高考物理機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用考點(diǎn)總結(jié)(參考版)
2024-08-24 14:50本頁面
【正文】 ＋ Ff－ F＝ ma. 可得： F－ Ff＞ 0，即在物塊向上運(yùn)動(dòng)的過程中，除重力做功以外，拉力 F和滑動(dòng)摩擦力的合力做正功，物塊的機(jī)械能增加，故 A正確， B、 C、 D錯(cuò)誤． 答案： A 4． (2020l相對(duì) ＝ μmgl相對(duì) ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (3分 ) 由 l相對(duì) ＝ v0t－ t和 v0＝ vB＋ μgt 可得： l相對(duì) ＝ ， ┄┄ ┄ (3分 ) 故 Q＝ .┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) [答案 ] (1) (2) (3) 傳送帶在日常生活和生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，近幾年高考中與傳送帶運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系的問題也多次出現(xiàn)．傳送帶上的物體因其受到的摩擦力的大小和方向具有不確定性，往往導(dǎo)致物體的運(yùn)動(dòng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的過程 (本題屬臨界問題，只有一個(gè)過程 )，因此要對(duì)各個(gè)過程進(jìn)行做功和能量轉(zhuǎn)化問題分析，然后根據(jù)題目條件求解． 1．一物塊由靜止開始從粗糙斜面上的某點(diǎn)加速下滑到另一 點(diǎn)，在此過程中重力對(duì)物塊做的功等于 ( ) A．物塊動(dòng)能的增加量 B．物塊重力勢(shì)能的減少量與物塊克服摩擦力做的功之 和 C．物塊重力勢(shì)能的減少量和物塊動(dòng)能的增加量以及物 塊克服摩擦力做的功之和 D．物塊動(dòng)能的增加量與物塊克服摩擦力做的功之和 解析： 由動(dòng)能定理得 WG－ Wf＝ mv2，故 WG＝ mv2＋ Wf，其中 WG為重力做的功，等于重力勢(shì)能的減少量， Wf為克服摩擦力做的功，很顯然只有 D項(xiàng)正確． 答案： D 2．運(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)歷開傘前后的加速下降和減速下降兩 個(gè)過程．將人和傘看成一個(gè)系統(tǒng)，在這兩個(gè)過程中，下列說法正確的是 ( ) A．阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)功 B．系統(tǒng)受到的合外力始終向下 C．重力做功使系統(tǒng)的重力勢(shì)能增加 D．任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等 解析： 阻力的方向總與運(yùn)動(dòng)方向相反，故阻力總做負(fù)功，A項(xiàng)正確；運(yùn)動(dòng)員加速下降時(shí)合外力向下，減速下降時(shí)合外力向上， B項(xiàng)錯(cuò)誤；重力做功使系統(tǒng)重力勢(shì)能減少， C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于做變速運(yùn)動(dòng)，任意相等時(shí)間內(nèi)的下落高度 h不相等，所以重力做功 W＝ mgh不相等， D項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案： A 3．如圖 5－ 4－ 6所示，具有一定初速度的 物塊，沿傾角為 30176。＋ Mgh ② 聯(lián)立 ①② 得： m＝ 2M， A錯(cuò)誤， B正確． 下滑過程中： (M＋ m)gsinθ－ (M＋ m)gμcosθ＝ (M＋ m)a1③ 上滑過程中： Mgsinθ＋ Mgμcosθ＝ Ma2 ④ 解 ③④ 得： a2＝ g(sinθ＋ μcosθ)＞ a1＝ g(sinθ－ μcosθ)， 故 C正確． 在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的重力勢(shì) 能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能和內(nèi)能，所以 D錯(cuò)誤． [答案 ] BC 在應(yīng)用能量守恒定律分析問題時(shí)，首先應(yīng)抓住有幾種形式的能量參與了轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，然后再利用能量守恒定律列式求解 . (14分 )(2020＋ E彈 ① 在木箱反彈至運(yùn)動(dòng)到軌道頂端的過程中，由能量守恒有： E彈 ＝ Mgμ cos30176。 ，質(zhì)量 為 M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為 .木箱在軌道頂端時(shí)，自動(dòng)裝貨 裝置將質(zhì)量為 m的貨物裝入木箱，然后木箱載著貨物沿軌 道無初速滑下，當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí)，自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復(fù)上述過程．下列選項(xiàng)正確的是 ( ) A． m＝ M B． m＝ 2M C．木箱不與彈簧接觸時(shí)，上滑的加速度大于下滑的加 速度 D．在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的 重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能 [思路點(diǎn)撥 ] 在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程和木箱反彈至頂端的過程中，除有重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化外，還有因摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能，可應(yīng)用能量守恒定律列式求解． [課堂筆記 ] 在木箱與貨物從下滑至彈簧壓縮到最短的過程中，由能量守恒有： (m＋ M)gh＝ (m＋ M)gμcos30176。鹽城模擬 )NBA籃球賽非常精彩，吸引了眾多觀眾．經(jīng)常有這樣的場(chǎng)面：在終場(chǎng)前 s，運(yùn)動(dòng)員把球投 出且準(zhǔn)確命中，獲得比賽的勝利．如果運(yùn)動(dòng)員投籃過程 中對(duì)籃球做功為 W，出手高度 (相對(duì)地面 )為 h1，籃筐距地 面高度為 h2，球的質(zhì)量為 m，空氣阻力不計(jì)，則籃球進(jìn) 筐時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式是 ( ) A． W＋ mgh1－ mgh2 B． W＋ mgh2－ mgh1 C． mgh1＋ mgh2－ W D． mgh2－ mgh1－ W 解析： 由能量守恒，人做的功 (W)增加了球進(jìn)筐時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能．設(shè)進(jìn)筐時(shí)球的動(dòng)能為 Ek. 則有： W＝ Ek＋ mgh2－ mgh1 故 Ek＝ W＋ mgh1－ ． 答案： A 一小滑塊放在如圖 5－ 4－ 3所示 的凹形斜面上，用力 F沿斜面向下拉小 滑塊，小滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)了一段距離， 若已知在這一過程中，拉力 F所做的功 的大小 (絕對(duì)值 )為 A，斜面對(duì)小滑塊的作用力所做的功的大小為 B，重力做功的大小為 C，空氣阻力做功的大小為，求： (1)小滑塊的動(dòng)能的改變量 (指末態(tài)動(dòng)能減去初態(tài)動(dòng)能 )； (2)小滑塊的重力勢(shì)能的改變量； (3)小滑塊機(jī)械能 (指動(dòng)能與重力勢(shì)能之和 )的改變量． [思路點(diǎn)撥 ] 解答本題時(shí)注意三方面的關(guān)系： (1)小滑塊動(dòng)能的改變量對(duì)應(yīng)合外力做的功； (2)小滑塊重力勢(shì)能的改變量對(duì)應(yīng)重力做的功； (3)小滑塊機(jī)械能的改變量對(duì)應(yīng)除重力以外的力做的功． [課堂筆記 ] (1)據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)能的改變量等于外力做功的代數(shù)和，其中做負(fù)功的有空氣阻力、斜面對(duì)滑塊的作用力 (因彈力不做功，實(shí)際上為摩擦阻力做的功 )． 因此 ΔEk＝ A－ B＋ C－ D. (2)滑塊重力勢(shì)能的減少等于重力做的功，因此 ΔEp＝－ C. (3)滑塊機(jī)械能的改變量等于重力之外的其他力做的功， 因此 ΔE＝ A－ B－ D. [答案 ] (1)A－ B＋ C－ D (2)－ C (3)A－ B－D 重力勢(shì)能
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