課題八 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系 【走進(jìn)考場(chǎng)】1一輛汽車從靜止出發(fā)，在平直的公路上加速前進(jìn)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力保持恒定，汽車所受阻力保持不變，在此過(guò)程中（）A汽車的速度與時(shí)間成正比B汽車的位移與時(shí)間成正比C汽車做變加速直線運(yùn)動(dòng)D汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的功與時(shí)間成正比2.如圖所示，具有一定初速度的物塊，沿傾角為30°的斜面向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體沿斜面向下的加速度a=g，那么，在物塊向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，正確的說(shuō)法是 （）A物塊的機(jī)械能一定增加B物塊的機(jī)械能一定減小C物塊的機(jī)械能一定不變D物塊的機(jī)械能可能增加也可能減小h/mt2/s2h00423如右圖所示，是一個(gè)物體離開(kāi)地面的高度與運(yùn)動(dòng)時(shí)間平方的關(guān)系，則（ ）A物體在豎直方向?yàn)閯蚣铀龠\(yùn)動(dòng)B若h0=20m，則物體可能做平拋運(yùn)動(dòng)C若h0=20m，則物體機(jī)械能一定守恒D若h0=10m，則物體的機(jī)械能可能守恒4.質(zhì)量為的物體從靜止出發(fā)以的加速度豎直下降，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A物體的機(jī)械能增加 B物體的重力勢(shì)能減少C物體的動(dòng)能增加 D重力做功5.如圖所示，一很長(zhǎng)的、不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過(guò)光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b.a球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì) 量為3m，用手托住，高度為h，此時(shí)輕繩剛好拉緊從靜止開(kāi)始釋放b 后，a可能達(dá)到的最大高度為( )Ah B1.5hC2h D2.5h題型突破題型1、判斷守恒例題1、如圖所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物體由靜止沿斜面下滑，在物體下滑過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A物體的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大B斜面的機(jī)械能不變C斜面對(duì)物體的作用力垂直于斜面，不對(duì)物體做功D物體與斜面組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒練習(xí)1、(2020·廣東韶關(guān)一模)一輕質(zhì)彈簧，固定于天花板上的O點(diǎn)處，原長(zhǎng)為L(zhǎng)，如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊從A點(diǎn)豎直向上拋出，以速度v與彈簧在B點(diǎn)相接觸，然后向上壓縮彈簧，到C點(diǎn)時(shí)物塊速度為零，在此過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失，則下列說(shuō)法正確的是()A由A到C的過(guò)程中，動(dòng)能和重力勢(shì)能之和保持不變B由B到C的過(guò)程中，彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和逐漸減小C由A到C的過(guò)程中，物塊m的機(jī)械能守恒D由B到C的過(guò)程中，物塊與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒題型2、單個(gè)物體機(jī)械能守恒例題2、 (2020·課標(biāo)全國(guó))取水平地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)。一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點(diǎn)其動(dòng)能與重力勢(shì)能恰好相等。不計(jì)空氣阻力。該物塊落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為()A 30 B 45 C 60 D 15練習(xí)1、如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接，導(dǎo)軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)試求： (1)彈簧開(kāi)始時(shí)的彈性勢(shì)能；(2)物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)克服阻力做的功；(3)物體離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面時(shí)的動(dòng)能練習(xí)2、如圖所示，光滑坡道頂端距水平面高度為h，質(zhì)量為m的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下，進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，為使A制動(dòng)，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長(zhǎng)線M處的墻上，另一端恰位于坡道的底端O點(diǎn)已知在OM段上物塊A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，其余各處的摩擦不計(jì)，重力加速度為g，求：(1)物塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)彈簧為最大壓縮量d時(shí)的彈性勢(shì)能(設(shè)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零)；(3)若物塊A能夠被彈回到坡道上，則它能夠上升的最大高度是多少？題型3、系統(tǒng)內(nèi)機(jī)械能守恒例題3、如圖是一個(gè)橫截面為半圓、半徑為R的光滑柱面，一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線兩端分別系物體A、B，且mA2mB，從圖示位置由靜止開(kāi)始釋放A物體，當(dāng)物體B到達(dá)半圓頂點(diǎn)時(shí)，求繩的張力對(duì)物體B所做的功練習(xí)1、如圖所示，一固定的楔形木塊，其斜面的傾角為30°， 另一邊與水平地面垂直，頂端有一個(gè)定滑輪，跨過(guò)定滑輪的細(xì)線 兩端分別與物塊A和B連接，A的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為m.開(kāi)始時(shí)，將B按在地面上不動(dòng)，然后放開(kāi)手，讓A沿斜面下滑而B(niǎo)上升，所有摩擦均忽略不計(jì)當(dāng)A沿斜面下滑距離x后，細(xì)線突然斷了求物塊B上升的最大高度H.(設(shè)B不會(huì)與定滑輪相碰)。題型4、功能關(guān)系例題4、升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為100 kg的物體，物體隨升降機(jī)由靜止開(kāi)始豎直向上移動(dòng)5 m時(shí)速度達(dá)到4 m/s，則此過(guò)程中(g取10 m/s2)()A升降機(jī)對(duì)物體做功5800 J B合外力對(duì)物體做功5800 JC物體的重力勢(shì)能增加500 J D物體的機(jī)械能增加800 J練習(xí)1、當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的（ ）A重力勢(shì)能一定增加，動(dòng)能一定減小 B重力勢(shì)能不一定減小，動(dòng)能一定增加C重力勢(shì)能一定減小，動(dòng)能不一定增加D重力勢(shì)能一定增加，動(dòng)能一定增加練習(xí)2、如圖所示，電梯質(zhì)量為M，它的水平地板上放置一質(zhì)量為m的物體，電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開(kāi)始豎直向上加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)上升高度為H時(shí)，電梯的速度達(dá)到v，則在這段過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是( )A.電梯地板對(duì)物體的支持力所做的功等于B.電梯地板對(duì)物體的支持力所做的功大于C.鋼索的拉力所做的功等于D.鋼索的拉力所做的功大于練習(xí)3、如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端安裝一個(gè)定滑輪，物塊A、B用輕繩連接并跨過(guò)定滑輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦)。初始時(shí)刻，手扶物塊B使物塊A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)。松手后物塊A下落，物塊B沿斜面上滑，則從松手到物塊A著地前的瞬間(B未碰到滑輪)()A物塊A減少的機(jī)械能等于物塊B增加的機(jī)械能B輕繩對(duì)物塊B做的功等于物塊B的機(jī)械能增量C輕繩對(duì)物塊A做的功等于物塊A的機(jī)械能變化量D摩擦力對(duì)物塊B做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量題型5、相互接觸的兩個(gè)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化例題5、如圖所示，質(zhì)量m10.3 kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長(zhǎng)L1.5 m，現(xiàn)有質(zhì)量m20.2 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v02 m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對(duì)靜止物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，g取10 m/s2，求：(1) 物塊在車面上滑行的時(shí)間t；(2) 小車對(duì)物塊所做的功(3) 系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量(4)要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0不超過(guò)多少？【效果評(píng)估】h1在足球賽中，紅隊(duì)球員在白隊(duì)禁區(qū)附近主罰定位球，將球從球門右上角擦著橫梁進(jìn)入球門，如圖所示，球門高度為h，足球飛入球門的速度為v，足球的質(zhì)量為m，則紅隊(duì)球員將足球踢出時(shí)對(duì)足球所做的功W為（不計(jì)空氣阻力）（ ）Amv2 BMgh Cmgh+mv2D因?yàn)榍虮惶呷肭蜷T過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)曲線的形狀不確定，所以做功的大小無(wú)法確定2如圖（甲）所示，質(zhì)量m=0.5kg，初速度v0=10m/s的物體，受到一個(gè)與初速方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑動(dòng)，經(jīng)3s撤去外力，直到物體停止，整個(gè)過(guò)程中物體的v-t圖象如圖（乙）所示，g取10m/s2，則（ ）A物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1B02s內(nèi)F做的功為- 8JC07s內(nèi)物體由于摩擦產(chǎn)生的熱量為25JD07s內(nèi)物體滑行的總位移為29m3.如圖所示，具有一定初速度的物塊，沿傾角為30°的粗糙斜面向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，受一個(gè)恒定的沿斜面向上的拉力F作用，這時(shí)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(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）A物塊的機(jī)械能一定增加B物塊的機(jī)械能一定減小C物塊的機(jī)械能可能不變D物塊的機(jī)械能可能增加也可能減小4關(guān)于機(jī)械能是否守恒，下列說(shuō)法正確的是()A做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒 B做圓周運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒C做變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能可能守恒 D合外力對(duì)物體做功不為零，機(jī)械能一定不守恒5如圖所示，一輕彈簧固定于O點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從與懸點(diǎn)O在同一水平面且彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無(wú)初速地釋放，讓它自由擺下，不計(jì)空氣阻力， 在重物由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)的過(guò)程中()A重物的重力勢(shì)能不變B重物的重力勢(shì)能增大C重物的機(jī)械能不變D重物的機(jī)械能減少6、如圖所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運(yùn)動(dòng)員從距底端高為h處的雪道上由靜止開(kāi)始勻加速下滑，加速度為g，在他從上向下滑到底端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )A運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 B運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mghC運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為mgh D下滑過(guò)程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mgh7如圖所示，兩個(gè)3/4豎直圓弧軌道固定在同一水平地面上，半徑R相同，左側(cè)軌道由金屬凹槽制成，右側(cè)軌道由金屬圓管制成，均可視為光滑。在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別為hA和hB，下列說(shuō)法正確的是（ ）A若使小球A沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出，釋放的最小高度為5R/2B若使小球B沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出，釋放的最小高度為5R/2C適當(dāng)調(diào)整hA，可使A球從軌道最高點(diǎn)飛出后，恰好落在軌道右端口處D適當(dāng)調(diào)整hB，可使B球從軌道最高點(diǎn)飛出后，恰好落在軌道右端口處8.如圖所示，A、B兩小球由繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的光滑斜面上，B、C兩小球在豎直方向上通過(guò)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上?，F(xiàn)用手控制住A，并使細(xì)線剛剛拉直但無(wú)拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行。CAB（已知A的質(zhì)量為4m，B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開(kāi)始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時(shí)C恰好離開(kāi)地面。下列說(shuō)法正確的是( )A斜面傾角=30°BA獲得最大速度為CC剛離開(kāi)地面時(shí)，B的加速度最大D從釋放A到C剛離開(kāi)地面的過(guò)程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒9.如圖所示，AB是傾角為的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切，圓弧半徑為R，一個(gè)質(zhì)量為m的物體（可以看做質(zhì)點(diǎn)）從直軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動(dòng)。已知P點(diǎn)與圓弧的圓心O等高，物體與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。求：（1）物體做往返運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中在AB軌道上通過(guò)的總路程；（2）最終當(dāng)物體通過(guò)圓弧軌道最低點(diǎn)E時(shí)，對(duì)圓弧軌道的壓力；（3）為使物體能順利到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)D，釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L應(yīng)滿足什么條件？