金版學(xué)案2017高三物理一輪54功能關(guān)系能量守恒定律

一、功能關(guān)功能量的變重力做正重力勢(shì)能減彈簧彈力做正彈性勢(shì)能減合外力做負(fù)動(dòng)能減電場(chǎng)力做正電勢(shì)能減其他力(除重力、彈力外)做正機(jī)械能增二、能量守恒定內(nèi)容能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空它只能從一種形式轉(zhuǎn)化的總量保持不變．表達(dá)式：ΔE減＝ΔE增力對(duì)物體做了多少功，物體就有多少能量功就是能，能就滑動(dòng)摩擦力做功時(shí)，一定會(huì)引起能量的轉(zhuǎn)化能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，其總量有可能增加，也可能能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中總量保持不變，故沒(méi)有必要節(jié)約能源 緩沖器的機(jī)械能不守恒，A項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確；在彈簧壓縮的過(guò)程中，有部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了彈簧的彈性勢(shì)能，并沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在彈簧壓縮的為動(dòng)能，D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案2．(201·長(zhǎng)治模擬角分別為3°、45°、6質(zhì)點(diǎn))、、C分別從三斜面的頂部滑到底部的過(guò)程中()A．物體A克服摩擦力做的功最B．物體B克服摩擦力做的功最C．物體C克服摩擦力做的功最D．三個(gè)物體克服摩擦力做的功一樣解析：因?yàn)槿齻€(gè)固定斜面的表面情況一樣，A、B、C又是完全相同的三個(gè)A、B、Cμ，由功的定義知Wf＝－Ffs＝－μmgscosθ＝－μmgd，三個(gè)固定斜面底邊長(zhǎng)度d都相等，所以摩3．(2016·長(zhǎng)沙模擬如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋v對(duì)靜止這一過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．電動(dòng)機(jī)做的功為2B．摩擦力對(duì)物體做的功為22C．傳送帶克服摩擦力做的功為2D．電動(dòng)機(jī)增加的功率為內(nèi)能，選項(xiàng)AB傳送帶增加的功率為μmgv，選項(xiàng)D正確．4．(2016·模擬)如圖所示，一工件置于水平地面上，其AB段為一半徑R＝1.0m的光滑圓弧軌道，BC段為一長(zhǎng)度L＝0.5m的粗糙水平軌道，二者相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道位于同一豎直平面內(nèi)，P點(diǎn)為圓弧軌道上的一個(gè)確定點(diǎn)．一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，其質(zhì)量m＝0.2kg，與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.4.工件質(zhì)量M＝0.8kg，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.1(g＝10m/s2)．(1)若工件固將物塊由P點(diǎn)無(wú)初速度釋滑至C點(diǎn)時(shí)恰好靜止P、C兩點(diǎn)間的高度差h；(2)若將一水平恒力F作用于工件，使物塊在P點(diǎn)與工件保持相對(duì)靜止，一①求F的大?、诋?dāng)速度v＝5m/s時(shí)，使工件立刻停止運(yùn)動(dòng)(即不考慮的時(shí)間和位移)，物塊飛離圓弧軌道落至BC段，求物塊的落點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離．解析：(1)物塊從P點(diǎn)下滑經(jīng)B點(diǎn)到Cmgh－代入數(shù)據(jù)解得h＝0.2(2)①a，Pθcos

R對(duì)m由第二定律有mgtan對(duì)工件和物塊整體代入數(shù)據(jù)解聯(lián)立方程得F＝8.5②物塊飛離弧面做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)水平射程為x，有11代入數(shù)據(jù)解得：t＝0.2x＝1.0落點(diǎn)到B點(diǎn)距離s＝x－Rsinθ＝0.4答案：(1)0.2 (2)①8.5 ②0.4一、單項(xiàng)選擇1自然現(xiàn)象中蘊(yùn)藏著許多物理知識(shí)如圖所示為一個(gè)盛水袋從側(cè)緩慢推袋壁使它變形，則水的重力勢(shì)能( )A．增 B．變C．不 D．不能確能增大，A對(duì)．2．(2016·棗莊模擬)如圖所示，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)程塊損失的機(jī)械能為(

解析：FN－mg＝mR，F(xiàn)N＝1.5mgv＝2.損失的機(jī)械能

D

3．(2015隨州模擬如圖所示，兩根相同的輕質(zhì)彈簧，沿足夠長(zhǎng)的光滑斜面速度第一次減為零的過(guò)程，兩物塊()A．最大速度D．重力勢(shì)能的變化量不度不同，故C正確，D錯(cuò)誤．4．(2016承德模擬如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定速率順時(shí)針運(yùn)行，將一個(gè)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)能的增加增加量摩擦產(chǎn)生的熱量解析：ABx1恰好等于物體和傳送帶間d.Q＝Ffd＝Ffx1CD錯(cuò)誤．5(201衡水模擬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MN若物塊從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，物塊與接觸面之間由于摩擦所產(chǎn)生的熱量為Q不計(jì)轉(zhuǎn)折處的能量損失，下列圖象所描述的關(guān)系中可能正確的是()能隨s而減小，BDs>xMM′Q＝μmgxMM′＋μmgcosθ(s－xMM′)，E＝E0－μmgxMM′－μmgcosθ(s－xMM′)，對(duì)應(yīng)圖線(xiàn)可知，A錯(cuò)誤，C正確．6(2016呂梁模擬送帶足夠長(zhǎng)且與水平面的傾角為＝0時(shí)刻記錄了皮箱之后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化關(guān)系，如圖所示圖中取沿斜面向上的運(yùn)動(dòng)v1v2g取10m/2)()A．0～t1時(shí)間內(nèi)，傳送帶對(duì)皮箱做正B．皮箱與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，μ<tanC．0～t2時(shí)間內(nèi)，傳送帶對(duì)皮箱做功為 D．系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一定大于皮箱動(dòng)能的變化0～t1At1下做加速運(yùn)動(dòng)，所以其合力方向沿斜面向上，即μmgcosθ>mgsinθ，則θ，B錯(cuò)誤；0～t2時(shí)間內(nèi)，傳送帶對(duì)皮箱做的功W加上重力對(duì)皮箱做的功等于皮箱動(dòng)能的增加量，即 2，根據(jù)v－t圖象的“面積 法求位移可知，WG≠0，所以C錯(cuò)誤；0～t2時(shí)間內(nèi)，皮箱與傳送帶之間有相對(duì)“摩擦生熱”Q＝Ffs相對(duì)，該過(guò)程中，皮箱受到的摩擦力Ff0～t1時(shí)間內(nèi)皮箱的位移s1，t1～t2時(shí)間內(nèi)皮箱的位移大小為s2s相對(duì)>s1＋s20～t1和t1～t2時(shí)間內(nèi)的皮箱運(yùn)用動(dòng)能定理有－(Ff－mgsin 2(Ff－mgsin 2，所以 2＋mgs1sin 2＋mgs2sinθ，所以

Ffs相對(duì)

2＋mgsinθ(s1＋

2D

s

二、多項(xiàng)選擇7(2015黃石模擬b跨接在同一光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上．初始時(shí)用力壓住b使、b靜止，撤去此壓力后，a開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在a下降的過(guò)程中，b始終未離開(kāi)桌面．在此過(guò)程中()A．a(chǎn)的動(dòng)能小于b的動(dòng)B．兩物體機(jī)械能的變化量相C．a(chǎn)的重力勢(shì)能的減小量等于兩物體總動(dòng)能的增加D．繩的拉力對(duì)a所做的功與對(duì)b所做的功的代數(shù)和為a的速度等于b的速度沿繩方向的分量，ab的動(dòng)能小，Ab與地面有摩擦力，運(yùn)動(dòng)時(shí)有熱量產(chǎn)生，所以該系統(tǒng)機(jī)械能減少，而B(niǎo)、C兩項(xiàng)均為系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表現(xiàn)，故B、C錯(cuò)誤；輕繩不可伸長(zhǎng)，兩端分別對(duì)a、b做功大小相等，符號(hào)相反，D正確．8．(2016·張家界模擬)如圖所示，質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小車(chē)靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊，放在小車(chē)的最左端，現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上，小物塊與小車(chē)間的摩擦力為Ff，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小車(chē)運(yùn)動(dòng)的位移為x，小物塊剛好滑到小車(chē)的右端，則下列說(shuō)法中正確的是()A．此時(shí)物塊的動(dòng)能為B．此時(shí)小車(chē)的動(dòng)能為C．這一過(guò)程中，物塊和小車(chē)增加的機(jī)械能為D．這一過(guò)程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為解析：F(L＋x)－Ff(L＋x)＝ΔEk，A錯(cuò)誤；對(duì)小車(chē)，故＝ΔEk＋Ek＝F(L＋x)－FfL，C錯(cuò)誤；摩擦產(chǎn)生的熱量Q＝FfL，D9．(2016新鄉(xiāng)模擬一木塊靜置于光滑水平面上一顆沿水平方向飛來(lái)射入木塊中．當(dāng)進(jìn)入木塊的深度達(dá)到最大值3.0m時(shí)，木塊沿水平面恰移動(dòng)距離2.0m則在上述過(guò)程中()A．木塊獲得的動(dòng)能與損失的動(dòng)能之比為1∶1B．系統(tǒng)損失的機(jī)械能與損失的動(dòng)能之比為3∶5D．系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量與損失的動(dòng)能之比為3∶5解析：由動(dòng)能定理對(duì)Ff·(3＋2)×10－2＝ΔEk1，對(duì)木塊Ff×2×10－2＝ΔEk2，則ΔEk1∶ΔEk2＝5∶2，A；系統(tǒng)損失的動(dòng)能為FfΔs＝Ff×3×10－2＝ΔE，ΔE∶ΔEk1＝3∶5，B、D兩項(xiàng)正確；ΔE∶ΔEk2＝3∶2，C項(xiàng)正確．三、非選擇10．(2016·廊坊模擬)如圖所示，質(zhì)量m＝1kg的小物塊放在一質(zhì)量為4kg的足夠長(zhǎng)的木板右端，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，木板與水平面間的摩擦不計(jì)．物塊用勁度系數(shù)k＝25N/m的彈簧拴住，彈簧的左端固定(與木板不粘連)．開(kāi)始時(shí)整個(gè)裝置靜止，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)．現(xiàn)對(duì)木板施以12N的水平向右的恒力(物塊與木板間最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力，g＝2m/s2)．已知彈簧的彈性勢(shì)能Ep＝1kx2，式中x為彈簧的伸長(zhǎng)量或壓縮量2解析：(1)假設(shè)m、M相對(duì)靜止，由第二定a＝F＝2.4此時(shí)mF合＝ma＝2.4N>Ff＝μmg＝2m所以m、M相對(duì)滑動(dòng)a＝Ff＝μg＝2m速度最大時(shí)，物塊所受合力為零，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)x，則kx＝μmg，所以x＝0.08m，由功能關(guān)系有

2 所以vm＝0.4答案：(1)2 (2)0.41．(201·永州模擬如圖所示，傾角為3°的部分粗糙的斜面軌道和兩個(gè)光滑半圓軌道組成的S形軌道．兩個(gè)光滑半圓軌道半徑都為＝0.2，其連接處DD質(zhì)量為＝.02kg彈性勢(shì)能p＝.27現(xiàn)解除彈簧的鎖定小球從A點(diǎn)出發(fā)經(jīng)的S形軌道運(yùn)動(dòng)后從E點(diǎn)水平飛出，落到水平地面上，落點(diǎn)到與E點(diǎn)在同一豎直線(xiàn)上B點(diǎn)的距離為＝.0．已知斜面軌道的A點(diǎn)與水平面上B點(diǎn)之間的高度為h＝1.0m，小球與斜面的粗糙部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75，小球從斜面到達(dá)半圓軌道通過(guò)B點(diǎn)時(shí)，前后速度大小不變，不計(jì)空氣阻力，g1