山东专用版高考物理一轮复习第五章第3节功能关系能量守恒定律课件新人教.ppt

第第3 3节　功能关系　能量守恒定律节　功能关系　能量守恒定律基础过关基础过关考点研析考点研析素养提升素养提升基础知识基础知识一、功能关系一、功能关系基础过关基础过关 紧扣教材紧扣教材··自主落实自主落实1.1.功是功是 的量度的量度, ,即做了多少功就有多少即做了多少功就有多少 发生了转化发生了转化. .2.2.做功的过程一定伴随着做功的过程一定伴随着 , ,而且而且 必须通过做必须通过做功来实现功来实现. .能量转化能量转化能量能量能量的转化能量的转化能量的转化能量的转化ΔEkΔEk3.3.常见的功能关系常见的功能关系功功关系式关系式变化关系变化关系合力做功合力做功W W合合= =____________做正功做正功, , 增加增加, ,做负功做负功, , 减少减少重力做功重力做功W WG G=_______=_______做正功做正功, ,重力势能重力势能 做负功做负功, ,重力势能重力势能__________弹簧弹力做功弹簧弹力做功W W弹弹=______=______做正功做正功, ,弹性势能弹性势能 做负功做负功, ,弹性势能弹性势能________电场力做功电场力做功W W电电=_______=_______做正功做正功, , 减少做负功减少做负功, , 增加增加除重力除重力( (或系或系统内弹力统内弹力) )外其他力做功外其他力做功W W其他其他= =____________引起系统引起系统 变化变化克服滑动摩擦力克服滑动摩擦力做功与内能的关做功与内能的关系系W W克克=f=f·x x相对相对=ΔE=ΔE内内引起系统内能变化引起系统内能变化, ,产生产生____________________动能动能动能动能-ΔE-ΔEp p减少减少增加增加-ΔE-ΔEp p减少减少增加增加-ΔE-ΔEp p电势能电势能电势能电势能ΔEΔE机机机械能机械能热量热量-μmgL-μmgL增加增加μmgLμmgL减少减少μmgLμmgL-2mgR-2mgR增加增加2mgR2mgR减少减少2mgR2mgR负功负功增加增加二、能量守恒定律二、能量守恒定律1.1.内容内容: :能量既不会凭空能量既不会凭空 , ,也不会凭空消失也不会凭空消失, ,它只能从一种形它只能从一种形式式 为另一种形式为另一种形式, ,或者从一个物体或者从一个物体 到另一个物体到另一个物体, ,在在 的过程中的过程中, ,能量的总量能量的总量 . .产生产生转化转化转移转移转化和转移转化和转移保持不变保持不变2.2.表达式表达式(1)E(1)E初初=E=E末末, ,初状态各种能量的初状态各种能量的 等于末状态各种能量的等于末状态各种能量的 . .(2)ΔE(2)ΔE增增=ΔE=ΔE减减, ,增加的那些能量的增加量等于减少的那些能量的减少量增加的那些能量的增加量等于减少的那些能量的减少量. .总和总和总和总和(1)(1)力对物体做了多少功力对物体做了多少功, ,物体就有多少能物体就有多少能.(.(　　 　　) )过关巧练过关巧练××1.1.思考判断思考判断(2)(2)物体速度增大时物体速度增大时, ,其机械能可能在减小其机械能可能在减小.(.(　　 　　) )(3)(3)滑动摩擦力做功时滑动摩擦力做功时, ,一定会引起机械能的转化一定会引起机械能的转化.(.(　　 　　) )(4)(4)一个物体的能量增加一个物体的能量增加, ,必定有别的物体能量减少必定有别的物体能量减少.(.(　　 　　) )(5)(5)功可以变为能功可以变为能, ,能可以变为功能可以变为功.(.(　　 　　) )√√√√√√××2.2.一个系统的机械能增大一个系统的机械能增大, ,究其原因究其原因, ,下列推测正确的是下列推测正确的是( (　　 　　) )A.A.可能是重力对系统做了功可能是重力对系统做了功B.B.一定是合外力对系统做了功一定是合外力对系统做了功C.C.一定是系统克服合外力做了功一定是系统克服合外力做了功D.D.可能是摩擦力对系统做了功可能是摩擦力对系统做了功D D解析解析: :只有重力做功只有重力做功, ,系统的机械能守恒系统的机械能守恒, ,选项选项A A错误错误; ;除重力、弹力之外的力除重力、弹力之外的力做正功时做正功时, ,系统机械能增加系统机械能增加, ,做负功时则减少做负功时则减少, ,故选项故选项B B、、C C错误错误; ;如果摩擦力如果摩擦力对系统做正功对系统做正功, ,则系统机械能增加则系统机械能增加, ,故选项故选项D D正确正确. .3.3.(2019(2019·河北唐山模拟河北唐山模拟)()(多选多选) )光滑水平面上静置一质量为光滑水平面上静置一质量为M M的木块的木块, ,一质量一质量为为m m的子弹以水平速度的子弹以水平速度v v1 1射入木块射入木块, ,以速度以速度v v2 2穿出穿出, ,木块速度变为木块速度变为v,v,对这个过程对这个过程, ,下列说法中正确的是下列说法中正确的是( (　　 　　) )ADADA A4.4.(2019(2019·海南三亚模拟海南三亚模拟) )如图所示如图所示, ,长为长为L L的轻绳悬挂一个质量为的轻绳悬挂一个质量为m m的小球的小球, ,开开始时绳竖直始时绳竖直, ,小球与倾角小球与倾角θ=45θ=45°°且静止于水平面的三角形物块刚好接触且静止于水平面的三角形物块刚好接触. .现用现用水平恒力水平恒力F F向左推动三角形物块向左推动三角形物块, ,直至轻绳与斜面平行直至轻绳与斜面平行, ,此时小球的速度大小为此时小球的速度大小为v.v.重力加速度为重力加速度为g,g,不计所有的摩擦不计所有的摩擦. .下列说法中正确的是下列说法中正确的是( (　　 　　) )A.A.上述过程中上述过程中, ,推力推力F F做的功为做的功为FLFLB.B.上述过程中上述过程中, ,斜面对小球做的功等于小球增加的动能斜面对小球做的功等于小球增加的动能C.C.上述过程中上述过程中, ,推力推力F F做的功等于小球增加的机械能做的功等于小球增加的机械能D.D.轻绳与斜面平行时轻绳与斜面平行时, ,绳对小球的拉力大小为绳对小球的拉力大小为mgsin 45mgsin 45°°考点一　功能关系的理解与应用考点一　功能关系的理解与应用功是能量转化的量度功是能量转化的量度, ,力学中几种常见的功能关系如下力学中几种常见的功能关系如下: :考点研析考点研析 核心探究核心探究··重难突破重难突破A.A.物体重力势能减少量一定小于物体重力势能减少量一定小于W WB.B.弹簧弹性势能增加量一定等于弹簧弹性势能增加量一定等于W WC.C.物体与弹簧组成的系统机械能增加量为物体与弹簧组成的系统机械能增加量为W WD.D.若将物体从若将物体从A A处由静止释放处由静止释放, ,则物体到达则物体到达B B处时的动能为处时的动能为W WBDBD　　【针对训练【针对训练1 1】】 (2019 (2019·河北唐山模拟河北唐山模拟) )轻质弹簧右端固定在墙上轻质弹簧右端固定在墙上, ,左端与一质左端与一质量量m=0.5 kgm=0.5 kg的物块相连的物块相连, ,如图如图( (甲甲) )所示所示. .弹簧处于原长状态弹簧处于原长状态, ,物块静止且与水平物块静止且与水平面间的动摩擦因数面间的动摩擦因数μ=0.2.μ=0.2.以物块所在处为原点以物块所在处为原点, ,水平向右为正方向建立水平向右为正方向建立x x轴轴. .现对物块施加水平向右的外力现对物块施加水平向右的外力F,FF,F随随x x轴坐标变化的关系如图轴坐标变化的关系如图( (乙乙) )所示所示. .物块运物块运动至动至x=0.4 mx=0.4 m处时速度为零处时速度为零. .则此时弹簧的弹性势能为则此时弹簧的弹性势能为(g(g取取10 m/s10 m/s2 2)()(　　 　　) )A.3.1 JA.3.1 JB.3.5 JB.3.5 JC.1.8 JC.1.8 JD.2.0 JD.2.0 JA A解析解析: :物块与水平面间的摩擦力为物块与水平面间的摩擦力为F Ff f=μmg=1 N.=μmg=1 N.现对物块施加水平向右的外力现对物块施加水平向右的外力F,F,由由F F- -x x图像面积表示外力图像面积表示外力F F做的功做的功, ,可知可知F F做功做功W=3.5 J,W=3.5 J,克服摩擦力做功克服摩擦力做功W Wf f=F=Ff fx=0.4 J.x=0.4 J.由功能关系可知由功能关系可知W-WW-Wf f=E=Ep p, ,此时弹簧的弹性势能为此时弹簧的弹性势能为E Ep p=3.1 J,=3.1 J,选项选项A A正确正确. .【【针对训练针对训练2 2】】( (多选多选) ) 如图如图, ,一固定斜面倾角为一固定斜面倾角为3030°°, ,一质量为一质量为m m的小物块自斜的小物块自斜面底端以一定的初速度面底端以一定的初速度, ,沿斜面向上做匀减速运动沿斜面向上做匀减速运动, ,加速度的大小等于重力加加速度的大小等于重力加速度的大小速度的大小g.g.若物块上升的最大高度为若物块上升的最大高度为H,H,则此过程中则此过程中, ,物块的物块的( (　　 　　) )ACAC考点二　摩擦力做功与能量的关系考点二　摩擦力做功与能量的关系两种摩擦力做功情况比较两种摩擦力做功情况比较 　　类别　　类别比较　　比较　　静摩擦力静摩擦力滑动摩擦力滑动摩擦力能量的能量的转化方面转化方面在静摩擦力做功的过程中在静摩擦力做功的过程中, ,只有机械能从一个物体转只有机械能从一个物体转移到另一个物体移到另一个物体, ,而没有机而没有机械能转化为其他形式的能械能转化为其他形式的能量量(1)(1)相互摩擦的物体通过滑动摩擦力做功相互摩擦的物体通过滑动摩擦力做功, ,将部分机械能从一个物体转移到另一个物将部分机械能从一个物体转移到另一个物体体(2)(2)部分机械能转化为内能部分机械能转化为内能一对摩擦力一对摩擦力的总功方面的总功方面一对静摩擦力所做总功的一对静摩擦力所做总功的代数和等于零代数和等于零一对相互作用的滑动摩擦力对物体系统所一对相互作用的滑动摩擦力对物体系统所做的总功做的总功, ,大小等于摩擦力与两个物体相对大小等于摩擦力与两个物体相对路程的乘积路程的乘积, ,即即W Wf f=-f=-f·x x相对相对做功情况做功情况两种摩擦力对物体都可以做正功、负功两种摩擦力对物体都可以做正功、负功, ,还都可以不做功还都可以不做功【【典例典例2 2】】 如图所示如图所示, ,质量质量M=4 kgM=4 kg的滑板的滑板B B静止放在光滑水平面上静止放在光滑水平面上, ,滑板右端固定滑板右端固定一根轻质弹簧一根轻质弹簧, ,弹簧的自由端弹簧的自由端C C到滑板左端的距离到滑板左端的距离L=0.5 m,L=0.5 m,可视为质点的小木块可视为质点的小木块A A质量质量m=1 kg,m=1 kg,原来静止于滑板的左端原来静止于滑板的左端, ,滑板与木块滑板与木块A A之间的动摩擦因数之间的动摩擦因数μ=0.2.μ=0.2.当当滑板滑板B B受水平向左恒力受水平向左恒力F=14 NF=14 N作用时间作用时间t t后撤去后撤去F,F,这时木块这时木块A A恰好到达弹簧自由端恰好到达弹簧自由端C C处处, ,此后运动过程中弹簧的最大压缩量为此后运动过程中弹簧的最大压缩量为s=5 cm.gs=5 cm.g取取10 m/s10 m/s2 2. .求求: :答案答案: :(1)1 s(1)1 s　　 (1)(1)水平恒力水平恒力F F的作用时间的作用时间t;t;(2)(2)木块木块A A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能; ;答案答案: :(2)0.3 J(2)0.3 J (3)(3)当小木块当小木块A A脱离弹簧且系统达到稳定后脱离弹簧且系统达到稳定后, ,整个运动过程中系统所产生的热量整个运动过程中系统所产生的热量. .答案答案: :(3)1.4 J(3)1.4 J解析解析: :(3)(3)二者同速之后二者同速之后, ,设木块相对木板向左运动离开弹簧后系统又能达设木块相对木板向左运动离开弹簧后系统又能达到共同速度到共同速度v′,v′,相对木板向左滑动距离为相对木板向左滑动距离为x,x,有有(m+M)v=(m+M)v′(m+M)v=(m+M)v′得得v=v′v=v′由能的转化与守恒定律可得由能的转化与守恒定律可得E Ep p=μmgx=μmgx解得解得x=0.15 mx=0.15 m由于由于s+L>xs+L>x且且x>s,x>s,故假设成立故假设成立整个过程系统产生的热量为整个过程系统产生的热量为Q=μmg(L+s+x)Q=μmg(L+s+x)解得解得Q=1.4 J.Q=1.4 J.方法技巧方法技巧摩擦生热掌握摩擦生热掌握““三点三点””(1)(1)大小大小: :系统内因滑动摩擦力做功产生的热量系统内因滑动摩擦力做功产生的热量Q=fxQ=fx相对相对. .(2)(2)原因原因: :有滑动摩擦力的系统内存在相对位移有滑动摩擦力的系统内存在相对位移. .摩擦生热摩擦生热Q=fxQ=fx相对相对中中,x,x相对相对是两是两物体间相对运动的位移物体间相对运动的位移, ,即同向相加、反向相减即同向相加、反向相减. .(3)(3)能量转化有两种形式能量转化有两种形式: :一是相互摩擦的物体之间机械能转移一是相互摩擦的物体之间机械能转移; ;二是机械能转二是机械能转化为内能化为内能( (即热量即热量).).【【针对训练针对训练】】如图所示如图所示, ,劲度系数为劲度系数为k k的轻弹簧一端固定在墙上的轻弹簧一端固定在墙上, ,—个小物块个小物块( (可视为质点可视为质点) )从从A A点以初速度点以初速度v v0 0向左运动、接触弹簧后运动到向左运动、接触弹簧后运动到C C点时速度恰好点时速度恰好为零为零, ,弹簧始终在弹性限度内弹簧始终在弹性限度内.A,C.A,C两点间距离为两点间距离为L,L,物块与水平面间动摩擦因数物块与水平面间动摩擦因数为为μ,μ,重力加速度为重力加速度为g,g,则物块由则物块由A A点运动到点运动到C C点的过程中点的过程中, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( (　　 　　) )D D考点三　能量守恒定律的理解与应用考点三　能量守恒定律的理解与应用1.1.对能量守恒定律的理解对能量守恒定律的理解(1)(1)转化转化: :某种形式的能量减少某种形式的能量减少, ,一定存在其他形式的能量增加一定存在其他形式的能量增加, ,且减少量和增且减少量和增加量一定相等加量一定相等. .(2)(2)转移转移: :某个物体的能量减少某个物体的能量减少, ,一定存在其他物体的能量增加一定存在其他物体的能量增加, ,且减少量和增且减少量和增加量相等加量相等. .2.2.运用能量守恒定律解题的基本思路运用能量守恒定律解题的基本思路(1)(1)物体物体A A向下运动刚到达向下运动刚到达C C点时的速度大小点时的速度大小; ;答案答案: :(1)2 m/s(1)2 m/s　　(2)(2)弹簧的最大压缩量弹簧的最大压缩量; ;答案答案: :(2)0.4 m(2)0.4 m(3)(3)弹簧中的最大弹性势能弹簧中的最大弹性势能. .答案答案: :(3)6 J(3)6 J反思总结反思总结能量的转化问题能量的转化问题涉及滑动摩擦力做功涉及滑动摩擦力做功, ,机械能不守恒机械能不守恒, ,机械能要转化为内能机械能要转化为内能( (热量热量););若涉及弹簧若涉及弹簧类问题类问题, ,研究系统包含弹簧研究系统包含弹簧, ,则弹力做功不影响系统的机械能则弹力做功不影响系统的机械能, ,若研究对象不包若研究对象不包含弹簧含弹簧, ,则部分能量转化为弹性势能则部分能量转化为弹性势能, ,当弹簧伸长或缩短到最大限度时弹性势当弹簧伸长或缩短到最大限度时弹性势能最大能最大, ,当弹簧为自然状态时当弹簧为自然状态时, ,系统内某一端的物体具有最大速度系统内某一端的物体具有最大速度. .1.1.[ [动能定理、重力做功与重力势能关系动能定理、重力做功与重力势能关系] ](2016(2016·四川卷四川卷,1),1)韩晓鹏是我国首韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员. .他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离保持同一姿态下滑了一段距离, ,重力对他做功重力对他做功1 900 J,1 900 J,他克服阻力做他克服阻力做功功100 J,100 J,韩晓鹏在此过程中韩晓鹏在此过程中( (　　 　　) )A.A.动能增加了动能增加了1 900 J1 900 JB.B.动能增加了动能增加了2 000 J2 000 JC.C.重力势能减小了重力势能减小了1 900 J1 900 JD.D.重力势能减小了重力势能减小了2 000 J2 000 JC C题组训练题组训练解析解析: :由题可得由题可得, ,重力做功重力做功1 900 J,1 900 J,则重力势能减少则重力势能减少 1 900 J,1 900 J,选项选项C C正确正确,D,D错误错误; ;由动能定理由动能定理W WG G-W-Wf f=ΔE=ΔEk k可得动能增加可得动能增加1 800 J,1 800 J,选项选项A,BA,B错误错误. .2.2.[ [系统能量转化综合问题系统能量转化综合问题] ] ( (多选多选) )如图所示如图所示, ,质量相同的两物体质量相同的两物体a,b,a,b,用不可用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧,a,a在水平桌面的上方在水平桌面的上方,b,b在水平在水平粗糙桌面上粗糙桌面上. .初始时用力压住初始时用力压住b b使使a,ba,b静止静止, ,撤去此压力后撤去此压力后,a,a开始运动开始运动, ,在在a a下降下降的过程中的过程中,b,b始终未离开桌面始终未离开桌面. .在此过程中在此过程中( (　　 　　) )A.aA.a的动能小于的动能小于b b的动能的动能B.B.两物体机械能的变化量相等两物体机械能的变化量相等C.aC.a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量D.D.绳的拉力对绳的拉力对a a所做的功与对所做的功与对b b所做的功的代数和为零所做的功的代数和为零ADAD解析解析: :轻绳两端沿绳方向的速度分量大小相等轻绳两端沿绳方向的速度分量大小相等, ,故可知故可知a a的速度等于的速度等于b b的速度的速度沿绳方向的分量沿绳方向的分量,a,a的动能比的动能比b b的动能小的动能小, ,选项选项A A正确正确; ;因为因为b b与地面有摩擦力与地面有摩擦力, ,运动时有热量产生运动时有热量产生, ,所以该系统机械能减少所以该系统机械能减少, ,而而B,CB,C两项均为系统机械能守恒两项均为系统机械能守恒的表现的表现, ,选项选项B,CB,C错误错误; ;轻绳不可伸长轻绳不可伸长, ,两端分别对两端分别对a,ba,b做功大小相等做功大小相等, ,符号相符号相反反, ,选项选项D D正确正确. .核心素养核心素养【思维拓展】【思维拓展】 生产、生活中的能量守恒问题生产、生活中的能量守恒问题素养提升素养提升 学科素养学科素养··演练提升演练提升与生产、生活相联系的能量守恒问题往往具有试题情景新颖与生产、生活相联系的能量守恒问题往往具有试题情景新颖, ,所叙述的内容所叙述的内容可能平时很少涉及可能平时很少涉及, ,但问题的实质仍是能量转化与守恒定律的应用但问题的实质仍是能量转化与守恒定律的应用. .对于该类对于该类问题问题, ,可通过认真读题可通过认真读题, ,确定所研究的物理过程的初末状态确定所研究的物理过程的初末状态, ,分析在状态变化分析在状态变化过程中哪些形式的能量减少了过程中哪些形式的能量减少了, ,又有哪些形式的能量增加了又有哪些形式的能量增加了, ,然后根据然后根据ΔEΔE减减=ΔE=ΔE增增列式求解列式求解. .【【示例示例】】如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图. .图中图中①①和和②②为楔为楔块块,③,③和和④④为垫板为垫板, ,楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦. .在车厢相互撞击使弹簧在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中压缩的过程中( (　　 　　) )A.A.缓冲器的机械能守恒缓冲器的机械能守恒B.B.摩擦力做功消耗机械能摩擦力做功消耗机械能C.C.垫板的动能全部转化为内能垫板的动能全部转化为内能D.D.克服摩擦力做功使弹簧的弹性势能减少克服摩擦力做功使弹簧的弹性势能减少B B解解析析: :列列车车车车厢厢之之间间的的摩摩擦擦缓缓冲冲装装置置在在车车厢厢相相互互撞撞击击过过程程中中有有摩摩擦擦力力 , ,弹弹簧簧弹弹力力做做功功 , ,有有动动能能、、弹弹性性势势能能的的相相互互转转化化 , ,也也有有摩摩擦擦热热的的产产生生 , ,能能量量转转移移或或转转化化过过程程中中满满足足能能量量守守恒恒定定律律 . .在在车车厢厢相相互互撞撞击击使使弹弹簧簧压压缩缩过过程程中中 , ,由由于于要要克克服服摩摩擦擦力力做做功功 , ,且且缓缓冲冲器器所所受受合合外外力力做做功功不不为为零零 , ,因因此此机机械械能能不不守守恒恒 , , A A 项项错错误误 ; ;克克服服摩摩擦擦力力做做功功消消耗耗机机械械能能 , ,B B项项正正确确 ; ;撞撞击击以以后后垫垫板板和和车车厢厢有有相相同同的的速速度度 , ,因因 此此动动 能能 并并 不不 为为 零零 , ,C C 项项 错错 误误 ; ;压压 缩缩 弹弹 簧簧 过过 程程 , ,弹弹 簧簧 的的 弹弹 性性 势势 能能 增增 加加 , ,D D 项项错误错误. .【【即学即练即学即练】】 构建和谐型、节约型社会深得民心构建和谐型、节约型社会深得民心, ,节能器材遍布于生活的方节能器材遍布于生活的方方面面方面面, ,自动充电式电动车就是很好的一例自动充电式电动车就是很好的一例, ,电动车的前轮装有发电机电动车的前轮装有发电机, ,发电发电机与蓄电池连接机与蓄电池连接. .当骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时当骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时, ,电动车就可以连通电动车就可以连通发电机向蓄电池充电发电机向蓄电池充电, ,将其他形式的能转化成电能储存起来将其他形式的能转化成电能储存起来. .现有某人骑车以现有某人骑车以5 kJ5 kJ的初动能在粗糙的水平路面上滑行的初动能在粗糙的水平路面上滑行, ,第一次关闭自动充电装置第一次关闭自动充电装置, ,让车自由让车自由滑行滑行, ,其动能随位移变化关系如图中直线其动能随位移变化关系如图中直线a a所示所示; ;第二次启动自第二次启动自动充电装置动充电装置, ,其动能随位移变化关系如图中曲线其动能随位移变化关系如图中曲线b b所示所示, ,则第二次向蓄电池所则第二次向蓄电池所充的电能接近充的电能接近( (　　 　　) )　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 A.5 kJA.5 kJB.4 kJB.4 kJC.3 kJC.3 kJD.2 kJD.2 kJD D高考模拟高考模拟1.1. (2018 (2018·天津卷天津卷,2),2)滑雪运动深受人民群众喜爱滑雪运动深受人民群众喜爱. .某滑雪运动员某滑雪运动员( (可视为质可视为质点点) )由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,AB,从滑道的从滑道的A A点滑行到最低点点滑行到最低点B B的过程的过程中中, ,由于摩擦力的存在由于摩擦力的存在, ,运动员的速率不变运动员的速率不变, ,则运动员沿则运动员沿ABAB下滑过程中下滑过程中( (　　 　　) )A.A.所受合外力始终为零所受合外力始终为零B.B.所受摩擦力大小不变所受摩擦力大小不变C.C.合外力做功一定为零合外力做功一定为零D.D.机械能始终保持不变机械能始终保持不变C C解析解析: :运动员做匀速圆周运动运动员做匀速圆周运动, ,合外力指向圆心合外力指向圆心,A,A错误错误; ;对运动员受力分析如对运动员受力分析如图所示图所示,F,Ff f=mgsin α,=mgsin α,下滑过程中下滑过程中αα减小减小,sin α,sin α变小变小, ,故摩擦力故摩擦力F Ff f变小变小,B,B错错误误; ;由动能定理知由动能定理知, ,匀速下滑动能不变匀速下滑动能不变, ,合外力做功为零合外力做功为零,C,C正确正确; ;运动员下滑过运动员下滑过程中动能不变程中动能不变, ,重力势能减小重力势能减小, ,机械能减小机械能减小,D,D错误错误. .2.2.(2016(2016·上海卷上海卷,7),7)在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置验装置, ,体验者在风力作用下漂浮在半空体验者在风力作用下漂浮在半空. .若减小风力若减小风力, ,体验者在加速下落过程体验者在加速下落过程中中( (　　 　　) )A.A.失重且机械能增加失重且机械能增加B.B.失重且机械能减少失重且机械能减少C.C.超重且机械能增加超重且机械能增加D.D.超重且机械能减少超重且机械能减少B B解析解析: :据题意据题意, ,体验者漂浮时受到的重力和风力平衡体验者漂浮时受到的重力和风力平衡; ;在加速下落过程中在加速下落过程中, ,风力风力小于重力小于重力, ,即重力对体验者做正功即重力对体验者做正功, ,风力做负功风力做负功, ,体验者的机械能减小体验者的机械能减小; ;加速下加速下落过程中落过程中, ,加速度方向向下加速度方向向下, ,体验者处于失重状态体验者处于失重状态, ,故选项故选项B B正确正确. .3 3.(2017.(2017·全国全国ⅠⅠ卷卷) )一质量为一质量为8.008.00××10104 4 kg kg的太空飞船从其飞行轨道返回地的太空飞船从其飞行轨道返回地面面. .飞船在离地面高度飞船在离地面高度1.601.60××10105 5 m m处以处以7.507.50××10103 3 m/s m/s的速度进入大气层的速度进入大气层, ,逐逐渐减慢至速度为渐减慢至速度为100 m/s100 m/s时下落到地面时下落到地面. .取地面为重力势能零点取地面为重力势能零点, ,在飞船下落在飞船下落过程中过程中, ,重力加速度可视为常量重力加速度可视为常量, ,大小取为大小取为9.8 m/s9.8 m/s2 2.(.(结果保留两位有效数字结果保留两位有效数字) )(1)(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能; ;答案答案: :(1)4.0(1)4.0××10108 8 J J　　2.42.4××10101212 J J(2)(2)求飞船从离地面高度求飞船从离地面高度600 m600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功, ,已已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.2.0%.答案答案: :(2)9.7(2)9.7××10108 8 J J。