5、第4讲-功能关系-能量守恒定律.doc

随堂巩固提升1两个质量不同的物体与水平面之间的动摩擦因数相同，它们以相同的初动能开始沿水平面滑动，以下说法中正确的是()A质量小的物体滑行的距离较长B质量大的物体滑行的距离较长C在整个滑动过程中，质量大的物体克服摩擦阻力做功较多D在整个滑动过程中，两物体的机械能都守恒解析：选A由动能定理，WFf0Ek0，即克服阻力做的功等于物体的初动能，与物体的质量无关，C不正确；物体动能减少，机械能减少，D不正确；mgx0Ek0，x，质量大的物体滑行距离小，B不正确、A正确。2(2012黄冈模拟)质量为m的带正电的物体处于竖直向上的匀强电场中，已知带电物体所受电场力的大小为物体所受重力的，现将物体从距地面高h处以一定初速度竖直下抛，物体以的加速度竖直下落到地面(空气阻力恒定)，则在物体的下落过程中()A物体的重力势能减少mgh，电势能减少mghB由物体与周围空气组成的系统的内能增加了mghC物体的动能增加mghD物体的机械能减少mgh解析：选BC由题意知，电场力F电mg；由牛顿第二定律得mgF电Ffma，即空气阻力Ffmg；下落过程中，重力做功mgh，电场力做功mgh，故重力势能减少mgh，电势能增加mgh，A错；E内Ffhmgh，B正确；物体所受合外力F合mamg，故动能的增加量EkF合hmgh，C正确；机械能的减少量EFfhF电hmgh，D错。3.如图549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()图549A提弹簧的力对系统做功为mgLB物体A的重力势能增加mgLC系统增加的机械能小于mgLD以上说法都不正确解析：选C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。4.如图5410所示，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，B、C在水平线上，其距离d0.50 m。盆边缘的高度为h0.30 m。在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑。已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为0.10。小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停下的位置到B的距离为()图5410A0.50 mB0.25 mC0.10 m D0解析：选D由于BC面粗糙，物块在BC面上往返运动不断消耗机械能，直至停止运动。设物块在BC面上运动的总路程为s。根据动能定理得：mghmgs0，解得s m3 m，因为6，可见物块最后停在B点，D正确。5.小明荡秋千的情景如图5411所示。设摆绳长为3 m，悬点在横梁上，小明连同底板质量共为60 kg。开始时小明在爸爸的外力作用下使摆绳与竖直方向成37角处于静止状态。某时刻爸爸放手让秋千由静止开始摆动，假设摆动过程中，小明与底板始终没有相对运动。当他运动到最低点时摆绳拉力共为780 N。取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。求：图5411(1)小明爸爸施加的最小外力；(2)取悬点处为零势能参考平面，放手前小明及底板的重力势能；(3)通过计算说明秋千第一次摆到另一侧的最大偏角与37的关系。解析：(1)如图所示，当外力与摆绳垂直时最小。Fminmgsin 37360 N(2)Epmglcos 37 1440 J(3)设小明第一次向下摆动过程中，动能的变化量为Ek，重力势能的变化量为Ep，小明在最低点时，由牛顿第二定律得：Fmgm求得v3 m/sEkmv2270 JEpmgl(1cos 37)360 JEpEk说明小明在向下摆动过程中机械能减少，秋千第一次摆到另一侧的最大偏角小于37。答案：(1)360 N(2)1 440 J(3)见解析