高考物理一轮复习 考点大通关 专题5-4 功能关系 能量守恒定律学案.doc

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1、1 / 23【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 考点大通关考点大通关 专题专题 5-45-4 功功能关系能关系 能量守恒定律学案能量守恒定律学案考点精讲考点精讲一、能量守恒定律(1)内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变(2)表达式E 减E 增二、功能关系1功是能量转化的量度，功和能的关系一是体现到不同的力做功，对应不同形式的能转化，具有一一对应关系，二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等2几种常见的功能关系及其表达式力做功能的变化定量关系 合力的

2、功动能变化WEk2Ek1Ek重力的功重力势能变化(1)重力做正功，重力势能减少(2)重力做负功，重力势能增加(3)WGEpEp1Ep2弹簧弹力的功弹性势能变化(1)弹力做正功，弹性势能减少2 / 23(2)弹力做负功，弹性势能增加(3)WFEpEp1Ep2只有重力、弹簧弹力做功不引起机械能变化机械能守恒 E0除重力和弹簧弹力之外的其他力做的功机械能变化(1)其他力做多少正功，物体的机械能就增加多少(2)其他力做多少负功，物体的机械能就减少多少(3)W其他E一对相互作用的滑动摩擦力的总功内能变化(1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功，系统内能增加(2)摩擦生热QFfx相对题组 1 能量守恒定

3、律1(多选)下列关于能量守恒定律的认识正确的是( )A某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B某个物体的能减少，必然有其他物体的能增加C不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器永动机不可能制成D石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了【答案】 ABC【解析】 根据能量守恒定律可知 A、B、C 正确2(多选) 关于能量守恒定律，下列说法中正确的是( )A能量能从一种形式转化为另一种形式，但不能从一个物体转移到另一个物体B能量的形式多种多样，它们之间可以相互转化C一个物体能量增加了，必然伴随着别的物体能量减少D能量守恒定律证明了能量既不会创生也不会消失【答案】 BCD3 / 233力

4、对物体做功 100 J，下列说法正确的是( )A物体具有的能量增加 100 JB物体具有的能量减少 100 JC有 100 J 的能量发生了转化D产生了 100 J 的能量【答案】 C4质量为 m 的物体，从静止开始以 ag 的加速度竖直向下运动 h，下列说法中正确的是( )A物体的动能增加了 mgh B物体的动能减少了 mghC物体的势能减少了 mgh D物体的势能减少了 mgh【答案】AD 【解析】物体的合力 F 合mamg，向下运动 h 时合力做功 WF 合 hmgh，根据动能定理，物体的动能增加了 mgh，A 对，B 错；向下运动 h 过程中重力做功mgh，物体的势能减少了 mgh，C

5、 错，D 对。5已知货物的质量为 m，在某段时间内起重机将货物以加速度 a 加速升高 h，则在这段时间内，下列叙述正确的是(重力加速度为 g)( )A货物的动能一定增加 mahmgh B货物的机械能一定增加 mahC货物的重力势能一定增加 mah D货物的机械能一定增加mahmgh【答案】D4 / 236如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端 a 点，质量为 m 的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点 b 滑上粗糙水平面，圆弧轨道在 b 点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至 c 点停止若圆弧轨道半径为 R，物块与水平面间的动摩擦因数为 ，下列说法正确的是( )A物块滑到 b 点时的速度

6、为gRB物块滑到 b 点时对 b 点的压力是 3mgCc 点与 b 点的距离为R D整个过程中物块机械能损失了 mgR【答案】BCD【解析】物块从 a 到 b，由机械能守恒定律得：mgRmv 所以 vb，故 A 错。在b 点，由 FNmgm 得 FN3mg，故 B 对。从 b 到 c 由动能定理得：mgsmv，得 s，故 C 对，对整个过程由能量守恒知 D 正确。7如图所示，物体 A 的质量为 m，置于水平地面上，A 的上端连一轻弹簧，原长为 L，劲度系数为 k.现将弹簧上端 B 缓慢地竖直向上提起，使 B 点上移距离为 L，此时物体 A 也已经离开地面，则下列说法中正确的是( )A提弹簧的力

7、对系统做功为 mgLB物体 A 的重力势能增加 mgLC系统增加的机械能小于 mgLD以上说法都不正确【答案】C 5 / 23【解析】由于将弹簧上端 B 缓慢地竖直向上提起，可知提弹簧的力是不断增大的，最后大小等于 A 物体的重力，因此提弹簧的力对系统做功应小于 mgL，A 选项错误。系统增加的机械能等于提弹簧的力对系统做的功，C 选项正确。由于弹簧的伸长，物体升高的高度小于 L，所以 B 选项错误。题组 2 功能关系1下列关于功和机械能的说法，正确的是( )A在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少量不等于重力对物体所做的功B合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C物体的重力势能是物体与地球

8、之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取无关D运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量【答案】 B2关于功和能的关系，下列说法正确的是( )A物体受拉力作用向上运动，拉力做的功是 1 J，则物体重力势能的增加量也是 1 JB一个重 10 N 的物体，在 15 N 的水平拉力的作用下，分别在光滑水平面和粗糙水平面上发生相同的位移，拉力做的功相等C一辆汽车的速度从 10 km/h 增加到 20 km/h，或从 50 km/h 增加到 60 km/h，两种情况下牵引力做的功一样多6 / 23D “神舟十号”载人飞船的返回舱在大气层以外向着地球做无动力飞行的过程中，机械能增大【答案】B【解析】物

9、体向上运动，重力以外的力(拉力)做功 1 J，机械能的增加量为 1 J，选项 A 错误；由 WFlcos 知，水平拉力 F 和位移 x 均相同，拉力做的功相等，选项 B 正确；由动能定理可知，一辆汽车的速度从 10 km/h 加速到 20 km/h 比从 50 km/h 加速到 60 km/h 合外力做的功少，牵引力做功无法比较，选项 C 错误；“神舟十号”载人飞船的返回舱在大气层以外仅在引力作用下运动，机械能守恒，选项 D 错误。3. 某人掷铅球，出手时铅球的动能为 150 J关于人对铅球的做功情况和能量转化情况，下列说法正确的是( )A此人对铅球做了 150 J 的功，将体内的化学能转化为

10、铝球的动能B此人对铅球做的功无法计算C此人对铅球没有做功，因此没有能量的转化D此人对铅球做了 150 J 的功，将铅球的重力势能转化为铅球的动能【答案】A4. 从地面竖直上抛一个质量为 m 的小球，小球上升的最大高度为 h.设上升和下降过程中空气阻力的大小恒定为 Ff.下列说法正确的是( )A小球上升的过程中动能减少了 mghB小球上升和下降的整个过程中机械能减少了 Ffh7 / 23C小球上升的过程中重力势能增加了 mghD小球上升的过程中动能减少了 Ffh【答案】 C【解析】 动能减少量等于克服合力做的功，即 Ek(mgFf)h，选项 A、D错误；机械能减少量等于克服除重力之外其他力做的功

11、，即 E2Ffh，选项 B错误；上升过程中重力势能增加量等于克服重力做的功，即 Epmgh，选项 C正确5用恒力 F 向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度若该过程空气阻力不能忽略，则下列说法中正确的是( )A力 F 做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B重力所做的功等于物体重力势能的增量C力 F 做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量D力 F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量【答案】 C【解析】 由动能定理可知，力 F 和阻力还有重力所做的总功等于物体动能的增量，故选项 A 错；克服重力所做的功等于物体重力势能的增量，选项 B 错；力 F 做的功和阻力做的功

12、之和等于物体机械能的增量，选项 C 对，D 错6如图所示，在粗糙斜面顶端固定轻弹簧的一端，另一端挂一物体，物体在 A点处于平衡状态。现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到 B 点，第二次将物体先拉到 C 点，再回到 B 点，在这两次过程中下列说法正确的是( )A重力势能的改变量相等B弹性势能的改变量相等8 / 23C摩擦力对物体做的功相等D弹簧弹力对物体做的功相等【答案】ABD 【解析】两次初末位置相同，所以重力和弹簧的弹力做的功是相同的，此题中滑动摩擦力始终做负功，大小为摩擦力乘路程，与路径有关，所以两次摩擦力做功不同。7升降机底板上放一质量为 100 kg 的物体，物体随升降机由静止

13、开始竖直向上移动 5 m 时速度达到 4 m/s，则此过程中(g 取 10 m/s2)( )A升降机对物体做功 5 800 JB合外力对物体做功 5 800 JC物体的重力势能增加 500 JD物体的机械能增加 800 J【答案】 A【解析】 根据动能定理得 W 升mghmv2，可解得 W 升5 800 J，A 正确；合外力做的功为 mv210042 J800 J，B 错误；物体重力势能增加mgh100105 J5 000 J，C 错误；物体机械能增加 EFhW 升5 800 J，D 错8如图所示，在竖直平面内有一半径为 R 的圆弧轨道，半径 OA 水平、OB 竖直，一个质量为 m 的小球自

14、A 的正上方 P 点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点 B 时恰好对轨道没有压力已知 AP2R，重力加速度为 g，则小球从 P到 B 的运动过程中( )A重力做功 2mgR B机械能减少 mgR9 / 23C合外力做功 mgR D克服摩擦力做功 mgR【答案】D9如图所示，一根原长为 L 的轻弹簧，下端固定在水平地面上，一个质量为 m的小球，在弹簧的正上方从距地面为 H 处自由下落压缩弹簧若弹簧的最大压缩量为 x，小球下落过程受到的空气阻力恒为 Ff，则小球下落过程中( )A小球动能的增量为 mgHB小球重力势能的增量为 mg(HxL)C弹簧弹性势能的增量为(mgFf)(HxL)D系统机

15、械能减小量为 FfH【答案】 C【解析】 根据动能定理可知，小球动能的增量为零，A 错误；小球重力势能的增量为mg(HxL)，B 错误；由能量守恒，可知弹簧弹性势能的增量为(mgFf)(HxL)，C 正确；系统除重力与弹力做功外，还有空气阻力做负功，故系统机械能减小量为 Ff(HxL)，D 错误方法突破方法突破方法 1 利用能量守恒定律解题的一般思路诠释：能量转化问题的解题思路(1)当涉及摩擦力做功，机械能不守恒时，一般应用能的转化和守恒定律。(2)解题时，首先确定初末状态，然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少，哪种形式的能量增加，求出减少的能量总和 E减和增加的能量总和 E 增，最后由

16、E 减E 增列式求解。题组 3 利用能量守恒定律解题的一般思路10 / 231如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力 F 竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有( )A力 F 所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量B木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C力 F、重力、阻力三者合力所做的功等于木箱动能的增量D力 F 和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量【答案】BCD【解析】对木箱受力分析如图所示，则由动能定理得 WFmghWFfEk，故 C 对；由上式得：WFWFfEkmgh，即

17、WFWFfEkEpE，故 A 错，D 对；由重力做功与重力势能变化关系知 B 对，故 B、C、D 对。2(多选)一个人站立在商店的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速，如图所示，则( )A踏板对人做的功等于人的机械能增加量B人对踏板的压力大小等于人所受到的重力大小C人只受重力和踏板的支持力的作用D人所受合力做的功等于人的动能的增加量【答案】 AD3在儿童乐园的蹦床项目中，小孩在两根弹性绳和弹性床的协助下实现上下弹11 / 23跳，如图所示。某次蹦床活动中小孩静止时处于 O 点，当其弹跳到最高点 A 后下落可将蹦床压到最低点 B，小孩可看成质点不计空气阻力，下列说法正确的是( )A从 A 点运动

18、到 O 点，小孩重力势能的减少量大于动能的增加量B从 O 点运动到 B 点，小孩动能的减少量等于蹦床弹性势能的增加量C从 A 点运动到 B 点，小孩机械能的减少量小于蹦床弹性势能的增加量D从 B 点返回到 A 点，小孩机械能的增加量等于蹦床弹性势能的减少量【答案】AD 【解析】小孩从 A 点运动到 O 点，由动能定理可得 mghAOW 弹 1Ek1，选项A 正确；小孩从 O 点运动到 B 点，由动能定理可得 mghOBW 弹 2Ek2，选项B 错误；小孩从 A 点运动到 B 点，由功能关系可得W 弹E 机 1，选项 C 错误；小孩从 B 点运动到 A 点，由功能关系可得 W 弹E 机 2，选项

19、 D 正确。4如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为 m、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从 A 处由静止开始下滑，经过 B 处的速度最大，到达 C 处的速度为零，AC=h。.圆环在 C 处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到 A. 弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为 g，则圆环（ ）A下滑过程中，加速度一直减小B下滑过程中，克服摩擦力做的功为21 4mvC在 C 处，弹簧的弹性势能为21 4mvmghD上滑经过 B 的速度大于下滑经过 B 的速度【答案】BD 由图可知，上滑经过 B 的速度大于下滑经过 B 的速度，选项 D 正确。12 / 235如图所示是安装

20、在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中和为楔块，和为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中( )A缓冲器的机械能守恒B摩擦力做功消耗机械能C垫板的动能全部转化为内能D弹簧的弹性势能全部转化为动能【答案】B 【解析】由于楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，摩擦力做负功，则缓冲器的机械能部分转化为内能，故选项 A 错误，选项 B 正确；车厢撞击过程中，弹簧被压缩，摩擦力和弹簧弹力都做功，所以垫块的动能转化为内能和弹性势能，选项 C、D 错误。6滑雪是一项危险性高而技巧性强的运动，某次滑雪过程可近似模拟为两个圆形轨道的对接，如图 8 所示质量为 m 的运动员在轨道最低点 A

21、的速度为 v，且刚好到达最高点 B，两圆形轨道的半径相等，均为 R，滑雪板与雪面间的摩擦不可忽略，下列说法正确的是( )A运动员在最高点 B 时，对轨道的压力为零B由 A 到 B 过程中增加的重力势能为 2mgRmv2C由 A 到 B 过程中阻力做功为 2mgRmv2D由 A 到 B 过程中损失的机械能为 mv2【答案】C 13 / 23方法 2 解决涉及摩擦或介质阻力的能量问题的方法诠释：在有摩擦力或介质阻力参与的过程中，机械能不停向内能转化。(1)当涉及摩擦力做功，机械能不守恒时，一般应用能的转化和守恒定律。(2)解题时，首先确定初末状态，然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少，哪种形式

22、的能量增加，求出减少的能量总和 E 减与增加的能量总和 E 增，最后由 E 减E 增列式求解。题组 4 解决涉及摩擦或介质阻力的能量问题的方法1以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为 h，空气阻力的大小恒为 Ff，则从抛出点至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为( )A0 BFfhC2Ffh D4Ffh【答案】C【解析】小球在上升过程和下降过程中空气阻力都做负功，所以全过程中空气阻力对小球做功为：W 阻W 阻上W 阻下Ffh(Ffh)2Ffh，选项 C正确。2如图所示是全球最高的(高度 208 米)北京朝阳公园摩天轮，一质量为 m 的乘客坐在摩天轮中以速率 v 在竖

23、直平面内做半径为 R 的匀速圆周运动，假设 t0时刻乘客在轨迹最低点且重力势能为零，那么，下列说法正确的是( )14 / 23A乘客运动的过程中，重力势能随时间的变化关系为 EpmgR(1cos v Rt)B乘客运动的过程中，在最高点受到座位的支持力为 mmgC乘客运动的过程中，机械能守恒，且机械能为 Emv2D乘客运动的过程中，机械能随时间的变化关系为 Emv2mgR(1cos v Rt)【答案】AD 3一物块沿倾角为 的斜坡向上滑动当物块的初速度为 v 时，上升的最大高度为 H，如图所示；当物块的初速度为时，上升的最大高度记为 h.重力加速度大小为 g.则物块与斜坡间的动摩擦因数和 h 分

24、别为( )Atan 和 Btan 和H 2Ctan 和 Dtan 和H 4【答案】D 【解析】根据能量守恒定律，以速度 v 上升时，mv2mgcosmgH，以速度上升时 mmgcosmgh，解得 h，tan，所以 D 正确。4AB 为 1/4 圆弧轨道，BC 为水平直轨道，圆弧的半径为 R，BC 的长度也是 R，一质量为 m 的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为 ，当它由轨道顶端 A 从静止开始下落，恰好运动到 C 处停止，那么物体在 AB 段克服摩擦力所做的功为( )AmgR BmgR15 / 23CmgR D(1)mgR【答案】D 【解析】设 AB 段摩擦力对物体做的功为 W，物体由 A

25、运动到 C 的整个过程，由动能定理得：mgRWmgR00，解得：W(1)mgR，故物体在 AB 段克服摩擦力所做的功为(1)mgR，正确选项为 D。5如图所示，质量为 m0、长度为 L 的小车静止在光滑的水平面上质量为 m 的小物块(可视为质点)放在小车的最左端现用一水平恒力 F 作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动物块和小车之间的滑动摩擦力为 Ff.物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为 s.在这个过程中，以下结论正确的是( )A物块到达小车最右端时具有的动能为(FFf)(Ls)B物块到达小车最右端时，小车具有的动能为 FfLC物块克服摩擦力所做的功为 Ff(Ls)D物块克服摩

26、擦力所做的功为 Ffs【答案】AC 6.如图所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆摆锤的质量为 m，细杆可绕轴 O 在竖直平面内自由转动，摆锤重心到 O 点距离为 L.测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与 O 等高的位置处静止释放摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面反擦过一小段距离 s(sL)，之后继续摆至与竖直16 / 23方向成 角的最高位置若摆锤对地面的压力可视为大小为 F 的恒力，重力加速度为 g，求：(1)摆锤在上述过程中损失的机械能；(2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功；(3)橡胶片与地面之间的动

27、摩擦因数【答案】(1)mgLcos (2)mgLcos (3)mgLcos Fs【解析】(1)以地面为参考平面摆锤初机械能为 E1mgL摆锤末机械能为 E2mgL(1cos)摆锤机械能损失为 EE1E2mgLcos(2)由能量守恒定律，可得 E1WfE2所以 WfmgLcos(3)根据 WfFfs FfF可得 m mg gL Lc co os s F Fs s方法 3 分析、解决传送带问题的求解方法诠释：传送带模型典型的有水平和倾斜两种情况，涉及功能角度的问题主要有：求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等，常依据功能关系或能量守恒定律求

28、解。(1)功能关系分析：WEkEpQ。(2)对 W 和 Q 的理解：传送带做的功：WFfx 传；产生的内能 QFfx 相对。17 / 23传送带模型问题的分析流程题组 6 解决传送带问题的求解方法1. 足够长的传送带以速度 v 匀速传动，一质量为 m 的小物体 A 由静止轻放于传送带上，若小物体与传送带之间的动摩擦因数为 ，如图所示，当物体与传送带相对静止时，转化为内能的能量为( )Amv2 B2mv2 C.mv2 D.mv2【答案】D2. 如图所示，某工厂用传送带向高处运送物体，将一物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到传送带

29、顶端下列说法正确的是( )A第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功B第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量C第一阶段物体和传送带间摩擦产生的热等于第一阶段物体机械能的增加量D物体从底端到顶端全过程机械能的增加量大于全过程摩擦力对物体所做的功【答案】 C【解析】 对物体受力分析知，其在两个阶段所受摩擦力方向都沿斜面向上，与其运动方向相同，摩擦力对物体都做正功，A 错误；由动能定理知，合外力做的总功等于物体动能的增加量，B 错误；物体机械能的增加量等于摩擦力对物体所做的功，D 错误；设第一阶段运动时间为 t，传送带速度为 v，对物体：x1t，对传送带：x1vt，摩擦

30、力产生的热量 QFfx 相对Ff(x1x1)Fft，机械能增加量 EFfx1Fft，所以 QE，C 正确3. (多选)如图所示，甲、乙两传送带与水平面的夹角相同，都以恒定速率 v 向18 / 23上运动。现将一质量为 m 的小物体(视为质点)轻轻放在 A 处，小物体在甲传送带上到达 B 处时恰好达到传送带的速率 v；在乙传送带上到达离 B 处竖直高度为h 的 C 处时达到传送带的速率 v，已知 B 处离地面的高度均为 H。则在小物体从A 到 B 的过程中( )A小物体与甲传送带间的动摩擦因数较小B两传送带对小物体做功相等C两传送带消耗的电能相等D两种情况下因摩擦产生的热量相等【答案】AB4在机

31、场和火车站可以看到对行李进行安全检查用的水平传送带如图所示，当旅客把行李放在正在匀速运动的传送带上后，传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止，行李随传送带一起匀速通过检测仪器接受检查，设某机场的传送带匀速前进的速度为 0.4 m/s，某行李箱的质量为5 kg，行李箱与传送带之间的动摩擦因数为 0.2，当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上，通过安全检查的过程中，g 取 10 m/s2，则( )19 / 23A开始时行李的加速度为 2 m/s2B行李到达 B 点时间为 2 sC传送带对行李做的功为 0.4 JD传送带上将留下一段摩擦痕迹，该痕迹的长度是 0.03 m【答案

32、】AC 【解析】行李开始运动时由牛顿第二定律有：mgma，所以 a2 m/s2，故选A；由于传送带的长度未知，故时间不可求，故不选 B；行李最后和传送带一起匀速运动，所以传送带对行李做的功为 Wmv20.4 J，选 C；在传送带上留下的痕迹长度为 svt0.04 m，不选 D。5如图所示，足够长的水平传送带以稳定的速度 v0 匀速向右运动，某时刻在其左端无初速地放上一个质量为 m 的物体，经一段时间，物体的速度达到，这个过程因物体与传送带间的摩擦而产生的热量为 Q1，物体继续加速，再经一段时间速度增加到 v0，这个过程中因摩擦而产生的热量为 Q2.则 Q1Q2 的值为( )A31 B13C11

33、 D与 大小有关【答案】A 6(多选) 在一水平向右匀速运动的传送带的左端 A 点，每隔相同的时间 T，轻放上一个相同的工件。已知工件与传送带间动摩擦因数为 ，工件质量为 m。20 / 23经测量，发现后面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离均为 L。已知重力加速度为 g，下列判断正确的有( )A传送带的速度大小为L TB工件在传送带上加速时间为L 2TgC每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为mgL 2D传送带因传送每一个工件而多消耗的能量为mL2 T2【答案】AD【解析】 工件在传送带上先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，每个工件滑上传送带后运动的规律相同，可知 LvT，解得传

34、送带的速度 v，故 A正确。设每个工件匀加速运动的时间为 t，根据牛顿第二定律得，工件的加速度为 g，根据 vv0at，解得：t，故 B 错误。工件与传送带相对滑动的路程为：xv，则摩擦产生的热量为：Qmgx，故 C 错误。根据能量守恒得，传送带因传送一个工件多消耗的能量 Emv2mgx，故 D正确。7. 已知一足够长的传送带与水平面的倾角为 ，以一定的速度匀速运动。某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图 a 所示)，以此时为t0 时刻，记录小物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系，如图 b所示(图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小 v1v2)。已知传送带的

35、速度保持不变，g 取 10 m/s2。则下列判断正确的是( )A0t1 内，物块对传送带做正功 B物块与传送带间的动摩擦因数为 ，mgsin ，故 tan ，B 错误；0t2 时间内，由图可知它所围的面积是物块发生的位移，物块的总位移沿传送带向下，高度下降，重力对物块做正功，设为 WG，根据动能定理得 WWGmvmv，则传送带对物块做的功 Wmvmv，由此可知 C错误；物块的重力势能减小，动能也减小，都转化为系统产生的内能，由能量守恒定律可知，系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小，D 正确。8. (多选) 如图所示，光滑轨道 ABCD 是大型游乐设施过山车轨道的简化模型，最低点 B

36、处的入、出口靠近但相互错开，C 是半径为 R 的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端 D 点与右端足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度v 逆时针转动，现将一质量为 m 的小滑块从轨道 AB 上某一固定位置 A 由静止释放，滑块通过 C 点后再经 D 点滑上传送带，则( )A固定位置 A 到 B 点的竖直高度可能为 2RB滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度 v 有关C滑块可能重新回到出发点 A 处D传送带速度 v 越大，滑块与传送带摩擦产生的热量越多【答案】CD 【解析】设 AB 的高度为 h，假设物块从 A 点下滑刚好通过最高点 C，则此时应该是 A 下滑高度的最小值，则刚好

37、通过最高点时，由重力提供向心力，则：22 / 23mgm,R)，解得 vC，从 A 到 C 根据动能定理得 mg(h2R)mv0，整理得到：h2.5R，A 错误；从 A 到最终停止，根据动能定理得 mghmgx0，可得x，可以看出滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度 v 无关，与高度 h 有关，B 错误；物块在传送带上先做减速运动，可能反向做加速运动，如果再次到达 D 点时速度大小不变，则根据能量守恒，可以再次回到 A 点，C 正确；滑块与传送带之间产生的热量 Qmgx 相对，当传送带的速度越大，则在相同时间内二者相对位移越大，则产生的热量越多，D 正确。9. 某快递公司分拣邮件的水平

38、传输装置示意如图，皮带在电动机的带动下保持v 1 m/s 的恒定速度向右运动，现将一质量为 m 2 kg 的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数 0.5。设皮带足够长，取 g 10 m/s2，在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，求：(1) 邮件滑动的时间 t；(2) 邮件对地的位移大小 x；(3) 邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功 W。【答案】 (1)0.2 s (2)0.1 m (3)2 J【解析】 (1)设邮件放到皮带上与皮带发生相对滑动过程中受到的滑动摩擦力为 F，则 Fmg由牛顿第二定律得：Fmavat联立得t0.2 s23 / 23(2)邮件与皮带发生相对滑动的过程中，对邮件应用

39、动能定理，有Fxmv20由式并代入数据得x0.1 m(3)邮件与皮带发生相对滑动的过程中，设皮带相对地面的位移为 x，则xvt摩擦力对皮带做的功WFx由式并代入数据得 W2 J。10. 如图所示，传送带与地面的夹角 37，A、B 两端间距 L16 m，传送带以速度 v10 m/s，沿顺时针方向运动，物体 m1 kg，无初速度地放置于 A端，它与传送带间的动摩擦因数 0.5，试求：(1)物体由 A 端运动到 B 端的时间； (2)系统因摩擦产生的热量。 【答案】 (1)2 s (2)24 J 【解析】(1)物体刚放上传送带时受到沿斜面向下的滑动摩擦力，由牛顿第二定律得：mgsin mgcos ma1，