第二模塊 第5章 第4單元 一、選擇題圖71如圖7所示，物體A的質量為m，置于水平地面上，A的上端連一輕彈簧，原長為L，勁度系數為k，現(xiàn)將彈簧上端B緩慢地豎直向上提起，使B點上移距離為L，此時物體A也已經離開地面，則下列論述中正確的是()A提彈簧的力對系統(tǒng)做功為mgLB物體A的重力勢能增加mgLC系統(tǒng)增加的機械能小于mgLD以上說法都不正確解析：由于將彈簧上端B緩慢地豎直向上提起，可知提彈簧的力是不斷增大的，最后等于A物體的重力，因此提彈簧的力對系統(tǒng)做功應小于mgL，A選項錯誤系統(tǒng)增加的機械能等于提彈簧的力對系統(tǒng)做的功，C選項正確由于彈簧的伸長，物體升高的高度小于L，所以B選項錯誤答案：C圖82如圖8所示，質量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數為，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物塊從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法正確的是()A電動機做的功為mv2B摩擦力對物體做的功為mv2C傳送帶克服摩擦力做的功為mv2D電動機增加的功率為mgv解析：由能量守恒，電動機做的功等于物體獲得的動能和由于摩擦而產生的熱量，故A錯；對物體受力分析，知僅有摩擦力對物體做功，由動能定理，知B錯；傳送帶克服摩擦力做功等于摩擦力與傳送帶對地位移的乘積，而易知這個位移是木塊對地位移的兩倍，即Wmv2，故C錯；由功率公式易知傳送帶增加的功率為mgv，故D對答案：D圖93輕質彈簧吊著小球靜止在如圖9所示的A位置，現(xiàn)用水平外力F將小球緩慢拉到B位置，此時彈簧與豎直方向的夾角為，在這一過程中，對于整個系統(tǒng)，下列說法正確的是()A系統(tǒng)的彈性勢能不變B系統(tǒng)的彈性勢能增加C系統(tǒng)的機械能不變D系統(tǒng)的機械能增加解析：根據三力平衡條件可得Fmgtan，彈簧彈力大小為F彈，B位置比A位置彈力大，彈簧伸長量大，所以由A位置到B位置的過程中，系統(tǒng)的彈性勢能增加，又由于重力勢能增加，動能不變，所以系統(tǒng)的機械能增加答案：BD圖104如圖10所示，一小球從光滑圓弧軌道頂端由靜止開始下滑，進入光滑水平面又壓縮彈簧在此過程中，小球重力勢能和動能的最大值分別為Ep和Ek，彈簧彈性勢能的最大值為Ep，則它們之間的關系為()AEpEkEp BEp>Ek>EpCEpEkEp DEpEkEp解析：當小球處于最高點時，重力勢能最大；當小球剛滾到水平面時重力勢能全部轉化為動能，此時動能最大；當小球壓縮彈簧到最短時動能全部轉化為彈性勢能，彈性勢能最大由機械能守恒定律可知EpEkEp，故答案選A.答案：A5節(jié)日燃放禮花彈時，要先將禮花彈放入一個豎直的炮筒中，然后點燃禮花彈的發(fā)射部分，通過火藥劇烈燃燒產生的高壓燃氣，將禮花彈由炮筒底部射向空中若禮花彈在由炮筒底部出發(fā)至炮筒口的過程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空氣阻力做功W2，高壓燃氣對禮花彈做功W3，則禮花彈在炮筒內運動的過程中(設禮花彈發(fā)射過程中質量不變)()A禮花彈的動能變化量為W3W2W1B禮花彈的動能變化量為W3W2W1C禮花彈的機械能變化量為W3W2D禮花彈的機械能變化量為W3W1解析：由動能定理，動能變化量等于合外力做的功，即W3W2W1，B正確除重力之外的力的功對應機械能的變化，即W3W2，C正確答案：BC6飛船返回時高速進入大氣層后，受到空氣阻力的作用，接近地面時，減速傘打開，在距地面幾米處，制動發(fā)動機點火制動，飛船迅速減速，安全著陸下列說法正確的是()A制動發(fā)動機點火制動后，飛船的重力勢能減少，動能減小B制動發(fā)動機工作時，由于化學能轉化為機械能，飛船的機械能增加C重力始終對飛船做正功，使飛船的機械能增加D重力對飛船做正功，阻力對飛船做負功，飛船的機械能不變解析：制動發(fā)動機點火制動后，飛船迅速減速下落，動能、重力勢能均變小，機械能減小，A正確，B錯誤；飛船進入大氣層后，空氣阻力做負功，機械能一定減小，故C、D均錯誤答案：A圖117如圖11所示，具有一定初速度的物塊，沿傾角為30°的粗糙斜面向上運動的過程中，受一個恒定的沿斜面向上的拉力F作用，這時物塊的加速度大小為4 m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物塊向上運動過程中，正確的說法是()A物塊的機械能一定增加B物塊的機械能一定減小C物塊的機械能可能不變D物塊的機械能可能增加也可能減小解析：機械能變化的原因是非重力、彈簧彈力做功，本題亦即看成F與F做功大小問題，由mgsinFFma，知FFmgsin30°ma>0，即F>F，故F做正功多于克服摩擦力做功，故機械能增大答案：A8如圖12所示，分別用恒力F1、F2先后將質量為m的物體由靜止開始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至頂端，兩次所用時間相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次力F2沿水平方向，則兩個過程()A合外力做的功相同B物體機械能變化量相同CF1做的功與F2做的功相同DF1做的功比F2做的功多圖12解析：兩次物體運動的位移和時間相等，則兩次的加速度相等，末速度也應相等，則物體的機械能變化量相等，合力做功也應相等用F2拉物體時，摩擦力做功多些，兩次重力做功相等，由動能定理知，用F2拉物體時拉力做功多答案：AB9(2020年四川模擬)一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動，經過時間t0滑至斜面底端已知在物體運動過程中物體所受的摩擦力恒定若用F、v、x和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機械能，則如下圖所示的圖象中可能正確的是()解析：物體在沿斜面向下滑動的過程中，受到重力、支持力、摩擦力的作用，其合力為恒力，A正確；而物體在此合力作用下做勻加速運動，vat，xat2，所以B、C錯；物體受摩擦力作用，總的機械能將減小，D正確答案：AD二、計算題圖1310如圖13所示，斜面的傾角為，質量為m的滑塊距擋板P的距離為s0，滑塊以初速度v0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動摩擦因數為，滑塊所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力若滑塊每次與擋板相碰均無機械能損失，求滑塊經過的總路程解析：滑塊最終要停在斜面底部，設滑塊經過的總路程為s，對滑塊運動的全程應用功能關系，全程所產生的熱量為Qmvmgs0sin又全程產生的熱量等于克服摩擦力所做的功，即Qmgscos解以上兩式可得s(s0tan)答案：(s0tan)11如圖14甲所示，在傾角為30°的足夠長光滑斜面AB前，有一粗糙水平面OA，OA長為4 m有一質量為m的滑塊，從O處由靜止開始受一水平向右的力F作用F只在水平面上按圖乙所示的規(guī)律變化滑塊與OA間的動摩擦因數0.25，g取10 m/s2，試求：(1)滑塊到A處的速度大小(2)不計滑塊在A處的速率變化，滑塊沖上斜面的長度是多少？圖14解析：(1)由圖乙知，在前2 m內，F(xiàn)12mg，做正功，在第3 m內，F(xiàn)20.5mg，做負功，在第4 m內，F(xiàn)30，滑動摩擦力Ffmg0.25mg，始終做負功，由動能定理全程列式得：F1l1F2l2Fflmv0即2mg×20.5mg×10.25mg×4mv解得vA5 m/s(2)沖上斜面的過程，由動能定理得mg·L·sin30°0mv所以沖上AB面的長度L5 m答案：(1)5 m/s(2)5 m12電機帶動水平傳送帶以速度v勻速傳動，一質量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上(傳送帶足夠長)，若小木塊與傳送帶之間的動摩擦因數為，如圖15所示，當小木塊與傳圖15送帶相對靜止時，求：(1)小木塊的位移；(2)傳送帶轉過的路程；(3)小木塊獲得的動能；(4)摩擦過程產生的摩擦熱；(5)電機帶動傳送帶勻速轉動輸出的總能量解析：(1)小木塊的加速度ag小木塊的位移l1.(2)小木塊加速運動的時間t傳送帶在這段時間內位移l2vt.(3)小木塊獲得的動能Ekmv2.(4)因摩擦而產生的熱等于摩擦力(f)乘以相對位移(L)，故Qf·Lmg(l2l1)mv2.(注：QEk是一種巧合，但不是所有的問題都這樣)(5)由能的轉化與守恒定律得，電機輸出的總能量轉化為小木塊的動能與摩擦熱，所以E總EkQmv2.答案：(1)(2)(3)mv2(4)mv2(5)mv2