4、功能关系能量守恒定律
[基础训练]
1. (2018 ?全国卷III)如图所示,一质量为/〃、长度为/的均匀柔软细绳図竖直悬挂, 用外力将绳的下端O缓慢地竖直向上拉起至肘点,点与绳的上端P相距扌Z重力加速度大 小为g.在此过程中,外力做的功为()
答案:A解析:rti “缓慢”这个关键词可知,绳动能变化量为零,然后选择段绳为
2
研允对象,应用动能定理解题.购段绳的质量为=尹,未拉起时,Q”段绳的重心在QW 屮点处,与肘点距离为扌厶 绳的下端0拉到肘点时,段绳的重心与必点距离为右厶 此过 程重力做功贰=—卅石对绳的下端0拉到肘点的过程,应用动能定理, 可知外力做功用=_佻=品,可知A项正确,
B、C、D项错误.
2. (多选)如图所示,一固定斜面倾角为30° , —质量为/〃的小物块自斜面底端以一定 的初速度,沿斜面向上做匀减速运动,加速度的大小等于重力加速度的大小g?若物块上升 的最大高度为〃,则此过程中,物块的()
B.动能损失了 ingH
A. 动能损失了 2吨H C.机械能损失了 rngH
D.机械能损失了
答案:AC解析:因为加速度大小等于g,故合外力F=mg,根据动能定理,动能损失 等于克服合外力做的功,即卜氐=FL=吧.円 =2吨H, A项正确,B项错误;此过程中,
sin 30 重力势能增加了卜&=mgH,故机械能损失了 A E= A A Ev=mgH, C项正确,D项错误.
3. (2018?湖南长沙质检)(多选)如图所示,肋为半径^=0. 50 m的四分Z—圆弧轨道, 〃端距水平地面的高度力=0.45 m. —质量刃=1.0 kg的小滑块从圆弧轨道/I端rfl静止释放, 到达轨道〃端的速度卩=2.0 m/s.忽略空气的阻力.取g=10 m/sl则下列说法正确的是 ()
A. 小滑块在圆弧轨道〃端受到的支持力大小尺=16 N
B. 小滑块由力端到〃端的过程屮,克服摩擦力所做的功//=3 J C. 小滑块的落地点与〃点的水平距离^=0.6 m D?小滑块的落地点与〃点的水平距离^=0. 3 m
答案:BC解析:小滑块在圆弧底端〃点受重力和支持力,根据牛顿第二定律有:A —/〃g=血,代入数据得:人=18N,故A错误.由动能定理得〃就一朋=尹0,得/f=3J, 故B正确.小滑块从〃点出发做平抛运动,根据平抛运动的规律,水平方向:竖直 方向:力=£纟#,解得*=0.6 m,故C正确,D错误.
4. (2018?陕西西安模拟)如图所示,光滑水平面0〃与足够长粗糙斜面虑交于〃点.轻 弹簧左端固定于竖直墙面,现用质量为勿的滑块压缩弹簧至〃点,然后rh静止释放,滑块 脱离弹簧后经〃点滑上斜面,上升到最大高度,并静止在斜面上.不计滑块在〃点的机械能 损失,换用材料相同、质量为加的滑块(饥>朋)压缩弹簧至同一点〃后,重复上述过程,下 列说法正确的是()
O D
A. 两滑块到达〃点时速度相同 B?两滑块沿斜面上升的最大高度相同
B
C. 两滑块上升到最高点的过程屮克服重力做的功不相同 D. 两滑块上升到最高点的过程中机械能损失相同
答案:D解析:两滑块到达〃点的动能相同,但速度不同,故A错误;两滑块在斜面 上运动吋加速度相同,由于初速度不同,故上升的最大高度不同,故B错误;两滑块上升到 最高点过程克服重力做功为〃回?,由能量守恒定律得^=mgh+ pnigcos ^X—所以
渤=审(口,故两滑块上升到最高点过程克服重力做的功相同,故C错误;由能量守