高考物理一轮总复习精品课件 第6章 机械能 课时规范练 第6讲 功能关系 能量守恒定律 (3).ppt

123456789101112解析设0~t0时间内,物块的位移为s。根据重力做功与重力势能变化的关系得mgssin30°=5J,由功能关系可得μmgscos30°=8J,联立解得故A错误;0~t0时间内,动能增大8J,重力势能减小5J,所以机械能增大3J,故B错误;根据动能定理得max=12J,联立解得a=12m/s2,故C正确;t0时刻撤去拉力,此时物块的速度为v=at0,此后,由牛顿第二定律得μmgcos30°-mgsin30°=ma,解得a=3m/s2,设再经过时间t物块速度减到0,则v=at,解得t=4t0,故D错误。12345678910111211.(2021全国甲卷)如图所示,一倾角为θ的光滑斜面上有50个减速带(图中未完全画出),相邻减速带间的距离均为d,减速带的宽度远小于d;一质量为m的无动力小车(可视为质点)从距第一个减速带L处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现,小车通过第30个减速带后,在相邻减速带间的平均速度均相同。小车通过第50个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面,继续滑行距离s后停下。已知小车与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。(1)求小车通过第30个减速带后,经过每一个减速带时损失的机械能。(2)求小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能。(3)若小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能,则L应满足什么条件?123456789101112解析(1)第30个后,两相邻减速带间平均速度相同,即经过每两个减速带的距离d、初速度v0、末速度vt都相同,可推出在每相邻减速带间,因重力做功获得的动能等于过每个减速带时损失的能量。则有第30个减速带后,经过每一个减速带时损失的机械能ΔE1=mgdsinθ。123456789101112(2)小车通过前30个减速带的过程中,根据能量守恒定律,重力势能的减少量等于动能的增加量与经过减速带损失的机械能之和小车通过第50个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面,继续滑行距离s后停下。根据动能定理前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能123456789101112(3)小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能ΔE2ΔE1联立以上各式解得12345678910111212.如图所示,在某竖直平面内,光滑曲面AB与粗糙水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径r=0.2m的细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k=100N/m的轻弹簧,弹簧一端固定于地面上,另一端恰好与管口D端平齐。一个质量为1.0kg的物块放在曲面AB上,现从距BC的高度为h=0.6m处由静止释放物块,它与BC间的动摩擦因数μ=0.5,物块进入管口C端时,它对上管壁有N=2.5mg的作用力,通过CD后,在压缩弹簧过程中物块速度最大时弹簧的弹性势能Ep=0.5J。重力加速度g取10m/s2。求:(1)在压缩弹簧过程中物块的最大动能Ekm;(2)物块最终停止的位置。123456789101112答案(1)6J(2)停在BC上距离C端0.3m处(或距离B端0.2m处)123456789101112(2)物块从A点运动到C点的过程中,由动能定理得解得B、C间距离s=0.5m物块与弹簧作用后返回C处时动能不变,物块的动能最终消耗在与BC水平面相互作用的过程中设物块第一次与弹簧作用返回C处后,物块在BC上运动的总路程为s,由能量守恒定律有μmgs=,解得s=0.7m,故最终物块在BC上距离C点为x1=0.5m-(0.7m-0.5m)=0.3m(或距离B端为x2=0.7m-0.5m=0.2m)处停下。本课结束第6讲功能关系能量守恒定律123456789101112基础对点练题组一功能关系的理解与应用1.(2023上海闵行区二模)“Y”形弹弓如图所示,先用力拉弹兜(内有弹丸)使皮筋拉伸,然后由静止释放弹丸,不计空气阻力,弹出的弹丸在空中运动一段时间后击中目标。下列说法不正确的是()A.拉伸皮筋的过程,皮筋的弹性势能增大B.释放弹丸后弹丸弹出前,弹兜对弹丸做正功C.弹出后在空中运动的过程,弹丸的动能一直增大D.由静止释放后击中目标前,弹丸的