金版学案2017高三物理一轮54功能关系能量守恒定律

一、功能关功能量的变重力做正重力势能减弹簧弹力做正弹性势能减合外力做负动能减电场力做正电势能减其他力(除重力、弹力外)做正机械能增二、能量守恒定内容能量既不会凭空产生，也不会凭空它只能从一种形式转化的总量保持不变．表达式：ΔE减＝ΔE增力对物体做了多少功，物体就有多少能量功就是能，能就滑动摩擦力做功时，一定会引起能量的转化能量在转化或转移的过程中，其总量有可能增加，也可能能量在转化或转移的过程中总量保持不变，故没有必要节约能源 缓冲器的机械能不守恒，A项错误、B项正确；在弹簧压缩的过程中，有部分动能转化成了弹簧的弹性势能，并没有全部转化为内能，C项错误；在弹簧压缩的为动能，D项错误．答案2．(201·长治模拟角分别为3°、45°、6质点)、、C分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中()A．物体A克服摩擦力做的功最B．物体B克服摩擦力做的功最C．物体C克服摩擦力做的功最D．三个物体克服摩擦力做的功一样解析：因为三个固定斜面的表面情况一样，A、B、C又是完全相同的三个A、B、Cμ，由功的定义知Wf＝－Ffs＝－μmgscosθ＝－μmgd，三个固定斜面底边长度d都相等，所以摩3．(2016·长沙模拟如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释v对静止这一过程中，下列说法正确的是()A．电动机做的功为2B．摩擦力对物体做的功为22C．传送带克服摩擦力做的功为2D．电动机增加的功率为内能，选项AB传送带增加的功率为μmgv，选项D正确．4．(2016·模拟)如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R＝1.0m的光滑圆弧轨道，BC段为一长度L＝0.5m的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点．一可视为质点的物块，其质量m＝0.2kg，与BC间的动摩擦因数μ1＝0.4.工件质量M＝0.8kg，与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1(g＝10m/s2)．(1)若工件固将物块由P点无初速度释滑至C点时恰好静止P、C两点间的高度差h；(2)若将一水平恒力F作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一①求F的大小②当速度v＝5m/s时，使工件立刻停止运动(即不考虑的时间和位移)，物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离．解析：(1)物块从P点下滑经B点到Cmgh－代入数据解得h＝0.2(2)①a，Pθcos

R对m由第二定律有mgtan对工件和物块整体代入数据解联立方程得F＝8.5②物块飞离弧面做平抛运动，设水平射程为x，有11代入数据解得：t＝0.2x＝1.0落点到B点距离s＝x－Rsinθ＝0.4答案：(1)0.2 (2)①8.5 ②0.4一、单项选择1自然现象中蕴藏着许多物理知识如图所示为一个盛水袋从侧缓慢推袋壁使它变形，则水的重力势能( )A．增 B．变C．不 D．不能确能增大，A对．2．(2016·枣庄模拟)如图所示，一个质量为m的铁块沿半径为R的固定半圆轨道上边缘由静止滑下，到半圆底部时，轨道所受压力为铁块重力的1.5倍，则此过程块损失的机械能为(

解析：FN－mg＝mR，FN＝1.5mgv＝2.损失的机械能

D

3．(2015随州模拟如图所示，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面速度第一次减为零的过程，两物块()A．最大速度D．重力势能的变化量不度不同，故C正确，D错误．4．(2016承德模拟如图所示，足够长的传送带以恒定速率顺时针运行，将一个物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速B．第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加增加量摩擦产生的热量解析：ABx1恰好等于物体和传送带间d.Q＝Ffd＝Ffx1CD错误．5(201衡水模拟m的可看成质点的物块置于粗糙水平面上的M点，水平面的右端与固定的斜面平滑连接，物块与水平面及斜面之间MN若物块从M点运动到N点的过程中，物块与接触面之间由于摩擦所产生的热量为Q不计转折处的能量损失，下列图象所描述的关系中可能正确的是()能随s而减小，BDs>xMM′Q＝μmgxMM′＋μmgcosθ(s－xMM′)，E＝E0－μmgxMM′－μmgcosθ(s－xMM′)，对应图线可知，A错误，C正确．6(2016吕梁模拟送带足够长且与水平面的倾角为＝0时刻记录了皮箱之后在传送带上运动速度随时间的变化关系，如图所示图中取沿斜面向上的运动v1v2g取10m/2)()A．0～t1时间内，传送带对皮箱做正B．皮箱与传送带间的动摩擦因数为μ，μ<tanC．0～t2时间内，传送带对皮箱做功为 D．系统产生的热量一定大于皮箱动能的变化0～t1At1下做加速运动，所以其合力方向沿斜面向上，即μmgcosθ>mgsinθ，则θ，B错误；0～t2时间内，传送带对皮箱做的功W加上重力对皮箱做的功等于皮箱动能的增加量，即 2，根据v－t图象的“面积 法求位移可知，WG≠0，所以C错误；0～t2时间内，皮箱与传送带之间有相对“摩擦生热”Q＝Ffs相对，该过程中，皮箱受到的摩擦力Ff0～t1时间内皮箱的位移s1，t1～t2时间内皮箱的位移大小为s2s相对>s1＋s20～t1和t1～t2时间内的皮箱运用动能定理有－(Ff－mgsin 2(Ff－mgsin 2，所以 2＋mgs1sin 2＋mgs2sinθ，所以

Ffs相对

2＋mgsinθ(s1＋

2D

s

二、多项选择7(2015黄石模拟b跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上．初始时用力压住b使、b静止，撤去此压力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面．在此过程中()A．a的动能小于b的动B．两物体机械能的变化量相C．a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加D．绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为a的速度等于b的速度沿绳方向的分量，ab的动能小，Ab与地面有摩擦力，运动时有热量产生，所以该系统机械能减少，而B、C两项均为系统机械能守恒的表现，故B、C错误；轻绳不可伸长，两端分别对a、b做功大小相等，符号相反，D正确．8．(2016·张家界模拟)如图所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车间的摩擦力为Ff，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是()A．此时物块的动能为B．此时小车的动能为C．这一过程中，物块和小车增加的机械能为D．这一过程中，因摩擦而产生的热量为解析：F(L＋x)－Ff(L＋x)＝ΔEk，A错误；对小车，故＝ΔEk＋Ek＝F(L＋x)－FfL，C错误；摩擦产生的热量Q＝FfL，D9．(2016新乡模拟一木块静置于光滑水平面上一颗沿水平方向飞来射入木块中．当进入木块的深度达到最大值3.0m时，木块沿水平面恰移动距离2.0m则在上述过程中()A．木块获得的动能与损失的动能之比为1∶1B．系统损失的机械能与损失的动能之比为3∶5D．系统产生的热量与损失的动能之比为3∶5解析：由动能定理对Ff·(3＋2)×10－2＝ΔEk1，对木块Ff×2×10－2＝ΔEk2，则ΔEk1∶ΔEk2＝5∶2，A；系统损失的动能为FfΔs＝Ff×3×10－2＝ΔE，ΔE∶ΔEk1＝3∶5，B、D两项正确；ΔE∶ΔEk2＝3∶2，C项正确．三、非选择10．(2016·廊坊模拟)如图所示，质量m＝1kg的小物块放在一质量为4kg的足够长的木板右端，物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.2，木板与水平面间的摩擦不计．物块用劲度系数k＝25N/m的弹簧拴住，弹簧的左端固定(与木板不粘连)．开始时整个装置静止，弹簧处于原长状态．现对木板施以12N的水平向右的恒力(物块与木板间最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，g＝2m/s2)．已知弹簧的弹性势能Ep＝1kx2，式中x为弹簧的伸长量或压缩量2解析：(1)假设m、M相对静止，由第二定a＝F＝2.4此时mF合＝ma＝2.4N>Ff＝μmg＝2m所以m、M相对滑动a＝Ff＝μg＝2m速度最大时，物块所受合力为零，此时弹簧伸长x，则kx＝μmg，所以x＝0.08m，由功能关系有

2 所以vm＝0.4答案：(1)2 (2)0.41．(201·永州模拟如图所示，倾角为3°的部分粗糙的斜面轨道和两个光滑半圆轨道组成的S形轨道．两个光滑半圆轨道半径都为＝0.2，其连接处DD质量为＝.02kg弹性势能p＝.27现解除弹簧的锁定小球从A点出发经的S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为＝.0．已知斜面轨道的A点与水平面上B点之间的高度为h＝1.0m，小球与斜面的粗糙部分间的动摩擦因数为0.75，小球从斜面到达半圆轨道通过B点时，前后速度大小不变，不计空气阻力，g1