專題六機(jī)械能守恒定律功能關(guān)系江蘇卷考情導(dǎo)向考點(diǎn)考題考情機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用2017年江蘇T9考查動(dòng)能定理的應(yīng)用、共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用、牛頓第二定律2016年江蘇高考T14考查力的平行四邊形定則與平衡條件的應(yīng)用及系統(tǒng)機(jī)械能守恒1高考在本專題的命題方式為選擇題和計(jì)算題2高考的命題熱點(diǎn)集中在機(jī)械能守恒的判斷、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用，利用功能關(guān)系分析各種能的變化，綜合性命題常與平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)相結(jié)合功能關(guān)系及能量守恒2015年江蘇高考T9考查牛頓第二定律和功能關(guān)系2013年江蘇T9考查功能關(guān)系和動(dòng)能定理考點(diǎn)1| 機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用難度：中檔題 題型：選擇題、計(jì)算題 五年2考(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第27頁(yè))1(2016·江蘇高考T14)如圖6­1所示，傾角為的斜面A被固定在水平面上，細(xì)線的一端固定于墻面，另一端跨過(guò)斜面頂端的小滑輪與物塊B相連，B靜止在斜面上滑輪左側(cè)的細(xì)線水平，右側(cè)的細(xì)線與斜面平行A、B的質(zhì)量均為m撤去固定A的裝置后，A、B均做直線運(yùn)動(dòng)不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g求：圖6­1(1)A固定不動(dòng)時(shí)，A對(duì)B支持力的大小N；(2)A滑動(dòng)的位移為x時(shí)，B的位移大小s；(3)A滑動(dòng)的位移為x時(shí)的速度大小vA 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214098】【解題關(guān)鍵】關(guān)鍵語(yǔ)句信息解讀細(xì)線的一端固定于墻面，另一端跨過(guò)斜面頂端的小滑輪與物塊B相連A向左滑動(dòng)的位移為x時(shí)，B相對(duì)斜面下移的距離也為x，但對(duì)地的位移不是x不計(jì)一切摩擦A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒【解析】(1)支持力的大小Nmgcos (2)根據(jù)幾何關(guān)系sxx·(1cos )，syx·sin 且s解得s·x(3)B的下降高度syx·sin 根據(jù)機(jī)械能守恒定律mgsymvmv根據(jù)速度的定義得vA，vB則vB·vA解得vA【答案】(1)mgcos (2)·x(3)2(多選)(2017·江蘇高考T9)如圖6­2所示，三個(gè)小球A、B、C的質(zhì)量均為m，A與B、C間通過(guò)鉸鏈用輕桿連接，桿長(zhǎng)為L(zhǎng)B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長(zhǎng)現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點(diǎn)，兩輕桿間夾角由60°變?yōu)?20°A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g則此下降過(guò)程中() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214099】圖6­2AA的動(dòng)能達(dá)到最大前，B受到地面的支持力小于mgBA的動(dòng)能最大時(shí)，B受到地面的支持力等于mgC彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，A的加速度方向豎直向下D彈簧的彈性勢(shì)能最大值為mgLABA對(duì)：取A、B、C整體研究，三個(gè)小球皆靜止時(shí)，地面對(duì)B、C球的彈力各為mg當(dāng)A球下降時(shí)，只要A球未達(dá)最大速度，有豎直向下的加速度，A球就處于失重狀態(tài)，地面對(duì)B球的支持力小于mgB對(duì)：A球的動(dòng)能最大時(shí)，aA0，系統(tǒng)在豎直方向上F合0，則地面對(duì)B球的彈力為mgC錯(cuò)：彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，對(duì)應(yīng)著彈簧伸長(zhǎng)量最大，A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，此時(shí)vA0，但aA0，加速度方向豎直向上D錯(cuò)：兩桿間夾角由60°變?yōu)?20°，A球下落的距離hLsin 60°Lsin 30°L，A球重力勢(shì)能的減少量為EpmgL由能量轉(zhuǎn)化知，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為mgL機(jī)械能守恒定律應(yīng)用中的“三選取”(1)研究對(duì)象的選取研究對(duì)象的選取是解題的首要環(huán)節(jié)，有的問(wèn)題選單個(gè)物體(實(shí)為一個(gè)物體與地球組成的系統(tǒng))為研究對(duì)象，有的選幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，如圖6­3所示單選物體A機(jī)械能減少不守恒，但由物體A、B二者組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒圖6­3(2)研究過(guò)程的選取研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分幾個(gè)階段，有的階段機(jī)械能守恒，而有的階段機(jī)械能不守恒，因此在應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題時(shí)要注意過(guò)程的選取(3)機(jī)械能守恒表達(dá)式的選取守恒觀點(diǎn)：Ek1Ep1Ek2Ep2(需選取參考面)轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)：EpEk(不需選取參考面)轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)：EA增EB減(不需選取參考面)考向1機(jī)械能守恒條件的應(yīng)用1(2017·鎮(zhèn)江一模)風(fēng)洞飛行體驗(yàn)是運(yùn)用先進(jìn)的科技手段實(shí)現(xiàn)高速風(fēng)力將人吹起并懸浮于空中，如圖6­4所示若在人處于懸浮狀態(tài)時(shí)增加風(fēng)力，則體驗(yàn)者在加速上升過(guò)程中() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214100】圖6­4A處于失重狀態(tài)，機(jī)械能增加B處于失重狀態(tài)，機(jī)械能減少C處于超重狀態(tài)，機(jī)械能增加D處于超重狀態(tài)，機(jī)械能減少C由題意可知，人加速向上運(yùn)動(dòng)，故人的加速度向上，處于超重狀態(tài)；由于風(fēng)力對(duì)人做正功，故人的機(jī)械能增加，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤2(2017·泰州三模)如圖6­5所示，每級(jí)臺(tái)階的高和寬均相等，一小球拋出后從臺(tái)階上逐級(jí)彈下，在每級(jí)臺(tái)階上彈起的高度相同，落在每級(jí)臺(tái)階上的位置離邊緣的距離也相同，則()圖6­5A小球落到每級(jí)臺(tái)階前瞬間的速度相等B小球在相鄰臺(tái)階間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越來(lái)越短C小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒D小球與臺(tái)階碰撞過(guò)程中受摩擦力作用A小球平拋后落在臺(tái)階上，落到臺(tái)階上瞬間的速度方向斜向下，反彈后做斜拋運(yùn)動(dòng)，即豎直向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為重力加速度，水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，由題意知每級(jí)臺(tái)階上彈起的高度相同，落在每級(jí)臺(tái)階上的位置離邊緣的距離也相同，所以小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不受空氣阻力，小球與臺(tái)階碰撞過(guò)程中不受摩擦力作用，所以小球落到每級(jí)臺(tái)階前瞬間的速度相等，故A正確，D錯(cuò)誤；因在豎直方向上球與臺(tái)階碰撞前后速度不相等，所以機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤；由于小球每次彈起，豎直向上做加速度為重力加速度的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，而每級(jí)臺(tái)階上彈起的高度相同，由逆向思維可得：hgt2，所以小球在相鄰臺(tái)階間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不變，故B錯(cuò)誤考向2單個(gè)物體機(jī)械能守恒3(2017·南京四模)背越式跳高是一項(xiàng)跳躍垂直障礙的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，包括助跑、起跳、過(guò)桿和落地四個(gè)階段，圖為從起跳到落地運(yùn)動(dòng)過(guò)程分解圖，某同學(xué)身高180 m，體重60 kg，參加學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)成功地越過(guò)190 m的橫桿，該同學(xué)跳起時(shí)刻的動(dòng)能可能是下列哪個(gè)值()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214101】圖6­6A500 JB600 JC800 J D2 000 JC運(yùn)動(dòng)員跳高過(guò)程可以看作豎直上拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重心達(dá)到橫桿時(shí)速度恰好為零，有：運(yùn)動(dòng)員重心升高高度至少為：h190 m m10 m根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，跳起時(shí)的動(dòng)能：Ekmgh60×10×1 J600 J；因?qū)嶋H過(guò)程中可能存在阻力，則可知，只有動(dòng)能大于600 J時(shí)才能成功越過(guò)，但2 000 J不符合實(shí)際，故只有C正確，A、B、D錯(cuò)誤考向3系統(tǒng)機(jī)械能守恒4(2017·連云港模擬)如圖6­7所示，一根長(zhǎng)度L5 m的輕桿兩端用光滑鉸鏈連接兩個(gè)物塊A、B，兩物塊質(zhì)量均為m1 kg，A靠在光滑墻壁上，B放在水平地面上，此時(shí)桿與地面夾角為53°取g10 m/s2，sin 37°06，cos 37°08圖6­7(1)若地面是粗糙的，要讓桿不倒下，則物塊B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少為多大(假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)；(2)若地面是光滑的，求當(dāng)桿與水平面夾角為37°時(shí)兩個(gè)物塊的速度大小【解析】(1)對(duì)A、B受力分析，分別列式為：對(duì)A在豎直方向上有：N1sin 53°mg對(duì)B在水平方向上有：N1cos 53°fNmgN1sin 53°fN聯(lián)立解得：(2)下滑過(guò)程中，桿和物體構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，得到：mgL(sin 53°sin 37°)mvmv物塊沿桿速度相等，有：v1cos 53°v2cos 37°解得：v1 m/s，v2 m/s【答案】(1)(2) m/s m/s考點(diǎn)2| 功能關(guān)系及能量守恒難度：較難 題型：選擇題、計(jì)算題 五年2考(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第28頁(yè))3(多選)(2015·江蘇高考T9)如圖6­8所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長(zhǎng)圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，ACh圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g則圓環(huán)()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214102】圖6­8A下滑過(guò)程中，加速度一直減小B下滑過(guò)程中，克服摩擦力做的功為mv2C在C處，彈簧的彈性勢(shì)能為mv2mghD上滑經(jīng)過(guò)B的速度大于下滑經(jīng)過(guò)B的速度【解題關(guān)鍵】解此題應(yīng)注意以下三點(diǎn)：(1)圓環(huán)在A處時(shí)，彈簧水平且處于原長(zhǎng)，此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能為零(2)經(jīng)過(guò)B處的速度最大，則加速度為零(3)圓環(huán)下滑過(guò)程中和上滑過(guò)程中克服摩擦力做功大小相同BD圓環(huán)下落時(shí)，先加速，在B位置時(shí)速度最大，加速度減小至0從B到C圓環(huán)減速，加速度增大，方向向上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤圓環(huán)下滑時(shí)，設(shè)克服摩擦力做功為Wf，彈簧的最大彈性勢(shì)能為Ep，由A到C的過(guò)程中，根據(jù)能量關(guān)系有mghEpWf由C到A的過(guò)程中，有mv2EpWfmgh聯(lián)立解得Wfmv2，Epmghmv2選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤設(shè)圓環(huán)在B位置時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，根據(jù)能量守恒，A到B的過(guò)程有mvEpWfmgh，B到A的過(guò)程有mvEpmghWf，比較兩式得vB>vB，選項(xiàng)D正確4(多選)(2013·江蘇高考T9)如圖6­9所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)物塊位于O點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)物塊的質(zhì)量為m，ABa，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為現(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，拉力做的功為W撤去拉力后物塊由靜止向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零重力加速度為g則上述過(guò)程中()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214103】圖6­9A物塊在A點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能等于WmgaB物塊在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能小于WmgaC經(jīng)O點(diǎn)時(shí)，物塊的動(dòng)能小于WmgaD物塊動(dòng)能最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能小于物塊在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能BC由于有摩擦，O點(diǎn)不在AB的中點(diǎn)，而是在AB中點(diǎn)的左側(cè)(如圖所示)由題知ABa，OA>，OB<根據(jù)功能關(guān)系，物塊在A點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能EpWmgOAWmga，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物塊在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能EpEpmgaWmgOAmgaWmga，選項(xiàng)B正確；物塊在O點(diǎn)的動(dòng)能EkEpmgOAW2mgOAWmga，選項(xiàng)C正確；物塊動(dòng)能最大時(shí)，彈簧的彈力kxmg，此時(shí)物塊處于M點(diǎn)(如圖所示)，如果BOOM，則物塊動(dòng)能最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能大于物塊在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤功是能量轉(zhuǎn)化的量度，是能量轉(zhuǎn)化的標(biāo)志功能量轉(zhuǎn)化合外力做功合外力的功等于物體動(dòng)能的變化量(動(dòng)能定理)重力做功重力所做的功等于物體重力勢(shì)能的變化量彈力做功彈力所做的功等于物體彈性勢(shì)能的變化量除重力和彈力做功外，其他力的合功除重力和彈力做功外，其他力(包括其他外力、摩擦力等)的合功等于物體機(jī)械能的變化量摩擦力的相對(duì)功(摩擦力與相對(duì)路程的乘積)摩擦力與相對(duì)路程的乘積為系統(tǒng)的發(fā)熱量考向1能量轉(zhuǎn)化與守恒關(guān)系的應(yīng)用5(多選)(2017·鹽城二模)如圖6­10所示，在豎直平面內(nèi)固定兩個(gè)很靠近的同心圓軌道，外圓內(nèi)表面光滑，內(nèi)圓外表面粗糙，一質(zhì)量為m的小球從軌道的最低點(diǎn)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)球的直徑略小于兩圓間距，球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214104】圖6­10A若v0，則小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功等于mgRB若使小球在最低點(diǎn)的速度v0大于，則小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒C若小球要做一個(gè)完整的圓周運(yùn)動(dòng)，小球在最低點(diǎn)的速度v0必須大于等于D若小球第一次運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，內(nèi)圓對(duì)小球的支持力為05mg，則小球在最低點(diǎn)對(duì)外圓環(huán)的壓力為55mgAB若使小球始終做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，小球應(yīng)沿外圓內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不受摩擦力，機(jī)械能守恒，小球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度設(shè)為v，則有：mgm，由機(jī)械能守恒定律得：mvmg·2Rmv2，小球在最低點(diǎn)時(shí)的最小速度為：v0，所以若使小球始終做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則v0一定不小于，故B正確；若v0，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中一定與內(nèi)圓接觸，機(jī)械能不斷減少，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間，小球最終可能在圓心下方做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)與圓心等高，機(jī)械能為mgR，最低點(diǎn)的機(jī)械能為：mv2mgR，故小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能損失mgR，即克服摩擦力做功等于mgR，故A正確；若小球的速度小于，也是有可能做一個(gè)完整的圓周運(yùn)動(dòng)的，只是最終在圓心下方做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；若小球第一次運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，內(nèi)圓對(duì)小球的支持力為05mg，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg05mgm，若圓環(huán)內(nèi)外表面均光滑，則到達(dá)最低點(diǎn)的速度滿足：mv2mv2mg·2R，在最低點(diǎn)：FNmgm，解得FN55mg，但由于內(nèi)圓外表面粗糙，所以小球在最低點(diǎn)對(duì)外圓環(huán)的壓力小于55mg考向2功能關(guān)系的綜合應(yīng)用6(多選)(2017·達(dá)州市一模)如圖6­11所示，質(zhì)量為m的一輛小汽車從水平地面AC上的A點(diǎn)沿斜坡勻速行駛到B點(diǎn)B距水平面高h(yuǎn)，以水平地面為零勢(shì)能面，重力加速度為g小汽車從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中(空氣阻力不能忽略)，下列說(shuō)法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214105】圖6­11A合外力做功為零B合外力做功為mghC小汽車的機(jī)械能增加量為mghD牽引力做功為mghAC汽車勻速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，則根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力做功為零，故A正確，B錯(cuò)誤；小汽車動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加了mgh，則可知小汽車機(jī)械能增加量為mgh，故C正確；對(duì)上升過(guò)程由動(dòng)能定理可知，牽引力的功等于重力勢(shì)能的增加量和克服阻力做功之和，故牽引力做功一定大于mgh，故D錯(cuò)誤7(2017·徐州二模)如圖6­12所示，左端帶有擋板P的長(zhǎng)木板質(zhì)量為m，置于光滑水平面上，勁度系數(shù)很大的輕彈簧左端與P相連，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)右端在O點(diǎn)，木板上表面O點(diǎn)右側(cè)粗糙、左側(cè)光滑若將木板固定，質(zhì)量也為m的小物塊以速度v0從距O點(diǎn)為L(zhǎng)的A點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，與彈簧碰撞后反彈，向右最遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)，OB的距離為3L，已知重力加速度為g圖6­12(1)求物塊和木板間動(dòng)摩擦因數(shù)及上述過(guò)程彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep(2)解除對(duì)木板的固定，物塊仍然從A點(diǎn)以初速度v0向左運(yùn)動(dòng)，由于彈簧勁度系數(shù)很大，物塊與彈簧接觸時(shí)間很短可以忽略不計(jì)，物塊與彈簧碰撞后，木板與物塊交換速度求物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到剛接觸彈簧經(jīng)歷的時(shí)間t；物塊最終離O點(diǎn)的距離x 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214106】【解析】(1)研究物塊從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的過(guò)程，由動(dòng)能定理有：mg(4L)0mv解得：研究物塊從彈簧壓縮量最大處至B點(diǎn)的過(guò)程，由功能關(guān)系有：mg(3L)0Ep解得：Epmv(2)設(shè)物塊在木板上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1，則有：mgma1 解得：a1g(方向水平向右)設(shè)木板運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2，則有：mgma2解得：a2g(方向水平向左)由幾何關(guān)系有：(v0ta1t2)a2t2L 解得：t1，t2(舍去)設(shè)物塊剛接觸彈簧時(shí)，物塊和木板速度分別是v1、v2，則有：v1v0a1t1v2a2t1物塊和木板碰撞交換速度后，在摩擦力作用下分別做加速和減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t、達(dá)到共同速度為v，則有：vv2a1tvv1a2t解得：v1v0，v2v0，v上述過(guò)程由功能關(guān)系有：mg(Lx)(2m)v2mv解得：xL【答案】(1)mv(2)L規(guī)范練高分| 動(dòng)力學(xué)與功能關(guān)系綜合應(yīng)用問(wèn)題(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第30頁(yè))典題在線(2017·河南鄭州二模)(17分)如圖6­13是利用傳送帶裝運(yùn)煤塊的示意圖其中傳送帶長(zhǎng)L6 m，傾角37°，煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)08，傳送帶的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪半徑相等主動(dòng)輪軸頂端與運(yùn)煤車底板間的豎直高度H18 m，與運(yùn)煤車車廂中心的水平距離x12 m現(xiàn)在傳送帶底端由靜止釋放一些煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，質(zhì)量m5_kg，煤塊在傳送帶的作用下運(yùn)送到高處要使煤塊在輪的最高點(diǎn)水平拋出并落在車廂中心取g10 m/s2，sin 37°06，cos 37°08求：圖6­13(1)煤塊在輪的最高點(diǎn)水平拋出時(shí)的速度；(2)主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的半徑R；(3)電動(dòng)機(jī)運(yùn)送煤塊多消耗的電能信息解讀煤塊與傳送帶間存在摩擦力煤塊放在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)有兩種可能：a一直加速到頂端b先加速后勻速到頂端最高點(diǎn)煤塊對(duì)輪子的壓力為零，平拋的水平距離恰好為x多消耗的電能等于煤塊增加的機(jī)械能與因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和考生抽樣閱卷點(diǎn)評(píng)點(diǎn)評(píng)內(nèi)容點(diǎn)評(píng)1該生在第(1)、(2)步的計(jì)算上思路清晰，第(3)加速度的計(jì)算正確，故可得分點(diǎn)評(píng)2(2)煤塊放在傳送帶上后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷失誤，造成計(jì)算錯(cuò)誤點(diǎn)評(píng)3第式的方程正確，可得分點(diǎn)評(píng)4因中數(shù)據(jù)出錯(cuò)，造成數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，失去結(jié)果分規(guī)范解答【解析】(1)煤塊離開(kāi)傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)水平方向xvt(1分)豎直方向Hgt2(1分)代入數(shù)據(jù)得v2 m/s(1分)(2)要使煤塊在輪的最高點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，則煤塊到達(dá)輪的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)輪的壓力為零(1分)由牛頓第二定律得：mgm(2分)代入數(shù)據(jù)解得R04 m(1分)(3)由牛頓第二定律Fma得mgcos mgsin ma(2分)即a04 m/s2(1分)由vv0at，v00得煤塊勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t5 s(1分)煤塊的位移x1at25 m<L6 m(1分)由于>tan 37°，所以煤塊將勻速運(yùn)動(dòng)到頂端(1分)由功能關(guān)系得傳送帶多消耗的電能Emv2mgcos 37°(vtx1)mgLsin 37°(2分)代入數(shù)據(jù)，由以上各式得E350 J(2分)【答案】(1)2 m/s(2)04 m(3)350 J評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(1)在第(2)中不進(jìn)行壓力為零的分析，只寫出方程且結(jié)果計(jì)算正確同樣給滿分(2)第(3)中只寫出方程而沒(méi)有寫出結(jié)果，不影響得分(3)第后沒(méi)有對(duì)結(jié)果和運(yùn)動(dòng)情況分析，不影響得分(4)對(duì)第分步書寫，只要正確可給分13