1、第10節(jié)能量守恒定律與能源學(xué)習(xí)目標(biāo)核心提煉1.知道能量守恒定律的內(nèi)容，了解能源和能量耗散的定義。1個(gè)定律能量守恒定律2個(gè)概念能量耗散、能源危機(jī)2.通過(guò)對(duì)生活中能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例分析，領(lǐng)悟能量守恒定律的確切含義。3.能舉例說(shuō)明我們周?chē)茉吹暮纳?，?shù)立節(jié)能意識(shí)。一、能量守恒定律閱讀教材第81頁(yè)“能量守恒定律”部分，大概知道能量守恒定律的內(nèi)容。1建立能量守恒定律的兩個(gè)重要事實(shí)：(1)確認(rèn)了永動(dòng)機(jī)的_B_(A.可能B不可能)性。(2)發(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間能量的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化。2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，

2、能量的總量保持不變。3意義：能量守恒定律的建立，是人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然的一次重大飛躍。它是最普遍、最重要、最可靠的自然規(guī)律之一，而且是大自然普遍和諧性的一種表現(xiàn)形式。思維拓展“神舟十號(hào)”飛船返回艙進(jìn)入地球大氣層以后，由于它的高速下落，而與空氣發(fā)生劇烈摩擦，返回艙的表面溫度達(dá)到1 000攝氏度。(1)進(jìn)入大氣層很長(zhǎng)一段時(shí)間，返回艙加速下落，返回艙表面溫度逐漸升高。該過(guò)程動(dòng)能和勢(shì)能怎么變化？機(jī)械能守恒嗎？(2)返回艙表面溫度越高，內(nèi)能越大。該過(guò)程中什么能向什么能轉(zhuǎn)化？機(jī)械能和內(nèi)能的總量變化呢？圖1答案(1)勢(shì)能減少動(dòng)能增加機(jī)械能不守恒(2)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能不變二、能源和能量耗散閱讀教材第82頁(yè)“能源和能量

3、耗散”部分，知道能量耗散的原因，了解能量轉(zhuǎn)化的方向性。1能源與人類(lèi)社會(huì)：人類(lèi)對(duì)能源的利用大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期，即柴薪時(shí)期、煤炭時(shí)期、石油時(shí)期。自工業(yè)革命以來(lái)，煤和石油成為人類(lèi)的主要能源。2能量耗散：燃料燃燒時(shí)一旦把自己的熱量釋放出去，就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來(lái)供人類(lèi)重新利用。電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又通過(guò)燈泡轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周?chē)h(huán)境的內(nèi)能，我們無(wú)法把這些散失的能量收集起來(lái)重新利用。3能源危機(jī)的含義：在能源的利用過(guò)程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量在數(shù)量上雖未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了，從便于利用的變成不便于利用的了。4能量轉(zhuǎn)化的方向性與節(jié)約能源的必要性：能量耗散

4、反映了能量轉(zhuǎn)化的宏觀過(guò)程具有方向性。所以，能源的利用是有條件的，也是有代價(jià)的，所以自然界的能量雖然守恒，但還是很有必要節(jié)約能源。思維拓展圖2情景1：如圖2甲所示，煤炭和石油是常規(guī)能源。盡管我國(guó)的常規(guī)能源資源非常豐富，但由于人口眾多，所以能源的需求量很大，能源的浪費(fèi)很?chē)?yán)重，將來(lái)會(huì)面臨能源危機(jī)。情景2：如圖2乙、丙所示，太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能等是新能源，積極開(kāi)發(fā)利用新能源是實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。(1)能量耗散與能量守恒是否矛盾，為什么？(2)能量是守恒的，為什么還要節(jié)約能源？答案(1)能量耗散和能量守恒并不矛盾，能量耗散并不是能量消失了，而是在能源利用的過(guò)程中，能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化

5、，使能量的品質(zhì)下降。但能量在數(shù)量上并沒(méi)有減少。(2)能量耗散表明，在能源的利用過(guò)程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量在數(shù)量上并未減少，但在可利用品質(zhì)上降低了，從便于利用的能量變成不便于利用的能量了。這是能源危機(jī)更深層次的含義，也是“自然界的能量雖然守恒，但還是要節(jié)約能源”的根本原因。因此我們要節(jié)約能源，同時(shí)積極研究和開(kāi)發(fā)利用新能源和可再生能源，如核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能等。預(yù)習(xí)完成后，請(qǐng)把你疑惑的問(wèn)題記錄在下面的表格中問(wèn)題1問(wèn)題2問(wèn)題3能量守恒定律的理解和應(yīng)用要點(diǎn)歸納1適用范圍：能量守恒定律是貫穿物理學(xué)的基本規(guī)律，是各種自然現(xiàn)象中普遍適用的一條規(guī)律。2表達(dá)式(1)E初E末，初狀態(tài)各種能

6、量的總和等于末狀態(tài)各種能量的總和。(2)E增E減，能量的增加量等于能量的減少量。3應(yīng)用步驟(1)明確研究對(duì)象及研究過(guò)程。(2)明確該過(guò)程中，哪些形式的能量在變化。(3)確定參與轉(zhuǎn)化的能量中，哪些能量增加，哪些能量減少。(4)列出增加的能量和減少的能量之間的守恒式(或初、末狀態(tài)能量相等的守恒式)。精典示例例1 下列說(shuō)法正確的是()A隨著科技的發(fā)展，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)化成其他能量，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)生解析永動(dòng)

7、機(jī)是不消耗或少消耗能量，可以大量對(duì)外做功的裝置，違背能量守恒定律，A錯(cuò)誤；能量不可能憑空消失，B錯(cuò)誤；能量也不可能憑空產(chǎn)生，C正確，D錯(cuò)誤。答案C運(yùn)用能量守恒定律解題的基本思路針對(duì)訓(xùn)練1 某地平均風(fēng)速為5 m/s，已知空氣密度是1.2 kg/m3，有一風(fēng)車(chē)，它的風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為12 m的圓面。如果這個(gè)風(fēng)車(chē)能將圓面內(nèi)10%的氣流動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑒t該風(fēng)車(chē)帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)功率是多大？解析在t時(shí)間內(nèi)作用于風(fēng)車(chē)的氣流質(zhì)量mr2vt這些氣流的動(dòng)能為mv2轉(zhuǎn)變成的電能Emv210%所以風(fēng)車(chē)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的功率為Pr2v310%代入數(shù)據(jù)得P3 391.2 W。答案3 391.2 W摩擦生熱及產(chǎn)生內(nèi)能的有關(guān)計(jì)算要

8、點(diǎn)歸納1系統(tǒng)內(nèi)一對(duì)靜摩擦力即使對(duì)物體做功，但由于相對(duì)位移為零而沒(méi)有內(nèi)能產(chǎn)生，只有物體間機(jī)械能的轉(zhuǎn)移。2作用于系統(tǒng)的滑動(dòng)摩擦力和物體間相對(duì)滑動(dòng)的距離的乘積，在數(shù)值上等于滑動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能。即QF滑x相對(duì)，其中F滑必須是滑動(dòng)摩擦力，x相對(duì)必須是兩個(gè)接觸面的相對(duì)滑動(dòng)距離(或相對(duì)位移)。 精典示例例2 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水平傳送帶以速度v勻速傳動(dòng)，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上，若小木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，如圖3所示。傳送帶足夠長(zhǎng)，當(dāng)小木塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)，求：圖3(1)小木塊的位移；(2)傳送帶轉(zhuǎn)過(guò)的路程；(3)小木塊獲得的動(dòng)能；(4)摩擦過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能；(5)因傳送小木塊電動(dòng)機(jī)多消耗的

9、電能。解析(1)由牛頓第二定律：mgma，得ag由公式vat得t，小木塊的位移x1t(2)傳送帶始終勻速運(yùn)動(dòng)，路程x2vt(3)小木塊獲得的動(dòng)能Ekmv2(4)小木塊在和傳送帶達(dá)到共同速度的過(guò)程中，相對(duì)傳送帶移動(dòng)的距離x相對(duì)x2x1，產(chǎn)生的內(nèi)能Qmgx相對(duì)mv2(5)根據(jù)能量守恒定律，因傳送小木塊電動(dòng)機(jī)多消耗電能EQmv2mv2答案(1)(2)(3)mv2(4)mv2(5)mv2計(jì)算內(nèi)能的兩種方法：(1)由公式QF滑x相對(duì)進(jìn)行計(jì)算。(2)由能量守恒定律產(chǎn)生的內(nèi)能Q等于其他能量的減少量，即QE減。針對(duì)訓(xùn)練2 (多選)如圖4所示，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為l的小車(chē)靜止在光滑的水平面上。質(zhì)量為m的小物塊放在小

10、車(chē)的最左端?，F(xiàn)有一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，物塊和小車(chē)之間的摩擦力為f。經(jīng)過(guò)時(shí)間t，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的位移為s，物塊剛好滑到小車(chē)的最右端，下列說(shuō)法正確的是()圖4A此時(shí)物塊的動(dòng)能為(Ff)(sl)B這一過(guò)程中，物塊對(duì)小車(chē)所做的功為f(sl)C這一過(guò)程中，物塊和小車(chē)增加的機(jī)械能為FsD這一過(guò)程中，物塊和小車(chē)產(chǎn)生的內(nèi)能為f l解析根據(jù)動(dòng)能定理得，(Ff)(sl)mv20，則物塊的動(dòng)能為Ek(Ff)(sl)，故A正確；這一過(guò)程中，物塊對(duì)小車(chē)有壓力和摩擦力，壓力不做功，摩擦力所做的功為fs，故物塊對(duì)小車(chē)所做的功為fs，故B錯(cuò)誤；由功能關(guān)系得知，物塊和小車(chē)增加的機(jī)械能為F(sl

11、)f l，故C錯(cuò)誤；系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)克服滑動(dòng)摩擦力做功f l，故D正確。答案AD功能關(guān)系的理解和應(yīng)用要點(diǎn)歸納1功能關(guān)系概述(1)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功實(shí)現(xiàn)的，做功的過(guò)程就是能量之間轉(zhuǎn)化的過(guò)程。(2)功是能量轉(zhuǎn)化的量度。做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化。2功與能的關(guān)系：由于功是能量轉(zhuǎn)化的量度，某種力做功往往與某一種具體形式的能量轉(zhuǎn)化相聯(lián)系，具體功能關(guān)系如下表：功能量轉(zhuǎn)化關(guān)系式重力做功重力勢(shì)能的改變WGEp彈力做功彈性勢(shì)能的改變WFEp合力做功動(dòng)能的改變W合Ek除重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力以外的其他力做功機(jī)械能的改變WE機(jī)兩物體間滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體系統(tǒng)做功內(nèi)能的改變Ffx相對(duì)Q精典示例例3

12、如圖5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()圖5A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mghD下滑過(guò)程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mgh解析運(yùn)動(dòng)員的加速度為g，小于gsin 30，所以必受摩擦力的作用，且大小為mg，克服摩擦力做功為mgmgh，故C錯(cuò)誤；摩擦力做功，機(jī)械能不守恒，減少的勢(shì)能沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，而是有mgh轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯(cuò)誤，D正確；由動(dòng)能定理知，運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mgmgh，故B錯(cuò)誤。答案D針對(duì)訓(xùn)練3

13、 (多選)如圖6所示，質(zhì)量為m的物體放在升降機(jī)的底板上。若升降機(jī)從靜止開(kāi)始以a的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)一段位移h。下列說(shuō)法正確的是()圖6A物體所受的支持力為B物體動(dòng)能的增加量為mghC物體重力勢(shì)能的減少量為mghD物體機(jī)械能的減少量為解析根據(jù)牛頓第二定律得：mgFNma，得物體所受的支持力為FNmgma，故A錯(cuò)誤；合力做功為W合mahmgh，根據(jù)動(dòng)能定理得，物體動(dòng)能的增加量為EkW合mgh，故B錯(cuò)誤；重力做功為mgh，則物體重力勢(shì)能的減少量為mgh，故C正確；根據(jù)功能關(guān)系得知，物體機(jī)械能的減少量等于物體克服支持力做功，即為mgh，故D正確。答案 CD1(能源的開(kāi)發(fā)和利用)下列關(guān)于能源開(kāi)發(fā)和利用的

14、說(shuō)法中，正確的是()A能源利用的過(guò)程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的過(guò)程B能量是守恒的，因此不需要節(jié)約能源C能源利用的過(guò)程是一種形式的能向另外一種形式的能轉(zhuǎn)化的過(guò)程D無(wú)論是節(jié)約能源還是開(kāi)發(fā)能源，我國(guó)都要外國(guó)支援答案C2(對(duì)能量守恒定律的理解)(多選)下列關(guān)于能量守恒定律的認(rèn)識(shí)正確的是()A某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加B某個(gè)物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加C不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)械永動(dòng)機(jī)不可能制成D石子從空中落下，最后靜止在地面上，說(shuō)明機(jī)械能消失了解析根據(jù)能量守恒定律可知，能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生。能量只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，A、B

15、正確，D錯(cuò)誤；永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律，故它不可能制造出來(lái)，C正確。答案ABC3(摩擦生熱及產(chǎn)生內(nèi)能的有關(guān)計(jì)算)兩塊完全相同的木塊A、B，其中A固定在水平桌面上，B放在光滑水平桌面上。兩顆同樣的子彈以相同的水平速度射入兩木塊，穿透后子彈的速度分別為vA、vB，在子彈穿透木塊過(guò)程中因克服摩擦力產(chǎn)生的熱分別為QA、QB，設(shè)木塊對(duì)子彈的摩擦力大小一定，則()AvAvB，QAQB BvAvB，QAQBCvAvB，QAQB DvAvB，QAQB解析設(shè)子彈的初速度為v0，質(zhì)量為m，木塊的厚度為d，穿透過(guò)程中子彈所受阻力大小為Ff，未固定的木塊前進(jìn)了x，根據(jù)動(dòng)能定理：Ff dmvmv，F(xiàn)f(dx)mvmv，

16、比較以上兩式得vAvB，兩種情況下產(chǎn)生的熱量相等，QAQBFf d，故D正確。答案D4(對(duì)功能關(guān)系的理解)(多選)如圖7所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M、m(Mm)的滑塊，通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中()圖7A兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加C輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加D兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功解析因?yàn)镸克服摩擦力做功，所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)

17、誤；由功能關(guān)系知系統(tǒng)減少的機(jī)械能等于M克服摩擦力做的功，D正確；對(duì)M，除重力外還有摩擦力和輕繩拉力對(duì)其做功，由動(dòng)能定理知B錯(cuò)誤；對(duì)m，有拉力和重力對(duì)其做功，由功能關(guān)系知C正確。答案CD基礎(chǔ)過(guò)關(guān)1關(guān)于能源的利用和節(jié)能，下列說(shuō)法中正確的是()A根據(jù)能量守恒定律，能源的利用率應(yīng)該是100%B由于能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，總是守恒的，所以節(jié)約能源的意義不大C節(jié)約能源只要提高節(jié)能意識(shí)就行，與科學(xué)進(jìn)步無(wú)關(guān)D在能源的利用中，總會(huì)有一部分能源未被利用而損失掉解析能源的使用在任何情況下都不可能達(dá)到理想狀態(tài)，即不可能做到?jīng)]有任何損失，雖然遵從能量守恒定律，但它指的是損失部分和被利用部分總和與原來(lái)能源總量相等，選

18、項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的方向性可知，能量經(jīng)轉(zhuǎn)化后，可利用的能量只可能減少，不可能增加，因此節(jié)能的意義重大。同時(shí)，只有節(jié)能意識(shí)是不夠的，必須利用科技提高能源的利用率，不斷開(kāi)發(fā)新能源，以滿足人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤。答案D2(2017開(kāi)封高一檢測(cè))一個(gè)物體沿粗糙斜面勻速滑下，則下列說(shuō)法中正確的是()A物體機(jī)械能不變，內(nèi)能不變B物體機(jī)械能減少，內(nèi)能不變C物體機(jī)械能減少，內(nèi)能增加，機(jī)械能與內(nèi)能總量減少D物體機(jī)械能減少，內(nèi)能增加，機(jī)械能與內(nèi)能總量不變答案D3如圖1是安裝在列車(chē)車(chē)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(chē)廂相互撞擊使彈

19、簧壓縮的過(guò)程中()圖1A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)能解析在彈簧壓縮過(guò)程中，摩擦力做功，緩沖器的機(jī)械能不守恒，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；根據(jù)能量守恒可知，墊板的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能以及克服摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能，故C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B4(2017煙臺(tái)高一檢測(cè))一質(zhì)量均勻不可伸長(zhǎng)的繩索，固定在A、B兩端，重為G，A、B兩端固定在天花板上，如圖2所示。今在最低點(diǎn)C施加一豎直向下的力，將繩索緩慢拉至D點(diǎn)，在此過(guò)程中，繩索AB的重心位置將()圖2A升高 B降低C先降低后升高 D始終不變解析物體的重心不一定在物體上，對(duì)于一些不規(guī)則的物體要

20、確定重心是比較困難的，本題繩索的重心是不容易標(biāo)出的。因此，要確定重心的變化，只有通過(guò)其他途徑確定。當(dāng)用力將繩索緩慢地從C點(diǎn)拉到D點(diǎn)，外力在不斷地做功，而繩索的動(dòng)能不增加，因此外力做功必定使繩索的重力勢(shì)能增加，故繩索的重心將升高。答案A5(多選)豎直向上的恒力F作用在質(zhì)量為m的物體上，使物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)升高h(yuǎn)，速度達(dá)到v，在這個(gè)過(guò)程中，設(shè)阻力恒為Ff。則下列表述正確的是()A恒力F對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量，即Fhmv2B恒力F對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增量，即Fhmv2mghC恒力F與阻力Ff的合力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增量，即(FFf)hmv2mghD物體所受合力對(duì)物體做的功等

21、于物體動(dòng)能的增量，即(FFfmg)hmv2解析恒力F的作用是所述過(guò)程能量的總來(lái)源。加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程終結(jié)時(shí)，物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能均得到增加。除此之外，在所述過(guò)程中，因?yàn)橛凶枇Φ拇嬖?，還將有內(nèi)能產(chǎn)生，其值為Ff h，可見(jiàn)Fhmv2，同時(shí)，F(xiàn)hmv2mgh，F(xiàn)hmghmv2Ff h，經(jīng)變形后，可得C、D正確。答案CD6(2017蘇州高一檢測(cè))如圖3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，小物塊A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，其余各處的摩擦不

22、計(jì)，重力加速度為g。求：圖3(1)小物塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度；(2)輕彈簧在最大壓縮量d時(shí)的彈性勢(shì)能(設(shè)輕彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零)。解析(1)由機(jī)械能守恒定律得mghmv2，解得v。(2)在水平滑道上小物塊A克服摩擦力所做的功為Wmgd由能量守恒定律得mv2Epmgd以上各式聯(lián)立得Epmghmgd。答案(1)(2)mghmgd能力提升7如圖4所示，一個(gè)粗細(xì)均勻的U形管內(nèi)裝有同種液體，液體質(zhì)量為m。在管口右端用蓋板A密閉，兩邊液面高度差為h，U形管內(nèi)液體的總長(zhǎng)度為4h，拿去蓋板，液體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，由于管壁的阻力作用，最終管內(nèi)液體停止運(yùn)動(dòng)，則該過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能為()圖4A.mgh B.mghC.mgh

23、 D.mgh解析去掉右側(cè)蓋板之后，液體向左側(cè)流動(dòng)，最終兩側(cè)液面相平，液體的重力勢(shì)能減少，減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。如圖所示，最終狀態(tài)可等效為右側(cè)h的液柱移到左側(cè)管中，即增加的內(nèi)能等于該液柱減少的重力勢(shì)能，則Qmghmgh，故A正確。答案A8(多選)(2017濟(jì)寧高一檢測(cè))如圖5所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球與一輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，已知桿與水平面之間的夾角45，當(dāng)小球位于B點(diǎn)時(shí)，彈簧與桿垂直，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)。現(xiàn)讓小球自C點(diǎn)由靜止釋放，在小球滑到桿底端的整個(gè)過(guò)程中，關(guān)于小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是()圖5A小球的動(dòng)能與

24、重力勢(shì)能之和保持不變B小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和先增大后減小C小球的動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變D小球的機(jī)械能與彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變解析由題意知，小球、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，D項(xiàng)正確；彈簧的形變量越大，彈性勢(shì)能越大，小球到B點(diǎn)時(shí)，彈簧為原長(zhǎng)，故小球由C滑到桿底端的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大，因此小球的機(jī)械能先增大后減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；整個(gè)過(guò)程中，小球的重力勢(shì)能不斷減小，故動(dòng)能與彈性勢(shì)能之和不斷增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案BD9水平傳送帶以速度v勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小木塊A由靜止輕放在傳送帶上，若小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，并且傳送帶足夠長(zhǎng)，如圖6所示，在小木塊與傳

25、送帶相對(duì)靜止時(shí)，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能量為()圖6Amv2 B2mv2C.mv2 D.mv2解析相對(duì)滑動(dòng)時(shí)小木塊的加速度ag，從放上至相對(duì)靜止所用時(shí)間t。此過(guò)程中傳送帶對(duì)地的位移x1vt。木塊對(duì)地位移為x2t。木塊與傳送帶的相對(duì)位移為x，因而內(nèi)能Ef xmgmv2，故D正確。答案D10(多選)如圖7所示，質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30的固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度大小為g，此物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個(gè)過(guò)程中物體()圖7A重力勢(shì)能增加了mghB克服摩擦力做功mghC動(dòng)能損失了mghD機(jī)械能損失了mgh解析過(guò)程中重力勢(shì)能增加了mgh，故A錯(cuò)誤；加速度ag，摩擦力Ffmg，物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，發(fā)生的位移為2h，則克服摩擦力做功，故B錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理可知，動(dòng)能損失量為合力做的功的大小，所以EkF合2hmg2hmgh，故C正確