高考物理【熱點·重點·難點】專練(新高考專用)重難點06功和能【知識梳理】考點一功能關(guān)系功能量的變化合外力做正功動能增加重力做正功重力勢能減少彈簧彈力做正功彈性勢能減少電場力做正功電勢能減少其他力(除重力、彈力外)做正功機械能增加功能關(guān)系的應(yīng)用1．在應(yīng)用功能關(guān)系解決具體問題的過程中，若只涉及動能的變化用動能定理分析．2．只涉及重力勢能的變化用重力做功與重力勢能變化的關(guān)系分析．3．只涉及機械能變化用除重力和彈力之外的力做功與機械能變化的關(guān)系分析．4．只涉及電勢能的變化用電場力做功與電勢能變化的關(guān)系分析．【重點歸納】1、功能關(guān)系問題的解答技巧對各種功能關(guān)系熟記于心，力學(xué)范圍內(nèi)，應(yīng)牢固掌握以下三條功能關(guān)系：(1)重力的功等于重力勢能的變化，彈力的功等于彈性勢能的變化；(2)合外力的功等于動能的變化；(3)除重力、彈力外，其他力的功等于機械能的變化。運用功能關(guān)系解題時，應(yīng)弄清楚重力做什么功，合外力做什么功，除重力、彈力外的力做什么功，從而判斷重力勢能或彈性勢能、動能、機械能的變化。考點二摩擦力做功摩擦力做功的特點及傳送帶中的能量問題1．靜摩擦力做功的特點(1)靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。(2)相互作用的一對靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零．(3)靜摩擦力做功時，只有機械能的相互轉(zhuǎn)移，不會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．2．滑動摩擦力做功的特點(1)滑動摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功．(2)相互間存在滑動摩擦力的系統(tǒng)內(nèi)，一對滑動摩擦力做功將產(chǎn)生兩種可能效果：①機械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；②有一部分機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)摩擦生熱的計算：Q＝Ffs相對．其中s相對為相互摩擦的兩個物體間的相對路程．深化拓展從功的角度看，一對滑動摩擦力對系統(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．3．傳送帶模型的能量問題(1)模型條件①傳送帶勻速或加速運動．②物體以初速度v0滑上傳送帶或輕輕放于傳送帶上，物體與傳送帶間有摩擦力．③物體與傳送帶之間有相對滑動．(2)模型特點①若物體輕輕放在勻速運動的傳送帶上，物體一定要和傳送帶之間產(chǎn)生相對滑動，物體一定受到沿傳送帶前進方向的摩擦力．②若物體靜止在傳送帶上，與傳送帶一起由靜止開始加速，如果動摩擦因數(shù)較大，則物體隨傳送帶一起加速；如果動摩擦因數(shù)較小，則物體將跟不上傳送帶的運動，相對傳送帶向后滑動．③若物體與水平傳送帶一起勻速運動，則物體與傳送帶之間沒有摩擦力；若傳送帶是傾斜的，則物體受到沿傳送帶向上的靜摩擦力作用．(3)功能關(guān)系①功能關(guān)系分析：WF＝ΔEk＋ΔEp＋Q②對傳送帶的功WF和產(chǎn)生的內(nèi)能Q的理解：傳送帶的功：WF＝Fx傳產(chǎn)生的內(nèi)能Q＝Ffx相對【限時檢測】(建議用時：30分鐘)一、單項選擇題：本題共4小題。1．如圖所示，質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)以某一速度從A點沖上傾角為30°的固定斜面，其減速運動的加速度為，此物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，則在這個過程中物體()A．機械能損失了mghB．重力勢能減少了mghC．動能損失了mghD．克服摩擦力做功mgh2．如圖，小物塊B放在足夠長的木板A上，A放在光滑的水平面上。若時刻A、B均以大小為的初速度水平向右運動，同時A受到大小為，方向水平向右的恒力F作用，已知A與B之間的動摩擦因數(shù)為0.2，A、B的質(zhì)量分別為、，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取。則內(nèi)，下列說法正確的是()A．A、B相對靜止B．A的加速度大小為C．A的位移大小為D．系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為3．如圖所示，某滑草場有兩個坡度不同的斜草面AB和AB'(均可看作斜面)。質(zhì)量不同的甲、乙兩名游客先后乘坐同一滑草板從A點由靜止開始分別沿AB和AB'滑下，最后都停在水平草面上，斜草面和水平草面平滑連接，滑草板與草面之間的動摩擦因數(shù)處處相同，下列說法正確的是()A．甲沿斜面下滑的時間比乙沿斜面下滑的時間長B．甲、乙在斜面上下滑過程中合外力沖量相同C．甲沿斜面下滑過程中克服摩擦力做的功比乙的大D．甲、乙最終停在水平草面上的同一位置4．一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達(dá)到額定功率，之后保持以額定功率運動，其v?t圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m=1×103kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，g取10m/s2，則以下說法正確的是()A．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為5×102N B．汽車速度為25m/s時的加速度為5m/s2C．汽車的額定功率為100kW D．汽車的最大速度為80m/s二、多項選擇題：本題共2小題。5．一根足夠長的圓管傾斜固定在地面上，與水平面傾角，管內(nèi)有一勁度系數(shù)為輕質(zhì)彈簧，彈簧上下端分別連有質(zhì)量可以忽略的活塞和質(zhì)量為的光滑小球(小球直徑略小于管徑)，已知活塞與管壁間的最大靜摩擦力，彈簧從自然長度開始伸長的過程中平均彈力為，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，。當(dāng)彈簧處于自然長度時由靜止釋放小球，在小球第一次運動到最低點的過程中，下列說法不正確的是()A．當(dāng)小球運動到最低點時，彈簧的彈性勢能為B．小球先做加速度減小的加速運動，再做加速度增大的減速運動直到靜止C．彈簧的最大伸長量為D．活塞克服摩擦力做功大小為6．如圖所示，足夠長的水平傳送帶以速度v沿逆時針方向傳動，傳送帶的左端與光滑圓弧軌道底部平滑連接，圓弧軌道上的A點與圓心等高，一小物塊從A點由靜止滑下，再滑上傳送帶，經(jīng)過一段時間又返回圓弧軌道，返回圓弧軌道時小物塊恰好能到達(dá)A點，則下列說法正確的是()A．圓弧軌道的半徑一定是B．若減小傳送帶速度，則小物塊可能到達(dá)不了A點C．若增大傳送帶速度，則小物塊有可能經(jīng)過圓弧軌道的最高點D．不論傳送帶速度增大到多大，小物塊都不可能到達(dá)圓弧軌道的最高點三、解答題：本題共2小題。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。7．如圖所示，從A點以某一水平速度v0拋出質(zhì)量m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點)，當(dāng)物塊運動至B點時，恰好沿切線方向進入圓心角∠BOC=37°的光滑圓弧軌道BC，經(jīng)圓弧軌道后滑上與C點等高、靜止在粗糙水平面上的長木板上，圓弧軌道C端的切線水平。已知長木板的質(zhì)量M=4kg，A、B兩點距C點的高度分別為H=0.6m、h=0.15m，圓弧軌道半徑R=0.75m，物塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ1=0.7，長木板與地面間動摩擦因數(shù)μ2=0.2，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)小物塊在B點時的速度大?。?2)小物塊滑動至C點時，對圓弧軌道的壓力大小；(3)長木板至少為多長，才能保證小物塊不滑出長木板(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)。8．如圖所示，可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=0.2kg的小滑塊靜止在水平軌道上的A點，在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下，從A點開始做勻加速直線運動，當(dāng)其滑行到AB的中點時撤去拉力，滑塊繼續(xù)運動到B點后進入半徑為R=0.3m且內(nèi)壁光滑的豎直固定圓軌道，在圓軌道上運行一周后從C處的出口出來后向D點滑動，D點右側(cè)有一與CD等高的傳送帶緊靠D點，并以恒定的速度v=3m/s順時針轉(zhuǎn)動。已知滑塊運動到圓軌道的最高點時對軌道的壓力大小剛好為滑塊重力的3倍，水平軌道CD的長度為l2=2.0m，小滑塊與水平軌道ABCD間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.2，與傳送