专题37力学中的功能关系固定斜面上滑动摩擦力做功的一个有用结论能量守恒定律（原卷版）

专题37力学中的功能关系能量守恒定律固定斜面上滑动摩擦力做功的一个有用结论考点一力学中的功能关系考点二固定斜面上滑动摩擦力做功的一个有用结论考点三能量守恒定律的理解和应用考点一力学中的功能关系能量功能关系表达式势能重力做的功等于重力势能减少量七月减=41一瓦2弹力做的功等于弹性势能减少量动能合外力做功等于动能变化量肌合=氏21氏1机械能除重力和系统内弹力之外，其他力做功等于机械能变化量w其他=氏一右摩擦产一对相互作用的滑动摩擦力做功之和的绝对值等于产生生的内能，即：因摩擦而产生的内能等于摩擦力和相对路程0=f•X相对的内能的乘积.（多选）2022年冬季奥会在北京顺利举行，让我们领略了冰雪运动的魅力。如图所示我国小将苏翊鸣在一次自由式滑雪空中技巧训练中保持同一姿态沿斜坡下滑了一段距离，如果重力对他做功为1000J,他克服阻力做功500J,则他在此过程中（）A.可能在做匀速直线运动B.动能增加了500JC.重力势能减少了500JD.机械能减少了500J.一个质量为必的物体以a=2g的加速度竖直向下运动，则在物体下降力高度的过程中物体的（）A.重力势能减少了2mghB.合外力做功为mghC.合外力做功为2mghD.动能增加了mgh,重力势能减少了mgh3.（多选）比赛开始之前，裁判员利用掷硬币的方法让双方球队的队长来挑选一侧的场地，若裁判员以初速度孙竖直向上掷出一枚质量为力的硬币，硬币升到最高点之后，又落回掷出点。假设硬币所受空气阻力大小恒为£运动的最高点距掷出点为力，重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（）A.整个过程中空气阻力对硬币做功之和为0B.整个过程中硬币损失的机械能为2处C.下降过程中有f/=mg/i-^-mvQ2D.上升过程中有mg//力=」血为22.（多选）如图所示，倾角为37。的斜面固定在水平面上，质量为/〃的小物块自斜面底端以某一初速度沿斜面向上做匀减速直线运动。已知小物块与斜面间的动摩擦因数为0.75,小物块沿斜面上升的最大高度为〃，重力加速度大小为g,取sin37。=0.6,则在小物块上升的过程中，下列说法正确的是（）A.小物块的重力势能增加了加g/A.小物块的初动能为乡股〃C.小物块的机械能损失了加g加.小物块克服摩擦力做功0.6加.如图所示，劲度系数为4的轻质弹簧，一端系在竖直放置的半径为左的圆环顶点R另一端系一质量为加的小球，小球穿在圆环上做无摩擦的运动.设开始时小球置于/点，弹簧处于自然状态，当小球运动到最低点时速率为心对圆环恰好没有压力.下列分析正确的是（）2VA.小球过8点时，弹簧的弹力为侬一.2VB.小球过夕点时，弹簧的弹力为加g+C.从/到夕的过程中，小球的机械能守恒D.从/到夕的过程中，小球的机械能减少6.（多选）在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为勿的木块相连，木块处于静止状态。现给木块一个竖直向下的力凡使木块缓慢向下移动力，力少做功勿1，此后木块静止，如图所示。则（）A.在木块下移力的过程中重力势能的减少量侬•力B.在木块下移h的过程中弹性势能的增加量（F+rag）hC.在木块下移力的过程中弹簧弹力做功叫+mg2D.在木块下移h的过程中弹性势能的增加量叫+mg/i.（2022•全国•高三课时练习）（多选）篮球运动员的定点跳投动作可分解如下：静止在地面上的运动员先屈腿下蹲，然后突然蹬地，重心上升双脚离开地面，离地后重心继续上升，到达最高点后投出篮球。已知某运动员的质量为力，双脚离开地面时的速度为巴从下蹲到最高点的过程中重心上升的高度为力，下列说法正确的是（）A.从下蹲到离开地面，地面对运动员做的功为mg力.从下蹲到离开地面，地面对运动员做的功为零C.从下蹲到离开地面，运动员的机械能增加了mg2+：瓶/D.从下蹲到最高点，运动员先超重后失重.（多选）如图所示，倾角为30°的斜面上，质量为血的物块在恒定拉力作用下沿斜面以加速度。=与（g为重力加速度）向上加速运动距离％的过程中，下列说法正确的是（）A.重力势能增加gzngxB.动能增加等C.机械能增加加9如.拉力做功为等.节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射部分，通过火药剧烈燃烧产生的高压燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中。若礼花弹在由炮筒底部击发至炮筒口的过程中，克服重力做功叫，克服炮筒阻力及空气阻力做功”2,高压燃气对礼花弹做功皿3,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名+电+人B.礼花弹的动能变化量为名2-名C.礼花弹的机械能变化量为卬3-%D.礼花弹的机械能变化量为名-色一人10.（2020•全国I卷・T20）（多选）一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线I、II所示，重力加速度取10m/s2o则（）A.物块下滑过程中机械能不守恒B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C.物块下滑时加速度的大小为6.0m/s?D.当物块下滑2.0m时机械能损失了12J11.（多选）如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时用手托住B,让细线恰好伸直,然后由静止释放B,直至B获得最大速度。下列有关该过程的分析正确的是（）B物体的机械能一直减小B物体的动能增加量等于B物体重力势能的减少量B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量D.细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量12.（多选）如图所示，轻质弹簧一端固定，伸长后另一端与一质量为勿、套在粗糙竖直固定杆/处的圆环相连。圆环从4处由静止开始下滑，经过夕处时弹簧水平，到达。处时圆环的速度为零，然后在。处给圆环一竖直向上的初速度心圆环恰好能回到/处，在上述过程中，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，则圆环（）A.下滑过程中，弹簧的弹性势能一定先减小后增大B.下滑过程中，经过夕时的速度最大C.上滑过程中，摩擦产生的内能为:瓶/4D.上滑过程中经过8处的动能大于下滑过程中经过8处的动能（2022•全国•高三专题练习）（多选）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为"的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为a,圆环在4处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从/处由静止释放，到达。处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度〃，恰好能回到上已知AC=L,8是ZC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g,则（）A.下滑过程中，圆环到达。处时弹簧的弹性势能为mgLsinaB.下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为3血后C.从C到/过程，弹簧对环做功为mgLsina-：771户D.环经过8时，上滑的速度大于下滑的速度考点二固定斜面上滑动摩擦力做功的一个有用结论如图，设斜面与物体间的动摩擦因数为〃，斜面长£,底边长x,斜面倾角为则物体在斜面上下滑工的过程中滑动摩擦力对物体做的功：wf=-//mgcos0L=-〃mgx结论：在固定斜面上运动的物体，滑动摩擦力对物体做的功只与〃，mg,水平位移有关，与斜面斜长及斜面倾角无关.（2022•全国•高三专题练习）（多选）如图所示，物体在平行于斜面向上拉力作用下，分别沿倾角不同的斜面由底端匀速运动到高度相同的顶端，物体与各斜面间的动摩擦因数相同，则（）A.无论沿哪个斜面拉，克服重力做的功相同B.无论沿哪个斜面拉，克服摩擦力做的功相同C.无论沿哪个斜面拉，拉力做的功均相同D.沿倾角较小的斜面拉，拉力做的功较多15.如图所示，将3个木板1、2、3固定在墙角，现将一个可以视为质点的物块分别从3个木板的顶端由静止释放，物块沿木板下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数均为〃。下列说法正确的是（）A.物块沿着1和2下滑到底端时速度大小相等B.物块沿着3下滑到底端时速度最大C.物块沿着1下滑到底端的过程中，产生的热量最多D.物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量一样多考点三能量守恒定律的理解和应用.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其他形式，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..表达式£初=£末或月增=£减..应用能量守恒定律解题的步骤（2022•山东・高考真题）我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中（）A.火箭的加速度为零时，动能最大B.高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能C.高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量D.高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量（2022•江苏苏州•高一期末）泉州小蚱风电场利用风能发电，既保护环境，又可创造很高的经济价值。如图所示，风力发电机的叶片半径为几某段时间内该区域的风速大小为心风恰好与叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为p,风力发电机的发电效率为小下列说法错误的是（）A.单位时间内通过叶片转动圆面的空气质量为P7H7R2B.此风力发电机发电的功率为C.若仅风速减小为原来的3发电的功率将减小为原来的5，OD.若仅叶片半径增大为原来的2倍，发电的功率将增大为原来的8倍.如图所示，轨道N6部分为光滑的;圆弧，半径〃=0.2m,4点与圆心等高。比部分水平但不光滑，。端4固定一轻质弹簧，3为弹簧的原长。一个可视为质点、质量勿=lkg的物块从力点由静止释放，物块将弹簧压缩至最短的〃点（图中未画出），又经弹簧反弹后停在〃点（不再滑上轨道4?段）。已知物块与肉之间的动摩擦因数〃=0.1,30间距离x8O=1.0m,的/间距离xQ〃=0.25m,重力加速度g取lOm/sz,试求:（1）物块运动到8点时，轨道对物块的支持力R;（2）整个过程中弹簧的最大弹性势能；(3)劭间距离物。.如图所示，固定斜面的倾角夕=30。，物体/与斜面之间的动摩擦因数〃=Xp轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于。点，用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体力和反滑轮右侧绳子与斜面平行，/的质量为2/=4kg,8的质量为为=2kg,初始时物体/到。点的距离£=1m,现给4、夕一初速度的=3m/s,使4开始沿斜面向下运动，方向上运动，物体力将弹簧压缩到最短后又恰好能弹回到。点.已知重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力，整个过程中轻绳始终处于伸直状态.求在此过程中：⑴物体/向下运动刚到。点时的速度大小；⑵弹簧的最大压缩量；⑶弹簧的最大弹性势能..如图所示，一轻弹簧原长为2R其一端固定在倾角为37。的固定直轨道力。的底端/点，另一端位于直轨道上8点，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为〃的光滑圆弧轨道相切于。点，力作7兄/、B、a〃均在同一竖直平面内。质量为力的小物块P自。点由静止开始下滑，最低到达距/点为〃的£点(未画出)，随后P沿轨道被弹回，最高到达厂点，已知P与直轨道间的动摩擦因数〃=0.25,重力加速度大小为g,取sin370=0.6,cos370=0.8,求：(1)物块P从。点到第一次通过6点所用时间t；(2)分点到/点的距离；(3)改变物块P的质量为拓7,然后将P推至瓦点从静止释放，物块P通过圆弧上的〃点时，对圆弧轨道的压力在竖直方向且大小等于物块现有重力的0.2倍，求A的数值。.某弹射游戏的轨道装置如图所示，倾斜直轨道AB长为2〃、倾角为37°