功能关系试题（卷）.doc

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1、..功与对应能量的变化关系功能量的变化合外力做正功动能增加重力做正功重力势能减少弹簧弹力做正功[zzstep.]弹性势能减少电场力做正功电势能减少其他力(除重力、系统的弹力)做正功机械能增加1.质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体(　　)．A．重力势能增加了mghB．重力势能增加了mghC．动能损失了mghD．机械能损失了mgh解析　设物体受到的摩擦阻力为Ff，由牛顿运动定律得Ff＋mgsin30°＝ma＝mg，解得Ff＝mg.重力势能的变

2、化由重力做功决定，故ΔEp＝mgh，故A错、B对．[z.zs.tep.]动能的变化由合外力做功决定：-(Ff＋mgsin30°)x＝-max＝-mg＝-mgh，故C错．.下载可编辑...机械能的变化由重力或系统弹力以外的其他力做功决定，故ΔE机械＝Ffx＝mg·＝mgh，故D正确．2.在水平地面上固定一个半径为R的半圆形轨道，其中圆弧部分光滑，水平段长为L，一质量为m的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水平轨道的最右端，小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，现突然释放小物块，小物块被弹出，恰好能够到达圆弧轨道的最高点A，取g＝10m/s2，且弹簧长度

3、忽略不计，求：(1)小物块的落点距O′的距离；(2)小物块释放前弹簧具有的弹性势能．规解答　设小物块被弹簧弹出时的速度大小为v1，到达圆弧轨道的最低点时速度大小为v2，到达圆弧轨道的最高点时速度大小为v3(1)因为小物块恰好能到达圆弧轨道的最高点，故向心力刚好由重力提供，有＝mg　①小物块由A射出后做平抛运动，由平抛运动的规律有[zzstep.]x＝v3t②2R＝gt2　③联立①②③解得：x＝2R，即小物块的落点距O′的距离为2R(2)小物块在圆弧轨道上从最低点运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律得mv＝mg×2R＋mv　④小物块被弹簧弹出到运

4、动到圆弧轨道的最低点的过程由功能关系得：.下载可编辑...mv＝mv＋μmgL　⑤小物块释放前弹簧具有的弹性势能就等于小物块被弹出时的动能，故有Ep＝mv　⑥由①④⑤⑥联立解得：Ep＝mgR＋μmgL.答案　(1)2R　(2)mgR＋μmgL3.(2013·模拟)如图所示，一质量为m＝2kg的滑块从半径为R＝0.2m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下，A点和圆弧对应的圆心O点等高，圆弧的底端B与水平传送带平滑相接．已知传送带匀速运行速度为v0＝4m/s，B点到传送带右端C点的距离为L＝2m．当滑块滑到传送带的右端C点时，其速度恰好与传送带

5、的速度相同．(g＝10m/s2)求：(1)滑块到达底端B时对轨道的压力；(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ；(3)此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q.解析　(1)滑块由A到B的过程中，由机械能守恒定律得mgR＝mv①滑块在B点，由牛顿第二定律得FN－mg＝m②由①②两式得：FN＝60N由牛顿第三定律得滑块到达底端B时对轨道的压力大小为60N．方向竖直向下．(2)法一：滑块从B到C运动过程中，由牛顿第二定律得.下载可编辑...μmg＝ma③由运动学公式得v－v＝2aL④[中_教_网z_z_s_tep]由①③④三式得μ＝0.3⑤法二：

6、滑块在从A到C整个运动过程中，由动能定理得mgR＋μmgL＝mv－0，解得μ＝0.3(3)滑块在从B到C运动过程中，设运动时间为t，由运动学公式得v0＝vB＋at⑥产生的热量Q＝μmg(v0t－L)⑦由①③⑤⑥⑦得Q＝4J4.如图所示，一水平方向的传送带以恒定的速度v＝2m/s沿顺时针方向匀速转动，传送带右端固定着一光滑的四分之一圆弧面轨道，并与弧面下端相切．一质量为m＝1kg的物体自圆弧面轨道的最高点由静止滑下，圆弧轨道的半径R＝0.45m，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，不计物体滑过曲面与传送带交接处时的能量损失，传送带足够长，g＝

7、10m/s2.求：(1)物体第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间；(2)物体第一次从滑上传送带到离开传送带的过程中，传送带对物体做的功及由于摩擦产生的热量．[解析]　(1)物体沿圆弧轨道下滑过程中机械能守恒，设物体滑上传送带时的速度为v1，则mgR＝mv/2，得v1＝3m/s物体在传送带上运动的加速度a＝＝μg＝2m/s2物体在传送带上向左运动的时间t1＝v1/a＝1.5s向左滑动的最大距离x＝v/2a＝2.25m物体向右运动速度达到v时，已向右移动的距离x1＝v2/2a＝1m.下载可编辑...所用时间t2＝v/a＝1s，匀速运动的时间t3

8、＝＝0.625s所以t＝t1＋t2＋t3＝3.125s.(2)W＝mv2－mv＝－2.5J，物体向右运动到速度为零的过程中相对于传送带的