第4講功能關(guān)系能量守恒定律考試標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)內(nèi)容考試要求說(shuō)明能量守恒定律與能源d不要求用能量守恒定律進(jìn)行較復(fù)雜的計(jì)算.一、功能關(guān)系1功是能量轉(zhuǎn)化的量度，功和能的關(guān)系一是體現(xiàn)在不同的力做功，對(duì)應(yīng)不同形式的能轉(zhuǎn)化，具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，二是做功的多少與能量轉(zhuǎn)化的多少在數(shù)值上相等2做功對(duì)應(yīng)變化的能量形式(1)合外力的功影響物體動(dòng)能的變化(2)重力的功影響物體重力勢(shì)能的變化(3)彈簧彈力的功影響彈性勢(shì)能的變化(4)除重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力以外的力做功影響物體機(jī)械能的變化(5)滑動(dòng)摩擦力的功影響系統(tǒng)內(nèi)能的變化(6)電場(chǎng)力的功影響電勢(shì)能的變化自測(cè)1自然現(xiàn)象中蘊(yùn)藏著許多物理知識(shí)，如圖1所示為一個(gè)盛水袋，某人從側(cè)面緩慢推袋壁使它變形，則水的勢(shì)能()圖1A增大B變小C不變D不能確定答案A二、能量守恒定律1內(nèi)容能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變2表達(dá)式E減E增.3基本思路(1)某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，且減少量和增加量一定相等；(2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等自測(cè)2(多選)關(guān)于能量守恒定律，下列說(shuō)法中正確的是()A能量能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，但不能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體B能量的形式多種多樣，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化C一個(gè)物體能量增加了，必然伴隨著別的物體能量減少D能量守恒定律證明了能量既不會(huì)創(chuàng)生也不會(huì)消失答案BCD自測(cè)3下列說(shuō)法正確的是()A隨著科技的發(fā)展，第一類永動(dòng)機(jī)是可以制成的B太陽(yáng)照射到地球上的光能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空間的能量都消失了C“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量守恒定律，因而是不可能的D有種“全自動(dòng)”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能一直走動(dòng)，說(shuō)明能量可以憑空產(chǎn)生答案C命題點(diǎn)一功能關(guān)系的理解和應(yīng)用1牢記三條功能關(guān)系(1)重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量，彈力做的功等于彈性勢(shì)能的減少量；(2)合外力做的功等于動(dòng)能的變化；(3)除重力、彈力外，其他力做的功等于機(jī)械能的變化2功能關(guān)系的選用原則在應(yīng)用功能關(guān)系解決具體問(wèn)題的過(guò)程中(1)若只涉及動(dòng)能的變化則用動(dòng)能定理分析(2)若只涉及重力勢(shì)能的變化則用重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系分析(3)若只涉及機(jī)械能變化則用除重力和彈力之外的力做功與機(jī)械能變化的關(guān)系分析例1質(zhì)量為2kg的物體以10m/s的初速度，從起點(diǎn)A出發(fā)豎直向上拋出，在物體上升到某一點(diǎn)的過(guò)程中，物體的動(dòng)能損失了50 J，機(jī)械能損失了10 J，設(shè)物體在上升、下降過(guò)程空氣阻力大小恒定，則該物體再落回到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為(取g10 m/s2)()A40JB60JC80JD100J答案B解析物體拋出時(shí)的總動(dòng)能為100 J，在物體上升到某一點(diǎn)時(shí)，物體的動(dòng)能損失了50 J，機(jī)械能損失了10 J，則動(dòng)能損失100 J時(shí)，機(jī)械能損失20 J，此時(shí)物體速度為0，物體到達(dá)最高點(diǎn)，返回時(shí)，機(jī)械能還會(huì)損失20 J，故物體從拋出到落回到A點(diǎn)，共損失機(jī)械能40 J，則物體再落回到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為60 J，A、C、D錯(cuò)誤，B正確變式1第17屆亞運(yùn)會(huì)于2014年9月19日10月4日在韓國(guó)仁川舉行，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員薛長(zhǎng)銳、李玲以5.55m和4.35m分別奪得男、女撐桿跳金牌如果把撐桿跳全過(guò)程分成四個(gè)階段：ab、bc、cd、de，如圖2所示，不計(jì)空氣阻力，則對(duì)這四個(gè)階段的描述不正確的是()圖2Aab階段：加速助跑，人和桿的總機(jī)械能增加Bbc階段：桿彎曲、人上升，系統(tǒng)動(dòng)能減少，重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能增加Ccd階段：桿伸直、人上升，人的動(dòng)能減少量等于重力勢(shì)能增加量Dde階段：人過(guò)橫桿后下落，重力所做的功等于人動(dòng)能的增加量答案C解析ab階段：加速過(guò)程中，人和桿的動(dòng)能增加，重力勢(shì)能不變，人和桿的機(jī)械能增加，所以A正確；bc階段：人上升過(guò)程中，人和桿的動(dòng)能減少，重力勢(shì)能和桿的彈性勢(shì)能均增加，所以B正確；cd階段：桿在恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中，人的動(dòng)能和桿的彈性勢(shì)能的減少量之和等于重力勢(shì)能的增加量，所以C錯(cuò)誤；de階段：只有重力做功，重力所做的功等于人動(dòng)能的增加量，所以D正確變式2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)由靜止開始豎直向上移動(dòng)5m時(shí)速度達(dá)到4 m/s，則此過(guò)程中(g取10m/s2)()A升降機(jī)對(duì)物體做功5800JB合外力對(duì)物體做功5800JC物體的重力勢(shì)能增加500JD物體的機(jī)械能增加800J答案A解析根據(jù)動(dòng)能定理得W升mghmv2，可解得W升5800J，A正確；合外力做的功為mv210042J800J，B錯(cuò)誤；物體重力勢(shì)能增加mgh100105J5000J，C錯(cuò)誤；物體機(jī)械能增加EFhW升5800J，D錯(cuò)誤變式3質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力，下落的加速度為g，在物體下落h的過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是()A物體動(dòng)能增加了mghB物體的重力勢(shì)能減少了mghC物體克服阻力所做的功為mghD物體的機(jī)械能減少了mgh答案D解析根據(jù)牛頓第二定律可得合力Fmamg，合力方向向下，位移方向向下，合力做正功，大小為WFhmgh，根據(jù)動(dòng)能定理可得物體的動(dòng)能增量為mgh，A正確；物體下落h高度，重力做功mgh，則重力勢(shì)能減少mgh，B正確；物體下落過(guò)程中FmgFfmg，受到的阻力為Ffmg，物體克服阻力所做的功為mgh，機(jī)械能減少量等于阻力所做的功，故機(jī)械能減少了mgh，故C正確，D錯(cuò)誤命題點(diǎn)二摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化1靜摩擦力做功(1)靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功(2)相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零(3)靜摩擦力做功時(shí)，只有機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)移，不會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2滑動(dòng)摩擦力做功的特點(diǎn)(1)滑動(dòng)摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功(2)相互間存在滑動(dòng)摩擦力的系統(tǒng)內(nèi)，一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功將產(chǎn)生兩種可能效果：機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；有一部分機(jī)械能在相互摩擦的物體間轉(zhuǎn)移，另外一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(3)摩擦生熱的計(jì)算：QFfx相對(duì)其中x相對(duì)為相互摩擦的兩個(gè)物體間的相對(duì)路徑長(zhǎng)度從功的角度看，一對(duì)滑動(dòng)摩擦力對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量；從能量的角度看，其他形式能量的減少量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量例2如圖3所示，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊，放在小車的最左端，現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上，小物塊與小車間的摩擦力為Ff，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小車運(yùn)動(dòng)的位移為x，小物塊剛好滑到小車的右端，則下列說(shuō)法中正確的是()圖3A此時(shí)物塊的動(dòng)能為F(xL)B此時(shí)小車的動(dòng)能為Ff(xL)C這一過(guò)程中，物塊和小車增加的機(jī)械能為FxFfLD這一過(guò)程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量為FfL答案D解析對(duì)小車由動(dòng)能定理知WFfxEk，故EkFfx，B錯(cuò)誤；對(duì)小物塊由動(dòng)能定理得F(Lx)Ff(Lx)Ek，A錯(cuò)誤；物塊和小車增加的機(jī)械能EEkEkF(Lx)FfL，C錯(cuò)誤；摩擦產(chǎn)生的熱量QFfL，D正確變式4(多選)如圖4所示為生活中磨刀的示意圖，磨刀石靜止不動(dòng)，刀在手的推動(dòng)下從右向左勻速運(yùn)動(dòng)，發(fā)生的位移為x，設(shè)刀與磨刀石之間的摩擦力大小為Ff，則下列敘述中正確的是()圖4A摩擦力對(duì)刀做負(fù)功，大小為FfxB摩擦力對(duì)刀做正功，大小為FfxC摩擦力對(duì)磨刀石做正功，大小為FfxD摩擦力對(duì)磨刀石不做功答案AD命題點(diǎn)三能量守恒定律的理解和應(yīng)用1當(dāng)涉及滑動(dòng)摩擦力做功，機(jī)械能不守恒時(shí)，一般應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律2解題時(shí)，首先確定初末狀態(tài)，然后分析狀態(tài)變化過(guò)程中哪種形式的能量減少，哪種形式的能量增加，求出減少的能量總和E減和增加的能量總和E增，最后由E減E增列式求解例3如圖5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)相切，半圓形導(dǎo)軌的半徑為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的速度后脫離彈簧，當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌的瞬間對(duì)軌道的壓力為其重力的8倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能到達(dá)最高點(diǎn)C.不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，試求：圖5(1)物體在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能；(2)物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能答案(1)mgR(2)mgR解析(1)設(shè)物體在B點(diǎn)的速度為vB，所受彈力為FNB，由牛頓第二定律得：FNBmgm由牛頓第三定律FNB8mgFNB由能量守恒定律可知物體在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能EpmvB2mgR(2)設(shè)物體在C點(diǎn)的速度為vC，由題意可知mgm物體由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，由能量守恒定律得QmvB2(mvC22mgR)解得QmgR.變式5質(zhì)量為m的物體以初速度v0沿水平面向左開始運(yùn)動(dòng)，起始點(diǎn)A與一輕彈簧O端相距s，如圖6所示已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體與彈簧相碰后，彈簧的最大壓縮量為x，則從開始碰撞到彈簧被壓縮至最短，物體克服彈簧彈力所做的功為()圖6A.mv02mg(sx)B.mv02mgxCmgsDmg(sx)答案A解析根據(jù)功的定義式可知物體克服摩擦力做功為Wfmg(sx)，由能量守恒定律可得mv02W彈Wf，W彈mv02mg(sx)，故選項(xiàng)A正確變式6如圖7所示，一個(gè)質(zhì)量為m的鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn))沿半徑為R的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下，到半圓底部時(shí)，軌道所受壓力為鐵塊重力的1.5倍，則此過(guò)程中鐵塊損失的機(jī)械能為()圖7A.mgRBmgRC.mgRD.mgR答案D解析在半圓底部，由牛頓第二定律有FNmgm，由牛頓第三定律有FNFN1.5mg，則此時(shí)鐵塊的動(dòng)能Ekmv2mgR由能量守恒知EmgREkmgR.1.如圖1，跳傘員跳傘后最初一段時(shí)間降落傘并不打開，跳傘員在重力和空氣阻力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，下落一定高度后，降落傘打開，跳傘員做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小至一定值后便不再減小，跳傘員以這一速度勻速下降在跳傘過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()圖1A降落傘打開后到落地的過(guò)程中，跳傘員始終處于超重狀態(tài)B跳傘員在整個(gè)下落過(guò)程中機(jī)械能一直減小C跳傘員在整個(gè)下落過(guò)程中機(jī)械能先增大后減小D如果在下落過(guò)程中，受到水平吹來(lái)的風(fēng)，跳傘員將做平拋運(yùn)動(dòng)答案B2.(多選)游樂(lè)場(chǎng)的一種滑梯，它是由很小一段弧形軌道將傾斜直軌道和水平軌道連接組成的，如圖2所示一位小朋友從斜軌道頂端由靜止開始自由下滑，經(jīng)過(guò)很小一段弧形軌道滑到水平軌道上，繼續(xù)滑動(dòng)一段距離后停下則小朋友()圖2A沿傾斜軌道下滑過(guò)程中機(jī)械能一定增加B沿弧形軌道滑動(dòng)過(guò)程中對(duì)軌道做了負(fù)功C沿水平軌道滑動(dòng)過(guò)程中，摩擦力對(duì)小朋友做了負(fù)功D在整個(gè)滑動(dòng)過(guò)程中，重力做功和小朋友克服摩擦力做的功相等答案CD解析沿傾斜軌道下滑過(guò)程中，摩擦力做負(fù)功，小朋友的機(jī)械能減小，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯(cuò)誤沿弧形軌道滑動(dòng)過(guò)程中，軌道位移為0，故小朋友對(duì)軌道做功為0，故B錯(cuò)誤沿水平軌道滑動(dòng)過(guò)程中，摩擦力方向與位移方向相反，摩擦力對(duì)小朋友做負(fù)功，故C正確整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小朋友的動(dòng)能變化量為零，由動(dòng)能定理可知，外力對(duì)小朋友所做的總功為零，則重力做功和小朋友克服摩擦力做的功相等，故D正確3.(多選)一運(yùn)動(dòng)員穿著飛翔裝備從飛機(jī)上跳出后的一段運(yùn)動(dòng)過(guò)程可近似認(rèn)為是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，如圖3所示，運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向與水平方向的夾角為53，運(yùn)動(dòng)員做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為.已知運(yùn)動(dòng)員(包含裝備)的質(zhì)量為m，則在運(yùn)動(dòng)員下落高度為h的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()圖3A運(yùn)動(dòng)員重力勢(shì)能的減少量為B運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能的增加量為C運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能的增加量為mghD運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少了答案CD解析由題意知運(yùn)動(dòng)員下落的高度為h，Wmgh，運(yùn)動(dòng)員重力勢(shì)能的減少量為mgh，故A錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員下落的高度為h，則飛行的距離：Lh，運(yùn)動(dòng)員受到的合外力：F合mamg，運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能的增加量等于合外力做的功，即：EkW合mghmgh，故B錯(cuò)誤，C正確；運(yùn)動(dòng)員重力勢(shì)能的減少量為mgh，動(dòng)能的增加量為mgh，則運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能減少了mgh，故D正確4.如圖4所示是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中和為楔塊，和為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦，在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過(guò)程中()圖4A緩沖器的機(jī)械能守恒B摩擦力做功消耗機(jī)械能C墊板的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能答案B解析由于車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過(guò)程中克服摩擦力做功，所以緩沖器的機(jī)械能減少，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；彈簧壓縮的過(guò)程中，墊板的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈簧的彈性勢(shì)能，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤5從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為h.設(shè)上升和下降過(guò)程中空氣阻力的大小恒定為Ff.下列說(shuō)法正確的是()A小球上升的過(guò)程中動(dòng)能減少了mghB小球上升和下降的整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能減少了FfhC小球上升的過(guò)程中重力勢(shì)能增加了mghD小球上升的過(guò)程中動(dòng)能減少了Ffh答案C解析動(dòng)能減少量等于克服合力做的功，即Ek(mgFf)h，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；機(jī)械能減少量等于克服除重力、彈力之外的其他力做的功，即E2Ffh，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；上升過(guò)程中重力勢(shì)能增加量等于克服重力做的功，即Epmgh，選項(xiàng)C正確6.如圖5所示，在水平地面上安放一豎直輕彈簧，彈簧上端與一木塊m相連，在木塊上加一豎直向下的力F，使木塊緩慢下移0.1m，力F做功2.5J，此時(shí)木塊剛好再次處于平衡狀態(tài)，則在木塊下移過(guò)程中，彈簧彈性勢(shì)能的增加量()圖5A等于2.5JB大于2.5JC小于2.5JD無(wú)法確定答案B解析力F對(duì)木塊做功2.5J，木塊和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能增加2.5J，由于木塊緩慢下移，動(dòng)能并未增加，而重力勢(shì)能減少，故根據(jù)能量守恒定律知，彈簧彈性勢(shì)能必大于2.5J(木塊減少的重力勢(shì)能也轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能)7.如圖6所示，足球從草皮上的位置被踢出后落到草皮上的位置，空中到達(dá)的最高點(diǎn)為位置，則()圖6A位置足球動(dòng)能等于0B位置到位置過(guò)程只有重力做功C位置到位置的過(guò)程中足球的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能D位置到位置過(guò)程足球動(dòng)能的變化量等于合力做的功答案D解析足球在最高點(diǎn)位置時(shí)有水平方向的速度，動(dòng)能不等于0，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；足球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受重力和空氣阻力作用，所以從位置到位置的過(guò)程中有重力和空氣阻力做功，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；從位置到位置的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能和內(nèi)能，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；從位置到位置的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力做的功等于動(dòng)能的變化量，D選項(xiàng)正確8如圖7所示，“蹦極”運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員身系彈性繩(質(zhì)量不計(jì))下落，不計(jì)空氣阻力下列有關(guān)運(yùn)動(dòng)員從彈性繩剛繃緊到最低點(diǎn)的下落過(guò)程中的說(shuō)法正確的是()圖7A運(yùn)動(dòng)員的加速度一直減小B彈性繩的彈性勢(shì)能為零時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能最大C彈性繩的彈性勢(shì)能最大時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能為零D運(yùn)動(dòng)員重力勢(shì)能的減少量等于彈性繩彈性勢(shì)能的增加量答案C解析運(yùn)動(dòng)員從彈性繩剛繃緊到最低點(diǎn)的下落過(guò)程中，受到向下的重力和向上的彈力，開始階段，重力大于彈力，彈力不斷增大，合力減小，加速度減小，速度增大當(dāng)彈力等于重力時(shí)加速度為零之后，彈力大于重力，合力向上且不斷增大，運(yùn)動(dòng)員做減速運(yùn)動(dòng)，加速度增大，所以運(yùn)動(dòng)員的加速度先減小后增大，故A錯(cuò)誤；彈性繩的彈性勢(shì)能為零時(shí)，彈力為零，運(yùn)動(dòng)員受的合力向下，速度增大，此時(shí)速度不是最大，彈力等于重力時(shí)速度最大，故B錯(cuò)誤；彈性繩的彈性勢(shì)能最大時(shí)，運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)，動(dòng)能為零，故C正確；對(duì)于運(yùn)動(dòng)員、地球和彈性繩組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則運(yùn)動(dòng)員重力勢(shì)能的減少量等于彈性繩彈性勢(shì)能的增加量與運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能增加量之和，故D錯(cuò)誤9一種車輛下坡重力勢(shì)能回收發(fā)電裝置，在車下坡時(shí)將重力勢(shì)能通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能給蓄電池充電，設(shè)一輛裝有這種發(fā)電裝置、質(zhì)量為2t的汽車，在一個(gè)連續(xù)下坡路段豎直高度下降了60m，其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能的效率為10%，則在這過(guò)程中這輛汽車通過(guò)這種裝置產(chǎn)生的電能為(g10m/s2)()A120JB1200JC12000JD120000J答案D解析根據(jù)能量守恒，在該過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能且效率為10%，則產(chǎn)生的電能為：Emgh10%2000106010%J120000J.10在奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中，高臺(tái)跳水是我國(guó)運(yùn)動(dòng)員的強(qiáng)項(xiàng)質(zhì)量為60kg的跳水運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水中后受到水的阻力做豎直向下的減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)水對(duì)他的阻力大小恒為2600N，那么在他減速下降2m的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(g取10m/s2)()A他的動(dòng)能減少了5200JB他的重力勢(shì)能減少了1200JC他的機(jī)械能減少了4000JD他的機(jī)械能保持不變答案B解析在運(yùn)動(dòng)員減速下降2m的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員受重力和阻力，由動(dòng)能定理得(mgF)hEk，解得Ek4000J，A錯(cuò)誤；他的重力勢(shì)能減少了mgh1200J，B正確；除了重力、彈力之外的力做的功等于機(jī)械能的變化，故他的機(jī)械能減少了Fh5200J，C、D錯(cuò)誤11如圖8所示，A、B兩球質(zhì)量相等，A球用不能伸長(zhǎng)的輕繩系于O點(diǎn)，B球用輕彈簧系于O點(diǎn)，O與O點(diǎn)在同一水平面上，分別將A、B球拉到與懸點(diǎn)等高處，使繩和輕彈簧均處于水平，彈簧處于自然狀態(tài)，將兩球分別由靜止開始釋放，當(dāng)兩球達(dá)到各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，兩球仍處在同一水平面上，不計(jì)空氣阻力，則()圖8A兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，兩球動(dòng)能相等B兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，A球動(dòng)能較大C兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，B球動(dòng)能較大D兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí)，受到的拉力相等答案B解析整個(gè)過(guò)程中兩球減少的重力勢(shì)能相等，A球減少的重力勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為A球的動(dòng)能，B球減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為B球的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能，所以到達(dá)懸點(diǎn)正下方時(shí)A球的動(dòng)能大于B球的動(dòng)能，所以B正確，A、C錯(cuò)誤；在懸點(diǎn)正下方位置根據(jù)牛頓第二定律，小球所受拉力與重力的合力提供向心力，則A球受到的拉力較大，所以D錯(cuò)誤12起跳摸高是學(xué)生經(jīng)常進(jìn)行的一項(xiàng)體育活動(dòng)，一質(zhì)量為m的同學(xué)彎曲兩腿向下蹲，然后用力蹬地起跳，從該同學(xué)用力蹬地到剛離開地面的起跳過(guò)程中，他的重心上升了h，離地時(shí)他的速度大小為v.在起跳過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A該同學(xué)機(jī)械能增加了mghB該同學(xué)機(jī)械能增量為mghmv2C地面的支持力對(duì)該同學(xué)做功為mghmv2D該同學(xué)所受的合外力對(duì)其做功為mv2mgh答案B解析該同學(xué)重心升高h(yuǎn)，重力勢(shì)能增加了mgh，又知離地時(shí)獲得動(dòng)能為mv2，則機(jī)械能增加了mghmv2，A錯(cuò)，B對(duì)；該同學(xué)與地面作用過(guò)程中，支持力對(duì)該同學(xué)做功為零，C錯(cuò)；該同學(xué)所受的合外力做功等于動(dòng)能增量，則W合mv2，D錯(cuò)13某同學(xué)用如圖9所示的裝置測(cè)量一個(gè)凹形木塊的質(zhì)量m，彈簧的左端固定，木塊在水平面上緊靠彈簧(不連接)將其壓縮，記下木塊右端位置A點(diǎn)，靜止釋放后，木塊右端恰能運(yùn)動(dòng)到B1點(diǎn)在木塊槽中加入一個(gè)質(zhì)量m0800g的砝碼，再將木塊左端緊靠彈簧，木塊右端位置仍然在A點(diǎn)，靜止釋放后木塊離開彈簧，右端恰能運(yùn)動(dòng)到B2點(diǎn)，測(cè)得AB1、AB2長(zhǎng)分別為27.0cm和9.0cm，則木塊的質(zhì)量m為()圖9A100gB200gC300gD400g答案D解析根據(jù)能量守恒定律，有mglAB1Ep，(m0m)glAB2Ep，聯(lián)立得m400g，D正確14太陽(yáng)能汽車是利用太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能工作的一種新型汽車已知太陽(yáng)輻射的總功率約為41026W，太陽(yáng)到地球的距離約為1.51011m，假設(shè)太陽(yáng)光傳播到達(dá)地面的過(guò)程中約有40%的能量損耗，某太陽(yáng)能汽車所用太陽(yáng)能電池板接收到的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的轉(zhuǎn)化效率約為15%.如果驅(qū)動(dòng)該太陽(yáng)能汽車正常行駛所需的機(jī)械功率為5kW，且其中的來(lái)自太陽(yáng)能電池，則所需的太陽(yáng)能電池板的面積至少約為(已知半徑為r的球體積為Vr3，球表面積為S4r2)()A2m2B6m2C8m2D12m2答案C解析先建立如圖所示，球體均勻輻射模型根據(jù)能量分配關(guān)系得：S15%P，求得S7.85m2，故只有選項(xiàng)C正確15如圖10所示，一物體質(zhì)量m2kg，在傾角37的斜面上的A點(diǎn)以初速度v03 m/s下滑，A點(diǎn)距彈簧上端B的距離AB4 m當(dāng)物體到達(dá)B后將彈簧壓縮到C點(diǎn)，最大壓縮量BC0.2 m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點(diǎn)，D點(diǎn)距A點(diǎn)的距離AD3 m擋板及彈簧質(zhì)量不計(jì)，g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8，求：圖10(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)彈簧的最大彈性勢(shì)能Epm.答案(1)0.52(2)24.4J解析(1)物體從A點(diǎn)至最后彈到D點(diǎn)的全過(guò)程中，動(dòng)能減少Ekmv029J.重力勢(shì)能減少EpmglADsin3736J.機(jī)械能減少EEkEp45J減少的機(jī)械能全部用來(lái)克服摩擦力做功，即WfFfl45J，而路程l5.4m，則Ff8.33N.而Ffmgcos37，所以0.52.(2)由A到C的過(guò)程：動(dòng)能減少Ekmv029J.重力勢(shì)能減少EpmglACsin3750.4J.物體克服摩擦力做的功WfFflACmgcos37lAC35J.由能量守恒定律得：EpmEkEpWf24.4J.