2024届高考物理一轮复习重难点逐个击破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(解析版)
19页1、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WEp减Ep1Ep2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W合Ek2Ek1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E2E1摩擦产生的内能一对相互作用的滑动摩擦力做功之和的绝对值等于产生的内能,即:因摩擦而产生的内能等于摩擦力和相对路程的乘积Qfx相对1(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【答案】BD【解析】AB重力对苏翊鸣做功1000J,他克服阻力做功500J,即阻力做功为-500J,所以外力对他做的总功为 W外=100
2、0J500J=500J根据动能定理可知,苏翊鸣的动能增加了500J,因此速度增大,故A错误,B正确;C重力对他做功1000J,因此重力势能减小了1000J,故C错误;D机械能减少量等于苏翊鸣克服阻力做功,为500J,故D正确。2一个质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向下运动,则在物体下降h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mgh【答案】C【解析】A物体下降h高度的过程中,重力做功mgh,则重力势能减小mgh故A错误BC根据牛顿第二定律知,合力为2mg,根据动能定理知,合力做功为2mgh,则动能增加2mgh故B错误,C正确D重力势能减小mgh,动能增加2mgh,则机械能增加了mgh故D错误故选C3 (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v0竖直向上掷出一枚质量为m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f,运动的最高点距掷出点为h,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
3、整个过程中硬币损失的机械能为2fhC下降过程中有f=mg12mv02D上升过程中有mg+f=12mv02【答案】BD【解析】A整个过程中阻力做负功,代数和不可能为零,故A错误;B阻力做负功,阻力所做的功即为机械能的损失量,即损失的机械能为2fh,故B正确;CD下降过程中,克服阻力所做的功等于上升过程中克服阻力的功,即f=12mv02mg故C错误,D正确。4(多选)如图所示,倾角为37的斜面固定在水平面上,质量为m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H,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mgHB小物块的初动能为65mgHC小物块的机械能损失了mgHD小物块克服摩擦力做功0.6mgH【答案】AC【解析】A小物块沿斜面上滑的最大高度为H,克服重力做功mgH,所以小物块的重力势能增加了mgH,选项A正确;B对小物块受力分析得F合=mgsin37+mgcos37=1.2mg由几何关系可得,小物块沿斜面上滑的距离x=Hsin37根据
4、动能定理可得W合=F合x=2mgH=0Ek0则小物块的初动能为2mgH,选项B错误;C由功能关系可知,小物块机械能的改变量等于摩擦力所做的功E机=fx=mgH即小物块机械能损失了mgH,选项C正确;D损失的机械能等于克服摩擦力做的功,选项D错误。5.如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧,一端系在竖直放置的半径为R的圆环顶点P,另一端系一质量为m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A点,弹簧处于自然状态,当小球运动到最低点时速率为v,对圆环恰好没有压力下列分析正确的是()A小球过B点时,弹簧的弹力为mgmB小球过B点时,弹簧的弹力为mgmC从A到B的过程中,小球的机械能守恒D从A到B的过程中,小球的机械能减少【答案】D【解析】从A到B的过程中,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,弹簧的弹性势能增大,小球的机械能减小;由于小球运动到最低点时速率为v,对圆环恰好没有压力,根据牛顿第二定律,F弹mgm,即F弹mgm,故只有选项D正确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m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F,使木块缓慢向下移动h,力F做功W1,
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