1、第二模块 第5章 第4单元一、选择题图71如图7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，则下列论述中正确的是()A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：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选项错误答案：C图82
2、如图8所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物块从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是()A电动机做的功为mv2B摩擦力对物体做的功为mv2C传送带克服摩擦力做的功为mv2D电动机增加的功率为mgv解析：由能量守恒，电动机做的功等于物体获得的动能和由于摩擦而产生的热量，故A错；对物体受力分析，知仅有摩擦力对物体做功，由动能定理，知B错；传送带克服摩擦力做功等于摩擦力与传送带对地位移的乘积，而易知这个位移是木块对地位移的两倍，即Wmv2，故C错；由功率公式易知传送带
3、增加的功率为mgv，故D对答案：D图93轻质弹簧吊着小球静止在如图9所示的A位置，现用水平外力F将小球缓慢拉到B位置，此时弹簧与竖直方向的夹角为，在这一过程中，对于整个系统，下列说法正确的是()A系统的弹性势能不变B系统的弹性势能增加C系统的机械能不变D系统的机械能增加解析：根据三力平衡条件可得Fmgtan，弹簧弹力大小为F弹，B位置比A位置弹力大，弹簧伸长量大，所以由A位置到B位置的过程中，系统的弹性势能增加，又由于重力势能增加，动能不变，所以系统的机械能增加答案：BD图104如图10所示，一小球从光滑圆弧轨道顶端由静止开始下滑，进入光滑水平面又压缩弹簧在此过程中，小球重力势能和动能的最大值
4、分别为Ep和Ek，弹簧弹性势能的最大值为Ep，则它们之间的关系为()AEpEkEp BEpEkEpCEpEkEp DEpEkEp解析：当小球处于最高点时，重力势能最大；当小球刚滚到水平面时重力势能全部转化为动能，此时动能最大；当小球压缩弹簧到最短时动能全部转化为弹性势能，弹性势能最大由机械能守恒定律可知EpEkEp，故答案选A.答案：A5节日燃放礼花弹时，要先将礼花弹放入一个竖直的炮筒中，然后点燃礼花弹的发射部分，通过火药剧烈燃烧产生的高压燃气，将礼花弹由炮筒底部射向空中若礼花弹在由炮筒底部出发至炮筒口的过程中，克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空气阻力做功W2，高压燃气对礼花弹做功W3，则礼花
5、弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变)()A礼花弹的动能变化量为W3W2W1B礼花弹的动能变化量为W3W2W1C礼花弹的机械能变化量为W3W2D礼花弹的机械能变化量为W3W1解析：由动能定理，动能变化量等于合外力做的功，即W3W2W1，B正确除重力之外的力的功对应机械能的变化，即W3W2，C正确答案：BC6飞船返回时高速进入大气层后，受到空气阻力的作用，接近地面时，减速伞打开，在距地面几米处，制动发动机点火制动，飞船迅速减速，安全着陆下列说法正确的是()A制动发动机点火制动后，飞船的重力势能减少，动能减小B制动发动机工作时，由于化学能转化为机械能，飞船的机械能增加C重力始终对飞船
6、做正功，使飞船的机械能增加D重力对飞船做正功，阻力对飞船做负功，飞船的机械能不变解析：制动发动机点火制动后，飞船迅速减速下落，动能、重力势能均变小，机械能减小，A正确，B错误；飞船进入大气层后，空气阻力做负功，机械能一定减小，故C、D均错误答案：A图117如图11所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为30的粗糙斜面向上运动的过程中，受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用，这时物块的加速度大小为4 m/s2，方向沿斜面向下，那么，在物块向上运动过程中，正确的说法是()A物块的机械能一定增加B物块的机械能一定减小C物块的机械能可能不变D物块的机械能可能增加也可能减小解析：机械能变化的原因是非重力、弹簧弹
7、力做功，本题亦即看成F与F做功大小问题，由mgsinFFma，知FFmgsin30ma0，即FF，故F做正功多于克服摩擦力做功，故机械能增大答案：A8如图12所示，分别用恒力F1、F2先后将质量为m的物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端，两次所用时间相同，第一次力F1沿斜面向上，第二次力F2沿水平方向，则两个过程()A合外力做的功相同B物体机械能变化量相同CF1做的功与F2做的功相同DF1做的功比F2做的功多图12解析：两次物体运动的位移和时间相等，则两次的加速度相等，末速度也应相等，则物体的机械能变化量相等，合力做功也应相等用F2拉物体时，摩擦力做功多些，两次重力做功相等，由动能
8、定理知，用F2拉物体时拉力做功多答案：AB9(2010年四川模拟)一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定若用F、v、x和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则如下图所示的图象中可能正确的是()解析：物体在沿斜面向下滑动的过程中，受到重力、支持力、摩擦力的作用，其合力为恒力，A正确；而物体在此合力作用下做匀加速运动，vat，xat2，所以B、C错；物体受摩擦力作用，总的机械能将减小，D正确答案：AD二、计算题图1310如图13所示，斜面的倾角为，质量为m的滑块距挡板P的距离为s0，滑块以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜
9、面间的动摩擦因数为，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块经过的总路程解析：滑块最终要停在斜面底部，设滑块经过的总路程为s，对滑块运动的全程应用功能关系，全程所产生的热量为Qmvmgs0sin又全程产生的热量等于克服摩擦力所做的功，即Qmgscos解以上两式可得s(s0tan)答案：(s0tan)11如图14甲所示，在倾角为30的足够长光滑斜面AB前，有一粗糙水平面OA，OA长为4 m有一质量为m的滑块，从O处由静止开始受一水平向右的力F作用F只在水平面上按图乙所示的规律变化滑块与OA间的动摩擦因数0.25，g取10 m/s2，试求：(1)滑块到A处的
10、速度大小(2)不计滑块在A处的速率变化，滑块冲上斜面的长度是多少？图14解析：(1)由图乙知，在前2 m内，F12mg，做正功，在第3 m内，F20.5mg，做负功，在第4 m内，F30，滑动摩擦力Ffmg0.25mg，始终做负功，由动能定理全程列式得：F1l1F2l2Fflmv0即2mg20.5mg10.25mg4mv解得vA5 m/s(2)冲上斜面的过程，由动能定理得mgLsin300mv所以冲上AB面的长度L5 m答案：(1)5 m/s(2)5 m12电机带动水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上(传送带足够长)，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为，如图15所
11、示，当小木块与传图15送带相对静止时，求：(1)小木块的位移；(2)传送带转过的路程；(3)小木块获得的动能；(4)摩擦过程产生的摩擦热；(5)电机带动传送带匀速转动输出的总能量解析：(1)小木块的加速度ag小木块的位移l1.(2)小木块加速运动的时间t传送带在这段时间内位移l2vt.(3)小木块获得的动能Ekmv2.(4)因摩擦而产生的热等于摩擦力(f)乘以相对位移(L)，故QfLmg(l2l1)mv2.(注：QEk是一种巧合，但不是所有的问题都这样)(5)由能的转化与守恒定律得，电机输出的总能量转化为小木块的动能与摩擦热，所以E总EkQmv2.答案：(1)(2)(3)mv2(4)mv2(5)mv2