專題5.功4能關(guān)系能量守恒定律1輕質(zhì)彈簧右端固定在墻上，左端與一質(zhì)量= 的物塊相連，如圖甲所示。彈簧處于原長狀態(tài)，物塊靜止且與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃= 。以物塊所在處為原點(diǎn)，水平向右為正方向建立軸?，F(xiàn)對物塊施加水平向右的外力F隨軸坐標(biāo)變化的情況如圖乙所示。物塊運(yùn)動(dòng)至=處時(shí)速度為零。則此時(shí)彈簧的彈性勢能為取甲答案：解析：物塊與水平面間的摩搦力為.U印花現(xiàn)對物塊施加水平向右的外力F,由卸圖象面積表示功可知F做功譚=3克服摩擒力做功訐?二中＜J。由功能關(guān)系可知，評"一咫=此時(shí)彈雷的彈性勢能為電二工口，選項(xiàng)A正確。2某同學(xué)用如圖所示的裝置測量一個(gè)凹形木塊的質(zhì)量，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，記下木塊右端位置點(diǎn)，釋放后，木塊右端恰能運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)。在木塊槽中加入一個(gè)質(zhì)量= 的砝碼，再將木塊左端緊靠彈簧，木塊右端位置仍然在點(diǎn)，0釋放后木塊離開彈簧，右端恰能運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，測得、長分別為 和，則木塊的質(zhì)量為答案：TOC\o"1-5"\h\z解析：砝碼質(zhì)量= = 80根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒有：〃 ?=〃 + ?=0 2P聯(lián)立得：= =3如圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中①和②為楔塊，③和④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程中

A緩沖器的機(jī)械能守恒B摩擦力做功消耗機(jī)械能墊板的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能答案：解析：本題主要考查功能關(guān)系和能量守恒，要明確不同力做功涉及不同能的變化及機(jī)械能守恒的條件,在撞擊緩沖過程中，摩擦力和強(qiáng)力做負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為強(qiáng)力勢能和內(nèi)能，機(jī)械能不守恒，B正確，ACD不正確，利用能量守恒解題時(shí)，要分析幾個(gè)力做功，從而分析出幾種形式能的轉(zhuǎn)化，另外還要分析動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，如圖所示，、、三個(gè)一樣的滑塊從粗糙斜面上的同一高度同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，由靜止釋放，的初速度方向沿斜面向下，大小為，的初速度方向沿斜面水平，大小也為。下列說00法中正確的是()A和將同時(shí)滑到斜面底端、．滑到斜面底端時(shí)，、的機(jī)械能減少最多滑到斜面底端時(shí)，的動(dòng)能最大D滑到斜面底端時(shí)，的重力勢能減少最多答案：．一質(zhì)量為解析：將滑塊的運(yùn)動(dòng)沿水平方向和沿斜面向下方向正交分解，、兩個(gè)滑塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小相等，所受滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上，沿斜面向上的力是滑動(dòng)摩擦力的分力，根據(jù)牛頓第二定律知，沿斜面方向的加速度大于的加速度，又沿斜面向下、都做初速度為零的加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)規(guī)律知先到達(dá)斜面底端，故錯(cuò)誤；三個(gè)滑塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小相等，滑動(dòng)摩擦力做功與路程有關(guān)，運(yùn)動(dòng)的路程最大，克服摩擦力做功最大，機(jī)械能減小量等于克服阻力做的功，故滑塊機(jī)械能減小的最多，故錯(cuò)誤；重力做功相同，摩擦力對、做功相同，克服摩擦力做功最多，而有初速度，根據(jù)動(dòng)能定理可知，滑到斜面底端時(shí)，滑塊的動(dòng)能最大，故正確；三個(gè)滑塊下降的高度相同，重力勢能減小相同，故錯(cuò)誤。．一質(zhì)量為的小物塊隨足夠長的水平傳送帶一起運(yùn)動(dòng)，被一水平向左飛來的子

彈擊中并從物塊中穿過(不計(jì)子彈穿過物塊的時(shí)間)，如圖甲所示。地面觀察者記錄了物塊被擊中后的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，已知傳送帶的速度保持不變，取。在這一個(gè)過程中下列判斷正確的是().傳送帶速度大小 ，方向向左B物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.傳送帶對物塊做的功為D物塊與傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為答案：解析：從v-f圖象看出，物塊被擊穿后，先向左減端卜以后隨傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)，所以傳送帶的速度方向向左，其速度zgis,故A正確J由T-i圖象可得，物塊在滑動(dòng)摩擦力的作用下做勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度為。二熊小，由牛頓第二定律得,消幼摩擦力及二以臉二兔明物塊與傳送帶間的動(dòng)摩搦因數(shù)尸。口儲(chǔ)故E錯(cuò)誤g傳送帶對物塊做的功由動(dòng)能定理可得：『4團(tuán)”我詢，代入數(shù)據(jù)得：甲=一6L故c錯(cuò)誤m由y-f圖象可得，物塊相對傳送帶發(fā)生的位移為工二mm,所以物塊與傳送幕之間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能為。=弁=心廿”,故D錯(cuò)誤。．我國相繼完成“神十”與“天宮”對接、“嫦娥”攜“玉兔”落月兩大航天工程。某航天愛好者提出“玉兔”回家的設(shè)想：如圖，將攜帶“玉兔”的返回系統(tǒng)由月球表面發(fā)射到 高度的軌道上，與在該軌道繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的飛船對接，然后由飛船送“玉兔”返回地球。設(shè)“玉兔”質(zhì)量為，月球半徑為，月面的重力加速度為月。以月面為零勢能面，“玉兔”在高度的引力勢能可表示為了高度的引力勢能可表示為了一，其中為引力常量，為月球質(zhì)量。若忽略月球的自轉(zhuǎn)，從開始發(fā)射到對接完成需要對“玉兔”做的功為+~+2+~+2答案：解析：玉兔在處，一不一=工二，又R=月，可得=、/Rh，動(dòng)能=-=mgR2 GMmhmgRh mgR1——月一，勢能為=——不一=一^,需要對玉兔做功=+=R-+-）選項(xiàng)2正確。.如圖所示，軌道和底端對接且e>a，小環(huán)自點(diǎn)由靜止滑下再滑上。已知小環(huán)在軌道下滑的距離小于在軌道上滑的距離，忽略小環(huán)經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失，軌道各處的摩擦系數(shù)相同。若用、、和分別表示小環(huán)所受的合力、摩擦力、速度和機(jī)械能，這四個(gè)物理量的大小隨環(huán)運(yùn)動(dòng)路程的變化關(guān)系如圖。其中能正確反映小環(huán)自點(diǎn)到右側(cè)最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程的是解析；小球下滑和上滑過程中都是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式知，上渭和下滑過程中平均速度大小相等，都為衛(wèi),由于下滑距離小于上滑距離，故小環(huán)下滑時(shí)間小于小環(huán)上滑時(shí)間，又由于下滑和上滑過程中速度變化的大小相同，則加速度大小修二會(huì)口，小環(huán)下滑時(shí)的加速度大，根據(jù)牛頓第二定律知小環(huán)在下滑時(shí)所受合外力大于小環(huán)在上渭時(shí)所受合外力，故正確3如圖：小環(huán)在桿上受重力、支持力和消動(dòng)摩擦力作用，由題意知乃二小\二四群8仇因?yàn)闈?jì)，所以下消時(shí)的摩擦力小于上涓時(shí)的摩擦力，故正確；小環(huán)下滑時(shí)做初速度為o的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移與速度關(guān)系滿足強(qiáng)二加得：葉后,速度與位移的二次方根成正比，故匚錯(cuò)誤；除重力和彈力外其他力做的功等于小環(huán)機(jī)械熊的變化,故小環(huán)下滑時(shí)的機(jī)械能等于K=WT%由于下滑時(shí)摩擦力小于上滑時(shí)摩擦力，下滑時(shí)圖象的斜率小于上滑時(shí)的圖象斜率，故D錯(cuò)誤。處于靜止?fàn)顟B(tài)。松手后物塊.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、用輕繩連接并跨過定處于靜止?fàn)顟B(tài)。松手后物塊滑輪不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦。初始時(shí)刻，手扶物塊使物塊、下落，物塊沿斜面上滑，則從松手到物塊著地前的瞬間未碰到滑輪下落，物塊沿斜面上滑，則從松手到物塊著地前的瞬間未碰到滑輪A物塊減少的機(jī)械能等于物塊增加的機(jī)械能.輕繩對物塊做的功等于物塊的機(jī)械能增量.輕繩對物塊做的功等于物塊的機(jī)械能變化量D摩擦力對物塊做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量答案：解析：由題意可知，斜面粗糙，方受到滑動(dòng)摩搪力，對祗V、E和斜面系統(tǒng)進(jìn)行分析，由能量守恒定律可知,物塊￡瀛少的機(jī)械能等于物塊E增加的機(jī)械能加上摩擦產(chǎn)生的熱量,A錯(cuò)誤J以物塊5為研究對象，由功能關(guān)系可知，輕繩拉力與摩擦力做的總功等于物塊日的機(jī)械能靖量，E錯(cuò)誤j以月物塊為研究對象，由功能關(guān)系可知，輕繩拉力做的功等于物塊上的機(jī)械能變化量，心正確J以物塊月■月組成的系統(tǒng)為研究對象，摩擦力做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量，D正確。9如圖所示，物體、通過細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體的質(zhì)量為，放置在傾角為30°的光滑斜面上，物體的質(zhì)量為，用手托著物體使彈簧處于原長，細(xì)繩伸直，與地面的距離為，物體靜止在斜面上的擋板處。放手后物體下落，與地面即將接觸時(shí)速度大小為，此時(shí)物體對擋板恰好無壓力，則下列說法正確的是A彈簧的勁度系數(shù)為一B此時(shí)彈簧的彈性勢能等于 一-此時(shí)物體的加速度大小為，方向豎直向上D此后物體可能離開擋板沿斜面向上運(yùn)動(dòng)答案：解析：物體對擋板恰好無壓力時(shí)，其仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，其合力為零，由平衡條件可得—sin30°=0,=-,選項(xiàng)正確；由功能關(guān)系可得，此時(shí)彈簧的彈性勢能等于―一,選項(xiàng)正確；此時(shí)對物體受力分析，其合力為零，無加速度，選項(xiàng)錯(cuò)誤；此后物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，選項(xiàng)錯(cuò)誤。0如圖所示，足夠長傳送帶與水平面的夾角為0,物塊通過平行于傳送帶的輕繩跨過光滑輕滑輪與物塊相連。開始時(shí)，、及傳送帶均靜止且sin0?，F(xiàn)使傳送帶順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則物塊在運(yùn)動(dòng)(物塊未與滑輪相碰)過程中()A一段時(shí)間后可能勻速運(yùn)動(dòng)B一段時(shí)間后，摩擦力對物塊可能做負(fù)功開始的一段時(shí)間內(nèi)，重力對做功的功率大于重力對做功的功率摩擦力對、組成的系統(tǒng)做的功等于、機(jī)械能的增量答案：解析：當(dāng)傳送帶向上勻速的開始階段，因傳送帶對療的摩擦力沿帶向上，且F什晦空?如空山儲(chǔ)故物填口向上加速，當(dāng)物塊以8的速度大小與帶速相等時(shí)」開始做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)因J電爐^J口仇物塊。受的摩摞力對訂做負(fù)功，A、B均正確,設(shè)”、總的速度大小均為、,則R二用唱■□叫P戶魂臥,故兒4C錯(cuò)誤,由功能關(guān)系可知，摩擦力對口、立系統(tǒng)所做的功等于小方系統(tǒng)機(jī)械能的增量，D正確。如圖所示，、、三個(gè)一樣的滑塊從粗糙斜面上的同一高度同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，由靜止釋放，的初速度方向沿斜面向下，大小為，的初速度方向沿斜面水平向左，大小也為下列說法中正確的是A和將同時(shí)滑到斜面底端、．滑到斜面底端時(shí)，、的機(jī)械能減少最多滑到斜面底端時(shí)，的動(dòng)能最大D的重力勢能減少最多解析：滑塊和通過的路程不同，在沿斜面方向的加速度大小也不相同，故錯(cuò)；滑塊和滑到底端時(shí)經(jīng)過的位移相等，克服摩擦力做功相等，而滑塊的路程較大，機(jī)械能減少得較多，故錯(cuò)；對；三個(gè)滑塊滑到底端時(shí)重力勢能減少量相同，故錯(cuò).12如.圖所示，豎立在水平面上的輕彈簧，下端固定，將二個(gè)金屬球放在彈簧頂端（球與彈簧不連接），用力向下壓球，使彈簧被壓縮，并用細(xì)線把小球和地面拴牢（圖甲）．燒斷細(xì)線后，發(fā)現(xiàn)球被彈起且脫離彈簧后還能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)（圖乙）．那么該球從細(xì)線被燒斷到剛脫離彈簧的運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是（）A彈簧的彈性勢能先減小后增大B球剛脫離彈簧時(shí)動(dòng)能最大球在最低點(diǎn)所受的彈力等于重力D在某一階段內(nèi)，小球的動(dòng)能減小而小球的機(jī)械能增加解析：D從細(xì)線被燒斷到球剛脫離彈蓄的運(yùn)動(dòng)過程中，彈蓄的弓單性勢能轉(zhuǎn)化為小球的機(jī)械能，彈性勢能逐漸激小，選項(xiàng)為錯(cuò)誤？當(dāng)彈簧彈力與小球重力相等時(shí)，小球的動(dòng)能最大，此后彈簧維續(xù)對球做正功，但球的動(dòng)能減小，而球的機(jī)械能卻增大，所以選項(xiàng)E錯(cuò)誤，D正確f小球能繼續(xù)上升,說明在細(xì)線燒斷瞬間小球在最低點(diǎn)時(shí)受到的彈力大于球的重力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.滑板是現(xiàn)在非常流行的一種運(yùn)動(dòng)，如圖所示，一滑板運(yùn)動(dòng)員以 的初速度從曲面的點(diǎn)下滑，運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)速度仍為，若他以的初速度仍由點(diǎn)下滑，則他運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度( )A大于 B等于.小于 .條件不足，無法計(jì)算