)械能之和站—I[摩擦力對(duì)物體B做的功和對(duì)木板A做的功的總和等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量'一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊，并剛好從中穿出.對(duì)于這一過程,下列說法正確的是子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能子彈和木塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能的損失量等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的動(dòng)能與木塊增加的內(nèi)能之和子彈減少的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能與子彈和木塊增加的內(nèi)能之如圖所示，電梯的質(zhì)量為M,其天花板上通過一輕質(zhì)彈簧懸掛一質(zhì)量為m的物體.電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開始豎直向上加速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力的影響，當(dāng)上升高度為H時(shí)，電梯的速度達(dá)到s則在這段運(yùn)動(dòng)過程中，以下說法正確的是輕質(zhì)彈簧對(duì)物體的拉力所做的功等于1mv2鋼索的拉力所做的功等于1m^2+MgH輕質(zhì)彈簧對(duì)物體的拉力所做的功大于1ms鋼索的拉力所做的功等于2(m+M>+(m+M)gH如圖所示，小球從A點(diǎn)以初速度v0沿粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)B后返回A，C為AB的中點(diǎn).下列說法中正確的是

小球從A出發(fā)到返回A的過程中，位移為零，外力做功為零小球從A到C與從C到B的過程，減少的動(dòng)能相等小球從A到C與從C到B的過程，速度的變化相等:小球從A到C與從C到B的過程，損失的機(jī)械能相等7?如圖所示，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為l的小車靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小物塊放在小車的最左端?現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使它從靜止開始運(yùn)動(dòng)，物塊和小車之間摩擦力的大小為Ff,當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)的位移為x時(shí)，物塊剛好滑到小車的最右端.若小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，則A.A.物塊受到的摩擦力對(duì)物塊做的功與小車受到的摩擦力對(duì)小車做功的代數(shù)和為零B.整個(gè)過程物塊和小車間摩擦產(chǎn)生的熱量為F/C?小車的末動(dòng)能為Ffx整個(gè)過程物塊和小車增加的機(jī)械能為F(x+l)8?如圖所示，質(zhì)量為m的可看成質(zhì)點(diǎn)的物塊置于粗糙水平面上的M點(diǎn)，水平面的右端與固定的斜面平滑連接，物塊與水平面及斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同.物塊與彈簧未連接，開始時(shí)物塊擠壓彈簧使彈簧處于壓縮狀態(tài).現(xiàn)從M點(diǎn)由靜止釋放物塊，物塊運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)恰好靜止.彈簧原長(zhǎng)小于MM'.若物塊從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，物塊與接觸面之間由于摩擦所產(chǎn)生的熱量為Q,物塊、彈簧與地球組成系統(tǒng)的機(jī)械能為E,物塊通過的路程為s.不計(jì)轉(zhuǎn)折處的能量損失，下列圖象所描述的關(guān)系中9?如圖所示，光滑半圓弧軌道半徑為R，OA為水平半徑，BC為豎直直徑?一質(zhì)量為m的小物塊自A處以某一豎直向下的初速度滑下，進(jìn)入與C點(diǎn)相切的粗糙水平滑道CM上.在水平滑道上有一輕彈簧，其一端固定在豎直墻上，另一端恰位于滑道的末端C點(diǎn)(此時(shí)彈簧處于自然狀態(tài))?若物塊運(yùn)動(dòng)過程中彈簧最大彈性勢(shì)能為Ep,且物塊被彈簧反彈后恰能通過B點(diǎn).已知物塊與水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g,求：AA物塊離開彈簧剛進(jìn)入半圓軌道時(shí)對(duì)軌道的壓力fn的大小;彈簧的最大壓縮量d(3)物塊從A處開始下滑時(shí)的初速度v0.10.如圖所示，在粗糙水平臺(tái)階上靜止放置一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊，它與水平臺(tái)階表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)“=0.5,且與臺(tái)階邊緣O點(diǎn)的距離s=5m.在臺(tái)階右側(cè)固定了一個(gè)1圓弧擋板，圓弧半徑R=1m,今以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系.現(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動(dòng)小物塊，一段時(shí)間后撤去拉力，小物塊最終水平拋出并擊中擋板.若小物塊恰能擊中擋板上的P點(diǎn)(OP與水平方向夾角為37。，已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)，求其離開O點(diǎn)時(shí)的速度大小；為使小物塊擊中擋板，求拉力F作用的最短時(shí)間；改變拉力F的作用時(shí)間，使小物塊擊中擋板的不同位置.求擊中擋板時(shí)小物塊動(dòng)能的最小值.功能關(guān)系能量守恒定律例1.質(zhì)量為m的物體，在距地面h高處以g/3的加速度由靜止豎直下落到地面，下列說法中正確的是(BCD)A.物體的重力勢(shì)能減少1/3mghB.物體的機(jī)械能減少2/3mghC.物體的動(dòng)能增加1/3mghD.重力做功mgh

例2.如圖，ABCD是一個(gè)盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，B、C在水平線上，其距離d=0.5m.盆邊緣的高度為h=0.3m.在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其由靜止下滑.已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為尸0.1.小物塊在盆內(nèi)來回滑動(dòng)，最后停下來，則停下的位置到B的距離為（D）A.0.5mB.0.25mC.0.1mD.0mhIfmv答案：3M18m乍-茂MTOC\o"1-5"\h\z例3.（2014上海）質(zhì)量為M的物塊靜止在光滑水平桌面上，質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入物塊后，以水平速度2mv答案：3M18m乍-茂M51mv解析：由動(dòng)量守恒定律，mv0=m?2v0/3+Mv,解得v=彳防?由能量守恒定律，此過程中損失的機(jī)厶11151械能為AE=2mv02-2m?（2v0/3）2+2Mv2=18mv02-18M例4.（2014上海）如右圖，在半徑為2.5m的光滑圓環(huán)上切下一小段圓弧，放置于豎直平面內(nèi)，兩端點(diǎn)距最低點(diǎn)高度差H為1cm。將小環(huán)置于圓弧端點(diǎn)并從靜止釋放，小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需的最短時(shí)間為答案：0.7850.08解析:衛(wèi)環(huán)運(yùn)動(dòng)沿圓弧的運(yùn)動(dòng)可類比于單擺的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需的最短時(shí)間為t=T/4=—10=0.785s。由機(jī)械能守恒定律，mgH=mv2，在最低點(diǎn)處的速度為v=\/2gH。在最低點(diǎn)處的加速度為a==R點(diǎn)處的加速度為a==R2gH

R=0.08m/s2。5.(08廣東理科基礎(chǔ)11)-個(gè)25注的小孩從高度兩3.0Hi梯頂端由靜上開始滑下，滑到底端時(shí)的謹(jǐn)蔓為2.0m/s.e=10m乜；關(guān)十力時(shí)小磯敵的功..必卜結(jié)耒止確圧是(A.臺(tái)夕、力做功A.臺(tái)夕、力做功E0J重力帔功5C0JR.咀力儉功503J支夸力阪功50J答薬A解析曰動(dòng)能定理得刀合=v1=50J,曰能豈哥走得mgh=￡丁廠+W「組力做功二2Wr-=zkg-A—i-mvx=700J,JF&=mgh=7],支持才〒做功.例6.如圖，斜面的傾角為。，質(zhì)量為m的滑塊距擋板P的距離為s0，滑塊以初速度v0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為卩，滑塊所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力.若滑塊每次與擋板相碰均無(wú)機(jī)械能損失，求滑塊經(jīng)過的總路程.解析：滑塊最終要停在斜面底部，設(shè)滑塊經(jīng)過的總路程為s,對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)的全程應(yīng)用功能關(guān)系，全程所產(chǎn)生的熱量為Q=2mv0+mgs0sinO又全程產(chǎn)生的熱量等于克服摩擦力所做的功，即Q=ymgscosB1V2解以上兩式可得s=7(2gco°s0+s戶*0)-1V2答案：匸(2^+%tan0)例7?如圖所示，在傾角為30°的足夠長(zhǎng)光滑斜面AB前，有一粗糙水平面OA，OA長(zhǎng)為4m.有一質(zhì)量為m的滑塊，從O處由靜止開始受一水平向右的力F作用.F只在水平面上按圖乙所示的規(guī)律變化?滑塊與OA間的動(dòng)摩擦因數(shù)“=0.25,g取10m/s2,試求：滑塊到A處的速度大小.不計(jì)滑塊在A處的速率變化，滑塊沖上斜面的長(zhǎng)度是多少？

9、]、一■1-"…2—34ffin乙解