高中物理二輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型 功能關(guān)系能量守恒定律

專題5.4功能關(guān)系能量守恒定律

1.輕質(zhì)彈簧右端固定在墻上，左端與一質(zhì)量次=0.5kg的物塊相連，如圖甲所示。彈簧處

于原長(zhǎng)狀態(tài)，物塊靜止且與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.2。以物塊所在處為原點(diǎn)，水平向右為

正方向建立x軸?，F(xiàn)對(duì)物塊施加水平向右的外力?〃隨x軸坐標(biāo)變化的情況如圖乙所示。物塊

運(yùn)動(dòng)至x=0.4m處時(shí)速度為零。則此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為（g取10m/s2）（）

A.3.1JB.3.5J

C.1.8JD.2.OJ

答案：A

解析：物塊與水平面間的摩擦力為戶口加g=IN。現(xiàn)對(duì)物塊施加水平向右的外力尸，由F-x圖象面積表

示功可知尸做功甲=3.51，克服摩擦力做功旳=代=0.與。由功能關(guān)系可知，獷一砌:耳，此時(shí)彈雷的彈性

勢(shì)能為E,=3」J,選項(xiàng)A正確。

2.某同學(xué)用如圖所示的裝置測(cè)量一個(gè)凹形木塊的質(zhì)量加，彈簧的左端固定，木塊在水平面

上緊靠彈簧（不連接）將其壓縮，記下木塊右端位置力點(diǎn)，釋放后，木塊右端恰能運(yùn)動(dòng)到名點(diǎn)。

在木塊槽中加入一個(gè)質(zhì)量的=800g的祛碼，再將木塊左端緊靠彈簧，木塊右端位置仍然在［點(diǎn),

釋放后木塊離開彈簧，右端恰能運(yùn)動(dòng)到度點(diǎn)，測(cè)得/月、慫長(zhǎng)分別為27.0cm和9.0cm,則木塊

的質(zhì)量加為（）

A.100gB.200g

C.300gD.400g

答案：D

解析：祛碼質(zhì)量為=800g=0.8kg；

根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒有：〃儂?明=及

P（聞+%）AB2—Ef

聯(lián)立得：z?=0.4kg=400g

3.如圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中①和②為楔塊，③和④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程中（）

1

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：B

解析：本題主要考査功能關(guān)系和能量守恒，要明確不同力做功涉及不同能的變化及機(jī)械能守恒的條件,

在撞擊緩沖過程中，摩擦力和強(qiáng)力低負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為強(qiáng)力勢(shì)能和內(nèi)能，機(jī)械能不守

恒，B正確，ACD不正兩，利用能量守恒解題時(shí)，要分析幾個(gè)力做功，從而分析出幾種形式能的轉(zhuǎn)化，另

外還要分析動(dòng)能的轉(zhuǎn)化。

4.如圖所示，A,B、，三個(gè)一樣的滑塊從粗糙斜面上的同一高度同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，力由靜止釋

放，8的初速度方向沿斜面向下，大小為如C的初速度方向沿斜面水平，大小也為玲。下列說

法中正確的是（）

A.1和C將同時(shí)滑到斜面底端

B.滑到斜面底端時(shí)，6的機(jī)械能減少最多

C.滑到斜面底端時(shí)，6的動(dòng)能最大

D.滑到斜面底端時(shí)，61的重力勢(shì)能減少最多

答案：C

解析：將滑塊C的運(yùn)動(dòng)沿水平方向和沿斜面向下方向正交分解，4C兩個(gè)滑塊所受的滑動(dòng)

摩擦力大小相等，4所受滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上，C沿斜面向上的力是滑動(dòng)摩擦力的分力，根據(jù)

牛頓第二定律知，沿斜面方向。的加速度大于4的加速度，又沿斜面向下4，都做初速度為零

的加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)規(guī)律知。先到達(dá)斜面底端，故A錯(cuò)誤；三個(gè)滑塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小相

等，滑動(dòng)摩擦力做功與路程有關(guān)，C運(yùn)動(dòng)的路程最大，。克服摩擦力做功最大，機(jī)械能減小量等

于克服阻力做的功，故滑塊C機(jī)械能減小的最多，故B錯(cuò)誤；重力做功相同，摩擦力對(duì)爾夕做

功相同，。克服摩擦力做功最多，而占有初速度，根據(jù)動(dòng)能定理可知，滑到斜面底端時(shí)，切滑塊

的動(dòng)能最大，故C正確：三個(gè)滑塊下降的高度相同，重力勢(shì)能減小相同，故D錯(cuò)誤。

5.一質(zhì)量為〃=1.0kg的小物塊隨足夠長(zhǎng)的水平傳送帶一起運(yùn)動(dòng)，被一水平向左飛來的子

2

彈擊中并從物塊中穿過（不計(jì)子彈穿過物塊的時(shí)間），如圖甲所示。地面觀察者記錄了物塊被擊

中后的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，已知傳送帶的速度保持不變，g取10m/s2o在這一個(gè)

過程中下列判斷正確的是（）

?V

A.傳送帶速度大小2m/s,方向向左

B.物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2

C.傳送帶對(duì)物塊做的功為6J

D.物塊與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為4J

答案：A

解析：從＞一:■圖象看出，物塊被擊穿后，先向左減誨卜=2.0ms,以后隨傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)，所

以傳送帶的速度方向向左，其速度2.0ms,故A正確；由1一:圖象可得，物塊在滑動(dòng)摩擦力的作用下做勻

變速運(yùn)動(dòng)的加速度為由牛頓第二定律得，滑動(dòng)摩擦力尸產(chǎn)總也二:由，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩掘

因數(shù)“=Q.O67,故B錯(cuò)誤；傳送帶對(duì)物塊做的功由動(dòng)能定理可得：代入數(shù)據(jù)得：甲=一

6J,故C錯(cuò)誤；由r-r圖象可得，物塊相對(duì)傳送帶發(fā)生的位移為，=3m,所以物塊與傳送帶之間由于摩擦

而產(chǎn)生的內(nèi)能為。=.6=3^=2J,故D錯(cuò)誤。

6.我國(guó)相繼完成“神十”與“天宮”對(duì)接、“嫦娥”攜“玉兔”落月兩大航天工程。某航

天愛好者提出“玉兔”回家的設(shè)想：如圖，將攜帶“玉兔”的返回系統(tǒng)由月球表面發(fā)射到力高

度的軌道上，與在該軌道繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的飛船對(duì)接，然后由飛船送“玉兔”返回地球。設(shè)“玉

兔”質(zhì)量為必，月球半徑為此月面的重力加速度為g月。以月面為零勢(shì)能面，“玉兔”在力高

GMmh

度的引力勢(shì)能可表示為歷=丁不^，其中G為引力常量，〃為月球質(zhì)量。若忽略月球的自轉(zhuǎn),

RR-vh

從開始發(fā)射到對(duì)接完成需要對(duì)“玉兔”做的功為（）

mgHR

B.

R+h

儂月R1

D.

R+h

答案：D

3

Mm盧M陰疼1

解析：玉兔在力處，隨？又看g月，可得片島，動(dòng)能反=y=

m0限GMmhmg^Rhm0R1

勢(shì)能為名需要對(duì)玉兔做功勺卷+a=1二（方+］用，選項(xiàng)D

2R+hRR+h-R+h'

正確。

7.如圖所示，軌道和〃"底端對(duì)接且。＞。，小環(huán)自4點(diǎn)由靜止滑下再滑上的厶已知

小環(huán)在軌道A。下滑的距離小于在軌道〃獷上滑的距離，忽略小環(huán)經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失，軌

道各處的摩擦系數(shù)相同。若用尺F八丫和《分別表示小環(huán)所受的合力、摩擦力、速度和機(jī)械能,

這四個(gè)物理量的大小隨環(huán)運(yùn)動(dòng)路程的變化關(guān)系如圖。其中能正確反映小環(huán)自N點(diǎn)到右側(cè)最高點(diǎn)

解析：小球下滑和上滑過程中都是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式知，上渭

和下滑過程中平均速度大小相等，都為不=審，由于下滑距離小于上滑距離，故小環(huán)下滑時(shí)間小于小環(huán)

上滑時(shí)間，又由于下滑和上滑過程中速度變化的大小相同,則加速度大小a=金口,小環(huán)下滑時(shí)的加速度大，

根據(jù)牛頓第二定律知小環(huán)在下滑時(shí)所受合外力大于小環(huán)在上滑時(shí)所受合外力，故A正確；如圖：小環(huán)在桿

上受重力、支持力和滑動(dòng)摩掇力作用，由題意知￥=d、=*，咫cos。，因?yàn)?ya,所以下滑時(shí)的摩擦力小于

上滑時(shí)的摩掠力，故B正確；小環(huán)下滑時(shí)做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移與速度關(guān)系滿足2=2s

得：丫=伝，速度與位移的二次方根成正比，故C錯(cuò)誤；除重力和彈力外其他力做的功等于小環(huán)機(jī)械能的

変化，故小環(huán)下滑時(shí)的機(jī)械能等于E=耳-&I,由于下滑時(shí)摩擦力小于上滑時(shí)摩摭力，下滑時(shí)圖象的斜率

小于上滑時(shí)的圖象斜率，故D錯(cuò)誤。

8.如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端安裝一個(gè)定滑輪，物塊/、6用輕繩連接并跨過定

滑輪（不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦）。初始時(shí)刻，手扶物塊6使物塊/、6處于靜止?fàn)顟B(tài)。松手后物塊

4下落，物塊6沿斜面上滑，則從松手到物塊/著地前的瞬間（6未碰到滑輪）（）

4

A.物塊A減少的機(jī)械能等于物塊6增加的機(jī)械能

B.輕繩對(duì)物塊8做的功等于物塊6的機(jī)械能增量

C.輕繩對(duì)物塊A做的功等于物塊A的機(jī)械能變化量

D.摩擦力對(duì)物塊6做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量

答案：CD

解析：由題意可知，斜面粗糙，B受到滑動(dòng)摩撞力，對(duì)物塊以、B和斜面系統(tǒng)進(jìn)行分析，由能量守恒定

律可知，物塊減少的機(jī)械能等于物塊3増加的機(jī)械能加上摩擦產(chǎn)生的熱量，A錯(cuò)誤；以物塊8為研究對(duì)

象，由功能關(guān)系可知，輕繩拉力與摩擦力做的總功等于物塊&的機(jī)械能増量，B錯(cuò)誤；以H物塊為研究對(duì)

象，由功能關(guān)系可知，輕繩拉力做的功等于物塊的機(jī)械能變化量，C正確；以物塊丄、3組成的系統(tǒng)為研

究不慄，摩揍力做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量，D正確。

9.如圖所示，物體46通過細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體6的質(zhì)量為2勿，放

置在傾角為30°的光滑斜面上，物體4的質(zhì)量為如用手托著物體4使彈簧處于原長(zhǎng)，細(xì)繩伸

直，/與地面的距離為厶物體6靜止在斜面上的擋板戶處。放手后物體/下落，與地面即將接

觸時(shí)速度大小為心此時(shí)物體6對(duì)擋板恰好無壓力，則下列說法正確的是（）

A.彈簧的勁度系數(shù)為7

n

B.此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于mgh-^

C.此時(shí)物體1的加速度大小為g,方向豎直向上

D.此后物體5可能離開擋板沿斜面向上運(yùn)動(dòng)

答案：AB

解柝物體8對(duì)擋板恰好無壓力時(shí)，其仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，其合力為零，由平衡條件可得勧一

mg1

2儂sin30°=0,/]=—,選項(xiàng)A正確；由功能關(guān)系可得，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于儂力--而凡

h2

選項(xiàng)B正確；此時(shí)對(duì)物體力受力分析，其合力為零，無加速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤：此后物體6仍處

于靜止?fàn)顟B(tài)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

10.如圖所示，足夠長(zhǎng)傳送帶與水平面的夾角為0,物塊a通過平行于傳送帶的輕繩跨過光

滑輕滑輪與物塊6相連。開始時(shí)，a、6及傳送帶均靜止且〃Q@sin現(xiàn)使傳送帶順時(shí)針勻速

轉(zhuǎn)動(dòng)，則物塊在運(yùn)動(dòng)（物塊未與滑輪相碰）過程中（）

5

□*

A.一段時(shí)間后可能勻速運(yùn)動(dòng)

B.一段時(shí)間后，摩擦力對(duì)物塊a可能做負(fù)功

C.開始的一段時(shí)間內(nèi)，重力對(duì)a做功的功率大于重力對(duì)6做功的功率

D.摩擦力對(duì)a、6組成的系統(tǒng)做的功等于a、力機(jī)械能的增量

答案：ABD

解析：當(dāng)傳送帶向上勻速的開始階段，因傳送帶對(duì)?的摩擦力沿帶向上，且及+檢安犯1gsm8,故物塊

a冋上加速，當(dāng)物塊&的速度大小與帯速相等時(shí)，開始做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)因小爐叫西面，物塊a受的摩

擦力對(duì)a做負(fù)功，A、B均正確；設(shè)a、5的速度大小均為〃則凡=:如gvsm%瑪=哪“故凡C錯(cuò)

誤；由功能關(guān)系可知，摩擦力對(duì)&、占系統(tǒng)所做的功等于外）系統(tǒng)機(jī)械能的增量，D正確。

11.如圖所示，/、6、。三個(gè)一樣的滑塊從粗糙斜面上的同一高度同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，/由靜止

釋放，8的初速度方向沿斜面向下，大小為”,。的初速度方向沿斜面水平向左，大小也為”.

下列說法中正確的是（）

A.1和C將同時(shí)滑到斜面底端

B.滑到斜面底端時(shí)，4的機(jī)械能減少最多

C.滑到斜面底端時(shí)，6的動(dòng)能最大

D.。的重力勢(shì)能減少最多

解析：C滑塊/和C通過的路程不同，在沿斜面方向的加速度大小也不相同，故A錯(cuò)；滑

塊力和6滑到底端時(shí)經(jīng)過的位移相等，克服摩擦力做功相等，而滑塊C的路程較大，機(jī)械能減

少得較多，故B錯(cuò)；C對(duì)；三個(gè)滑塊滑到底端時(shí)重力勢(shì)能減少量相同，故D錯(cuò).

12.如圖所示，豎立在水平面上的輕彈簧，下端固定，將二個(gè)金屬球放在彈簧頂端（球與彈

簧不連接），用力向下壓球，使彈簧被壓縮，并用細(xì)線把小球和地面拴牢（圖甲）.燒斷細(xì)線后，

發(fā)現(xiàn)球被彈起且脫離彈簧后還能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)（圖乙）,那么該球從細(xì)線被燒斷到剛脫離彈簧的

運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是（）

6

o

A.彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大

B.球剛脫離彈簧時(shí)動(dòng)能最大

C.球在最低點(diǎn)所受的彈力等于重力

D.在某一階段內(nèi)，小球的動(dòng)能減小而小球的機(jī)械能增加

解析：D從細(xì)線被燒斷到球剛脫離彈蕾的運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的機(jī)械能，彈性勢(shì)

能逐漸減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)彈蓄彈力與小球重力相等時(shí)，小球的動(dòng)能最大，此后彈塞繼續(xù)對(duì)球做正功，

但球的動(dòng)能減小，而球的機(jī)械能卻増大，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；小球能纟脛實(shí)上開，說明在細(xì)線燒斷瞬

間小球在最低點(diǎn)時(shí)受到的彈力大于球的重力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.

13.滑板是現(xiàn)在非常流行的一種運(yùn)動(dòng)，如圖所示，一滑板運(yùn)動(dòng)員以7m/s的初速度從曲面的

/點(diǎn)下滑，運(yùn)動(dòng)到6點(diǎn)速度仍為7m/s,若他以6m/s的初速度仍由4點(diǎn)下滑?，則他運(yùn)動(dòng)到6點(diǎn)

時(shí)的速度（）

A.大于6m/sB.等于6m/s

C.小于6m/sD.條件不足，無法計(jì)算

解析：A當(dāng)初速度為7m/s時(shí)，由功能關(guān)系，運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做的功等于減少的重力勢(shì)

能.而當(dāng)初速度變?yōu)?m/s時(shí)，運(yùn)動(dòng)員所受的摩擦力減小，故從1到6過程中克服摩擦力做的功

減少，而重力勢(shì)能變化量不變，故運(yùn)動(dòng)員在6點(diǎn)的動(dòng)能大于他在/點(diǎn)的動(dòng)能.

14.（多選）如圖所示，D、4、B、，四點(diǎn)水平間距相等，DA、AB,形豎直方向高度差之比為

1：3：5.現(xiàn)分別放置三個(gè)相同的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），均使彈簧壓縮并鎖定，當(dāng)解除鎖定后，小球

分別從A、B、C三點(diǎn)沿水平方向彈出，小球均落在〃點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力,下列說法中正確的有（）

A.三個(gè)小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：2：3

7

B.三個(gè)小球彈出時(shí)的動(dòng)能之比為1：1：1

C.三個(gè)小球在空中運(yùn)動(dòng)過程中重力做功之比為1：3：5

1）.三個(gè)小球落地時(shí)的動(dòng)能之比為2：5：10

解析：AB本題考查平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、重力做功、動(dòng)能定理、彈性勢(shì)能等，意在考查考生對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)

律、功能關(guān)系的理解能力和分析判斷能力.三個(gè)小球彈出后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上，三個(gè)小球豎直位移

比為1：4：9,由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律廣可知，小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1：2：3,A項(xiàng)正確；又三

個(gè)小球水平位移之比為1：2：3,由水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律K=>“可知，三個(gè)小球彈出時(shí)速度相同，B

項(xiàng)正確；重力做功似>=卅g#,所以變力做功之比為1：4：9,C項(xiàng)錯(cuò)j當(dāng)且僅當(dāng)彈力對(duì)4啣X做功與重力

對(duì)小球/做功相等時(shí)，合外力對(duì)三個(gè)小球做功之比為2：5：10,故D項(xiàng)錯(cuò).

15.（多選）如圖所示，一質(zhì)量為〃的斜面體靜止在水平地面上，質(zhì)量為卬的木塊沿粗糙斜面

加速下滑/?高度，速度大小由匕增大到啜，所用時(shí)間為3木塊與斜面體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

在此過程中（）

A.斜面體受水平地面的靜摩擦力為零

P+盧

B.木塊沿斜面下滑的距離為——-——t

C.如果給質(zhì)量為加的木塊一個(gè)沿斜面向上的初速度唳，它將沿斜面上升到力高處速度變?yōu)?/p>

11

D.木塊與斜面摩擦產(chǎn)生的熱量為加g力-5/〃送+5〃/

解析：BD對(duì)整體分析可知，整體一定有向左的加速度，根據(jù)牛頓第二定律可知，整體在

水平方向一定受外力，即水平地面與斜面體間的靜摩擦力，故A錯(cuò)誤；由平均速度公式可知，

J+盧J+盧

木塊沿斜面下滑的平均速度為：，故下滑的距離為：x=[^=——-——t,故B正確；

由于木塊在斜面上受摩擦力，故木塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小一定大于木塊沿斜面向下

運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小；故上升/7時(shí)的速度一定小于心，故C錯(cuò)誤；由能量守恒定律可知：mgh+

1111

-m口=-niR+Q,故有：Q=mgh—卬聲H■-m口,故D正確.

2222

16.（多選）如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端固定在豎直墻面上，另一端拴接一小物塊，小物塊放

在動(dòng)摩擦因數(shù)為〃的水平面上，當(dāng)小物塊位于。點(diǎn)時(shí)彈簧處于自然狀態(tài).現(xiàn)將小物塊向右移到a

點(diǎn)，然后由靜止釋放，小物塊最終停在。點(diǎn)左側(cè)的6點(diǎn)（圖中未畫出），以下說法正確的是（）

bndirb

0?

8

A.必之間的距離小于施之間的距離

B.從。至8的過程中，小物塊的加速度逐漸減小

C.小物塊在。點(diǎn)時(shí)的速度最大

D.從a到8的過程中，彈簧彈性勢(shì)能的減少量等于小物塊克服摩擦力所做的功

解析：AD如果沒有摩擦力，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性知。點(diǎn)應(yīng)該在加中間，。&=。友由于有摩擦力，

物塊從a到上過程中機(jī)械能損失，故無;去到達(dá)沒有摩擦力情況下的〃點(diǎn)，艮卩。點(diǎn)靠近匕點(diǎn)，故。妗。工選

項(xiàng)A正確；從。至匕的過程中，小物塊受到向右的摩擦力及向右的強(qiáng)力，且強(qiáng)力逐洌變大，故物塊的加速

度逐漸變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤：當(dāng)物塊從&點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到向左的彈力和向右的摩擦力，且彈力逐漸減小,

加速度逐漸減小，當(dāng)彈力等于摩接力時(shí)加速度為零，此時(shí)速度最大，故小物塊的速度最大位置在。點(diǎn)右惻,

選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由能量守恒關(guān)系可知，從“到6的過程中，彈雷彈性勢(shì)能的減少量等干小物塊克服摩掇力所

做的功，選項(xiàng)D正確.

17.（多選）如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面劭和光滑斜面6c與水平面

的夾角相同，頂角。處安裝一定滑輪.質(zhì)量分別為材、必（絵加的滑塊，通過不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過

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)的過程中（）

A.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

B.重力對(duì)"做的功等于M動(dòng)能的增加

C.輕繩對(duì)w做的功等于如機(jī)械能的增加

D.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于"克服摩擦力做的功

解析：CD因?yàn)樨?cái)克服摩擦力做功，所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤.由功能關(guān)系知，系統(tǒng)

減少的機(jī)械能等于"克服摩擦力做的功，D正確.對(duì)"除重力外還有摩擦力和輕繩拉力對(duì)其做功,

由動(dòng)能定理可知B錯(cuò)誤.對(duì)如有拉力和重力對(duì)其做功，由功能關(guān)系知C正確.

18.某工地上，一架起重機(jī)將放在地面上的一個(gè)箱子吊起.箱子在起重機(jī)鋼繩的作用下由靜

止開始豎直向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中箱子的機(jī)械能￡與其位移x的關(guān)系圖象如圖所示，其中"両

過程的圖線為曲線，両?起過程的圖線為直線.根據(jù)圖象可知（）

A.両過程中箱子所受的拉力逐漸增大

B.”修過程中箱子的動(dòng)能一直增加

9

C.由?X2過程中箱子所受的拉力一直不變

D.由?X2過程中起重機(jī)的輸出功率一直增大

解析：C由除重力和彈篝彈力之外的其他力做多少負(fù)功箱子的機(jī)械能就減少多少，所以E-X圖象的

斜率的絕對(duì)值等于箱子所受拉力的大小，由題圖可知在0~斤內(nèi)斜率的絕對(duì)值逐漸源小，故在8乃內(nèi)箱子

所受的拉力逐漸減小，所以開始先勵(lì)口速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拉力減小后，可能做減速運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤,由于箱子

在xir內(nèi)所受的合力保持不變，故加速度保持不變，故箱子受到的拉力不變，故C正確；由于箱子在xi?

注內(nèi)E-x圖象的斜率轆對(duì)值不変，故箱子所受的拉力保持不變，如果拉力等于箱子所受的重力，故箱子

做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以輸出功率可能不變，故D錯(cuò)誤.

19.彈弓是孩子們喜愛的彈射類玩具，其構(gòu)造原理如圖所示，橡皮筋兩端點(diǎn)/、6固定在把

手上，橡皮筋處于力⑦時(shí)恰好為原長(zhǎng)狀態(tài)，在，處（4、6連線的中垂線上）放一固體彈丸，一手

執(zhí)把手，另一手將彈丸拉至〃點(diǎn)放手，彈丸就會(huì)在橡皮筋的作用下發(fā)射出去，打擊目標(biāo).現(xiàn)將

彈丸豎直向上發(fā)射，已知《是⑺中點(diǎn)，則（）

方尸

A.從〃到，過程中，彈丸的機(jī)械能守恒

B.從〃到。過程中，彈丸的動(dòng)能一直在增大

C.從〃到。過程中，橡皮筋的彈性勢(shì)能先增大后減小

D.從〃到后過程橡皮筋彈力做功大于從￡1到C過程

解析：D從〃到。過程中，彈力對(duì)彈丸做正功，彈丸的機(jī)械能增加，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；彈丸豎

直向上發(fā)射，從〃到，過程中，必有一點(diǎn)彈丸受力平衡，在此點(diǎn)Q彈=”咨在此點(diǎn)上方彈力小于

重力，在此點(diǎn)下方彈力大于重力，則從〃到。過程中，彈丸的動(dòng)能先增大后減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

從。到C過程中，橡皮筋的彈性勢(shì)能一直減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從〃到￡過程橡皮筋的彈力大于

從￡到C過程的，故從〃到￡過程橡皮筋彈力做功大于從￡到C過程，選項(xiàng)D正確.

20.（多選）（如圖是某緩沖裝置示意圖，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與直桿相連，直桿可在

固定的槽內(nèi)移動(dòng)，與槽間的滑動(dòng)摩擦力恒為￡直桿質(zhì)量不可忽略.一質(zhì)量為小的小車以速度修

撞擊彈簧，最終以速度y彈回.直桿足夠長(zhǎng)，且直桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，

不計(jì)小車與地面間的摩擦，則（）

1—±7—氏―,

小車?

A.小車被彈回時(shí)速度。一定小于心

10

111

B.直桿在槽內(nèi)移動(dòng)的距離等于7（50盧一5加聲）

c.直桿在槽內(nèi)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，小車與直桿始終保持相對(duì)靜止

D.彈簧的彈力可能大于直桿與槽間的最大靜摩擦力

解析：BD小車向右運(yùn)動(dòng)的過程中將受到彈蓄向左的彈力作用微加速度逐漸増大的減速運(yùn)動(dòng)，若小車

撞擊彈雷時(shí)的速度3較小，彈齧上的彈力小于力小車速度即減為零，隨后被彈回，此過程中只有動(dòng)能與彈

性勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化，因此最終彈回的速度'等于“，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤J若小車撞擊彈蓄時(shí)的速度r較大，

在其速度還未減為零，彈箸上的彈力已增大至F,由于直桿的質(zhì)量不可忽略，所以小車?yán)^續(xù)做加速度熔大的

減速運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)蕾繼續(xù)被壓縮，彈力大于f后，直桿向右做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者速度相等時(shí)，強(qiáng)簧被壓縮至最短,

故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D正確；當(dāng)小車速度減為季寸，小車反向強(qiáng)回，彈普強(qiáng)力須小，直桿最終也不再在槽

內(nèi)移動(dòng)，因此根據(jù)功能關(guān)系有：京=；，小弓一/nJ即直桿在槽內(nèi)移動(dòng)的距離為：統(tǒng)一;而巧，故選項(xiàng)

B正確.

21.如圖所示，有兩條滑道平行建造，左側(cè)相同而右側(cè)有差異，一個(gè)滑道的右側(cè)水平，另

一個(gè)的右側(cè)是斜坡.某滑雪者保持一定姿勢(shì)坐在雪撬上不動(dòng)，從小高處的4點(diǎn)由靜止開始沿傾

角為，的雪道下滑，最后停在與4點(diǎn)水平距離為s的水平雪道上.接著改用另一個(gè)滑道，還從

與/點(diǎn)等高的位置由靜止開始下滑，結(jié)果能沖上另一個(gè)傾角為。的雪道上白高處的￡點(diǎn)停

下.若動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，且不考慮雪橇在路徑轉(zhuǎn)折處的能量損失，則（）

A,動(dòng)摩擦因數(shù)為tan0B.動(dòng)摩擦因數(shù)為一

S

C.傾角。一定大于0D.傾角a可以大于9

解析：B第一次停在水平雪道上，由功能定理得

>?gfn-amgcos0-^-^-pmgs-O

mg/n-fimg（去的冷=0

u——

s

A錯(cuò)誤，B正確.

在.iB段由靜止下滑，說明即igcos険，”gsin內(nèi)第二次滑上CE在E點(diǎn)停下，說明卬“geoso>mgsina；

若心巴貝J雪橇不能停在E點(diǎn)，所以C、D錯(cuò)誤.

22.（多選）如圖所示，光滑軌道4図9是大型游樂設(shè)施過山車軌道的簡(jiǎn)化模型，最低點(diǎn)8處

的入、岀口靠近但相互錯(cuò)開，C是半徑為"的圓形軌道的最高點(diǎn)，切部分水平，末端。點(diǎn)與右

11

端足夠長(zhǎng)的水平傳送帶無縫連接，傳送帶以恒定速度『逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為，"的小滑塊

從軌道46上某一固定位置4由靜止釋放，滑塊能通過。點(diǎn)后再經(jīng)〃點(diǎn)滑上傳送帶，則()

A.固定位置/到6點(diǎn)的豎直高度可能為2〃

B.滑塊在傳送帶上向右運(yùn)動(dòng)的最大距離與傳送帶速度P有關(guān)

C.滑塊可能重新回到出發(fā)點(diǎn)/處

D.傳送帶速度p越大，滑塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量越多

解析：CD設(shè)的高度為/?,假設(shè)物塊從/點(diǎn)下滑剛好通過最高點(diǎn)C,則此時(shí)應(yīng)該是從/

下滑的高度的最小值，剛好通過最高點(diǎn)時(shí)，由重力提供向心力，則：磔=蕓，解得v(=^R,

R

1

從4到，根據(jù)動(dòng)能定理："將(分—2必=5次0,整理得到：h=2.5R,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從4到最

h

終停止，根據(jù)動(dòng)能定理得：nigh-umgx=Q,可以得到了=一,可以看出滑塊在傳送帶上向右運(yùn)

動(dòng)的最大距離與傳送帶速度-無關(guān)，與高度人有關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物塊在傳送帶上先做減速

運(yùn)動(dòng)，可能反向做加速運(yùn)動(dòng)，如果再次到達(dá)〃點(diǎn)時(shí)速度大小不變，則根據(jù)能量守恒，可以再次

回到｛點(diǎn)，故選項(xiàng)C正確；滑塊與傳送帶之間產(chǎn)生的熱量g

"儂Ax相對(duì)，當(dāng)傳送帶的速度越大，則在相同時(shí)間內(nèi)二者相對(duì)位移越大，則產(chǎn)生的熱量越多，

故選項(xiàng)D正確.

23.如圖所示，一質(zhì)量0=2kg的長(zhǎng)木板靜止在水平地面上，某時(shí)刻一質(zhì)量JUlkg的小鐵

塊以水平向左％=9m/s的速度從木板的右端滑上木板.己知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)4=

0.1,鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)"2=0.4,取重力加速度「10m/s2,木板足夠長(zhǎng)，求:

(1)鐵塊相對(duì)木板滑動(dòng)時(shí)木板的加速度的大小;

(2)鐵塊與木板摩擦所產(chǎn)生的熱量。和木板在水平地面上滑行的總路程X

解析；(1)設(shè)鐵塊在木板上滑動(dòng)時(shí)，木板的加速度為S,

由牛頓第二定律可得以小盤一

0.4x1x10-0.1x3x10

解得ai—:

2ms=0.5ms-.

⑵設(shè)鐵塊在木板上滑動(dòng)時(shí)，鐵塊的加速度為可，由牛頓第二定律得2Mg=Mai，解得團(tuán)=

設(shè)鐵塊與木板相對(duì)靜止達(dá)共同速度時(shí)的速度為％所需的時(shí)間為厶則有『=%一由%，。=

12

a2t,

解得：r=lm/s,t=2s.

鐵塊相對(duì)地面的位移

11

所=ga1力2=9x2m--X4X4m=10m.

11

木板運(yùn)動(dòng)的位移超=5。2t之二萬義0.5X4m=1m.

鐵塊與木板的相對(duì)位移Ax=xi—*2=1。m—1m=9m,

則此過程中鐵塊與木板摩擦所產(chǎn)生的熱量

g月△x="2/衝△x=0.4X1X10X9J=36J.

達(dá)共同速度后的加速度為a3,發(fā)生的位移為s,則有：

盧一01

a3=〃ig=lm/s2,s=-------=-m=0.5m.

2a32

木板在水平地面上滑行的總路程

x=*2+s=lm+0.5m=L5m.

答案：(1)0.5m/s2(2)1.5m

24.如圖所示，水平傳送帶/、8兩輪間的距離￡=40m,離地面的高度〃=3.2m,傳送帶以

恒定的速率”=2m/s向右勻速運(yùn)動(dòng).兩個(gè)完全一樣的小滑塊0、。中間夾有一根輕質(zhì)彈簧(彈簧

與只0不拴接)，用一輕繩把兩滑塊拉至最近(彈簧始終處于彈性限度內(nèi))，使彈簧處于最大壓

縮狀態(tài).現(xiàn)將只0輕放在傳送帶的最左端，P、0一起從靜止開始運(yùn)動(dòng)，ti=4s時(shí)輕繩突然斷

開，很短時(shí)間內(nèi)彈簧伸長(zhǎng)至本身的自然長(zhǎng)度(不考慮彈簧的長(zhǎng)度的影響)，此時(shí)滑塊廠速度反向，

滑塊0的速度大小剛好是卩的速度大小的兩倍.已知小滑塊的質(zhì)量均為勿=0.2kg,小滑塊與傳

送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.1,重力加速度差10m/s2.求：

(1)彈簧處于最大壓縮狀態(tài)時(shí)的彈性勢(shì)能；

(2)兩滑塊落地的時(shí)間差；

(3)兩滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的全過程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量.

13

解析：⑴滑塊的加速度大小a=ag=l

從靜止到與傳送帶共速所需時(shí)間%=￡=2s

時(shí)=1網(wǎng)=2m<L=40m

故滑塊第25末相對(duì)傳送帶靜止

由動(dòng)量守恒定律有2研口二州*一加7

又vo=2vp

解(導(dǎo)—?Sm§：vp—4tns

彈性勢(shì)能Ev=7?v?+7?vg-=7.2J

(2)兩滑塊離開傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，故兩滑塊落地時(shí)間差就是彈簧恢復(fù)到自然長(zhǎng)

度后，兩滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之差

fi=4s時(shí)，滑塊只0位移大小用=刖+玲(6—力)=6m

滑塊。與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)所用的時(shí)間

加一p0

益=-----=6S

a

這段時(shí)間內(nèi)位移大小

1

為2=々益一^^^=？。m<Z—%i=34m

故滑塊0先減速后勻速，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間

L-才—1A2

[3=------------------=2S

3W

滑塊〃速度減小到0時(shí)運(yùn)動(dòng)位移大小

/

為===8m>X]=6m

2a

滑塊戶滑到左端時(shí)的速度%="-2/=2m/s

運(yùn)動(dòng)時(shí)間&=-------=2s