（新課改省份專(zhuān)用）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 第4節(jié) 功能關(guān)系 能量守恒定律學(xué)案（含解析）

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1、（新課改省份專(zhuān)用）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第五章 第4節(jié) 功能關(guān)系 能量守恒定律學(xué)案（含解析）一、功能關(guān)系1.功能關(guān)系(1)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，即做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。(2)做功的過(guò)程一定伴隨著能量的轉(zhuǎn)化，而且能量的轉(zhuǎn)化必須通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)。2幾種常見(jiàn)的功能關(guān)系幾種常見(jiàn)力做功對(duì)應(yīng)的能量變化數(shù)量關(guān)系式重力正功重力勢(shì)能減少WGEp負(fù)功重力勢(shì)能增加彈簧等的彈力正功彈性勢(shì)能減少W彈Ep負(fù)功彈性勢(shì)能增加電場(chǎng)力正功電勢(shì)能減少W電Ep負(fù)功電勢(shì)能增加合力正功動(dòng)能增加W合Ek負(fù)功動(dòng)能減少重力以外的其他力正功機(jī)械能增加W其E負(fù)功機(jī)械能減少3兩個(gè)特殊的功能關(guān)系(1)滑動(dòng)摩擦力與兩物體間相對(duì)位移的乘積等

2、于產(chǎn)生的內(nèi)能，即Ffx相對(duì)Q。 (2)感應(yīng)電流克服安培力做的功等于產(chǎn)生的電能，即W克安E電。二、能量守恒定律1內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失。它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變。2表達(dá)式：E減E增。自然界中雖然能量守恒，但很多能源利用之后不可再重新利用，即能源品質(zhì)降低，所以要節(jié)約能源?；A(chǔ)自測(cè)一、判斷題(1)力對(duì)物體做了多少功，物體就具有多少能。()(2)能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過(guò)程中，其總量會(huì)不斷減少。()(3)在物體的機(jī)械能減少的過(guò)程中，動(dòng)能有可能是增大的。()(4)既然能量在轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過(guò)程中是守恒的，故沒(méi)有必要節(jié)

3、約能源。()(5)節(jié)約可利用能源的目的是為了減少污染排放。()(6)滑動(dòng)摩擦力做功時(shí)，一定會(huì)引起機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。()(7)一個(gè)物體的能量增加，必定有別的物體的能量減少。()二、選擇題1上端固定的一根細(xì)線(xiàn)下面懸掛一擺球，擺球在空氣中擺動(dòng)，擺動(dòng)的幅度越來(lái)越小。對(duì)此現(xiàn)象下列說(shuō)法正確的是()A擺球機(jī)械能守恒B總能量守恒，擺球的機(jī)械能正在減少，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C能量正在消失D只有動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化解析：選B由于空氣阻力的作用，擺球的機(jī)械能減少，機(jī)械能不守恒，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能增加，能量總和不變，B正確。2(2016四川高考)韓曉鵬是我國(guó)首位在冬奧會(huì)雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動(dòng)員。他在一次自由式

4、滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對(duì)他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J。韓曉鵬在此過(guò)程中()A動(dòng)能增加了1 900 JB動(dòng)能增加了2 000 JC重力勢(shì)能減小了1 900 JD重力勢(shì)能減小了2 000 J解析：選C根據(jù)動(dòng)能定理得韓曉鵬動(dòng)能的變化EWGWf1 900 J100 J1 800 J0，故其動(dòng)能增加了1 800 J，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；根據(jù)重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系WGEp，所以EpWG1 900 J0，故韓曉鵬的重力勢(shì)能減小了1 900 J，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3魯科版必修2 P44 T5改編質(zhì)量為m的物體以初速度v0沿水平面向左開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，起

5、始點(diǎn)A與一輕彈簧O端相距s，如圖所示。已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體與彈簧相碰后，彈簧的最大壓縮量為x。則從開(kāi)始碰撞到彈簧被壓縮至最短，物體克服彈簧彈力所做的功為()A.mv02mg(sx)B.mv02mgxCmgs Dmg(sx)解析：選A由能量守恒定律可知，物體的初動(dòng)能mv02一部分用于克服彈簧彈力做功，另一部分用于克服摩擦力做功，故物體克服彈簧彈力所做的功為mv02mg(sx)，故選項(xiàng)A正確。高考對(duì)本節(jié)內(nèi)容的考查，主要集中在功和能的對(duì)應(yīng)關(guān)系，特別是合力做功、重力做功、彈力做功與其所對(duì)應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，以及對(duì)能量守恒定律的理解并能應(yīng)用該規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題，考查的形式有選擇題，也有計(jì)算

6、題，難度中等?？键c(diǎn)一功能關(guān)系的理解和應(yīng)用基礎(chǔ)自修類(lèi)題點(diǎn)全練1功與機(jī)械能變化的關(guān)系一個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能增大，究其原因，下列推測(cè)正確的是()A可能是重力對(duì)系統(tǒng)做了功B一定是合外力對(duì)系統(tǒng)做了功C一定是系統(tǒng)克服合外力做了功D可能是摩擦力對(duì)系統(tǒng)做了功解析：選D只有重力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，A錯(cuò)誤；除重力、彈力之外的力做正功時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能增加，做負(fù)功則減少，故B、C錯(cuò)誤；如果摩擦力對(duì)系統(tǒng)做正功，則系統(tǒng)機(jī)械能增加，故D正確。2彈簧彈力、摩擦力做功時(shí)的功能關(guān)系輕質(zhì)彈簧右端固定在墻上，左端與一質(zhì)量m0.5 kg的物塊相連，如圖甲所示。彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，物塊靜止且與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2。以物塊所在處為原點(diǎn)，水

7、平向右為正方向建立x軸?，F(xiàn)對(duì)物塊施加水平向右的外力F，F(xiàn)隨x軸坐標(biāo)變化的情況如圖乙所示。物塊運(yùn)動(dòng)至x0.4 m 處時(shí)速度為零。則此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為(g取10 m/s2)()A3.1 JB3.5 JC1.8 J D2.0 J解析：選A物塊與水平面間的摩擦力為Ffmg1 N?，F(xiàn)對(duì)物塊施加水平向右的外力F，由F x圖像面積表示功，結(jié)合題圖可知物塊運(yùn)動(dòng)至x0.4 m處時(shí)，F(xiàn)做功W3.5 J，克服摩擦力做功WfFfx0.4 J。由功能關(guān)系可知，WWfEp，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep3.1 J，選項(xiàng)A正確。3重力、摩擦力做功時(shí)的功能關(guān)系(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角

8、為30的固定斜面，其減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為g。此物體在斜面上能夠上升的最大高度為h。則在這個(gè)過(guò)程中物體()A重力勢(shì)能增加了mgh B機(jī)械能損失了mghC動(dòng)能損失了mgh D克服摩擦力做功mgh解析：選AB加速度大小ag，解得摩擦力Ffmg，物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，所以重力勢(shì)能增加了mgh，故A項(xiàng)正確；機(jī)械能損失了Ffxmg2hmgh，故B項(xiàng)正確；動(dòng)能損失量為克服合外力做功的大小EkF合外力xmg2hmgh，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；克服摩擦力做功mgh，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。名師微點(diǎn)1對(duì)功能關(guān)系的理解(1)做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。不同形式的能量發(fā)生相互轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)的。(2)功是能量轉(zhuǎn)化的量度

9、，功和能的關(guān)系，一是體現(xiàn)在不同的力做功，對(duì)應(yīng)不同形式的能轉(zhuǎn)化，具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，二是做功的多少與能量轉(zhuǎn)化的多少在數(shù)值上相等。2功能關(guān)系的應(yīng)用(1)物體動(dòng)能增加與減少要看合外力對(duì)物體做正功還是做負(fù)功。(2)勢(shì)能的增加與減少要看對(duì)應(yīng)的作用力(如重力、彈簧彈力、電場(chǎng)力等)做負(fù)功還是做正功。(3)機(jī)械能增加與減少要看重力之外的力對(duì)物體做正功還是做負(fù)功?？键c(diǎn)二摩擦力做功與能量的關(guān)系師生共研類(lèi)1兩種摩擦力做功的比較靜摩擦力做功滑動(dòng)摩擦力做功互為作用力和反作用力的一對(duì)靜摩擦力所做功的代數(shù)和為零，即要么一正一負(fù)，要么都不做功互為作用力和反作用力的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力所做功的代數(shù)和為負(fù)值，即至少有一個(gè)力做負(fù)功兩種摩擦

10、力都可以對(duì)物體做正功或者負(fù)功，還可以不做功2三步求解相對(duì)滑動(dòng)物體的能量問(wèn)題典例如圖所示，一質(zhì)量為m1.5 kg的滑塊從傾角為37的斜面上自靜止開(kāi)始下滑，滑行距離s10 m后進(jìn)入半徑為R9 m的光滑圓弧AB，其圓心角為，然后水平滑上與平臺(tái)等高的小車(chē)。已知小車(chē)質(zhì)量為M3.5 kg，滑塊與斜面及小車(chē)表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.35，地面光滑且小車(chē)足夠長(zhǎng)，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。求：(1)滑塊在斜面上滑行的時(shí)間t1；(2)滑塊脫離圓弧末端B點(diǎn)前，軌道對(duì)滑塊支持力的大小；(3)當(dāng)小車(chē)開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊在車(chē)上滑行的距離s1。解析(1)設(shè)滑塊在斜面上滑行的加速度為a，由牛頓第

11、二定律，有mgsin mgcos ma，又sat12聯(lián)立以上兩式，代入數(shù)據(jù)解得a3.2 m/s2，t12.5 s。(2)滑塊在圓弧AB上運(yùn)動(dòng)過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律，有mvA2mgR(1cos )mvB2，其中vAat1由牛頓第二定律，有FBmgm聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)解得軌道對(duì)滑塊的支持力FB31.7 N。(3)滑塊在小車(chē)上滑行時(shí)的加速度大?。篴1g3.5 m/s2小車(chē)的加速度大小：a21.5 m/s2小車(chē)與滑塊達(dá)到共同速度時(shí)小車(chē)開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，滿(mǎn)足vBa1t2a2t2由(2)可知滑塊剛滑上小車(chē)的速度vB10 m/s，代入上式得t22 s，所以最終同速時(shí)的速度vvBa1t23 m/s由功能關(guān)系可

12、得：mgs1mvB2(mM)v2解得：s110 m。答案(1)2.5 s(2)31.7 N(3)10 m延伸思考(1)滑塊在斜面上下滑時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱是多少焦？(2)滑塊在小車(chē)上滑行時(shí)滑塊與小車(chē)組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱是多少焦？(3)小車(chē)足夠長(zhǎng)有什么物理意義？(4)要使滑塊能從小車(chē)的右端滑出去，小車(chē)的長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？提示：(1)滑塊在斜面上下滑時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱Q1mgcos s42 J。(2)滑塊在小車(chē)上滑行時(shí)滑塊與小車(chē)組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱Q2mgs1mvB2(mM)v252.5 J。(3)小車(chē)足夠長(zhǎng)，說(shuō)明滑塊最終沒(méi)有從小車(chē)右端滑出，地面光滑時(shí)，滑塊與小車(chē)最終以相同的速度勻速前進(jìn)。(4)要使滑

13、塊能從小車(chē)的右端滑出去，小車(chē)的長(zhǎng)度l應(yīng)滿(mǎn)足：ls110 m。例題及相關(guān)延伸思考旨在讓考生理解摩擦力做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系，理解QFfx相對(duì)的含義及應(yīng)用。(1)無(wú)論是計(jì)算滑動(dòng)摩擦力做功，還是計(jì)算靜摩擦力做功，都應(yīng)代入物體相對(duì)于地面的位移。(2)摩擦生熱QFfl相對(duì)中，若物體在接觸面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則l相對(duì)為總的相對(duì)路程。題點(diǎn)全練1摩擦力做功與動(dòng)能、機(jī)械能變化的關(guān)系(多選)如圖，質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小車(chē)靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在小車(chē)的最左端?，F(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使小物塊從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。小物塊和小車(chē)之間的摩擦力為Ff，小物塊滑到小車(chē)的最右端時(shí)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)

14、的距離為x。此過(guò)程中，下列結(jié)論正確的是()A小物塊到達(dá)小車(chē)最右端時(shí)具有的動(dòng)能為(FFf)(Lx)B小物塊到達(dá)小車(chē)最右端時(shí)，小車(chē)具有的動(dòng)能為FfxC小物塊克服摩擦力所做的功為Ff(Lx)D小物塊和小車(chē)增加的機(jī)械能為Fx解析：選ABC由動(dòng)能定理可得小物塊到達(dá)小車(chē)最右端時(shí)的動(dòng)能Ek物W合(FFf)(Lx)，A正確；小車(chē)的動(dòng)能Ek車(chē)Ffx，B正確；小物塊克服摩擦力所做的功WfFf(Lx)，C正確；小物塊和小車(chē)增加的機(jī)械能為F(Lx)FfL，D錯(cuò)誤。2摩擦力做功與vt圖像的綜合如圖甲所示，長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m2 kg的另一物體B(可看成質(zhì)點(diǎn))以水平速度v02 m/s滑上原來(lái)靜止的長(zhǎng)木板A

15、的上表面。由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時(shí)間變化情況如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是(g取10 m/s2)()A木板A獲得的動(dòng)能為2 JB系統(tǒng)損失的機(jī)械能為4 JC木板A的最小長(zhǎng)度為2 mDA、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1解析：選D由題給圖像可知，A、B的加速度大小都為1 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律知二者質(zhì)量相等，木板獲得的動(dòng)能為1 J，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；系統(tǒng)損失的機(jī)械能Emv022mv22 J，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由v t圖像可求出二者相對(duì)位移為1 m，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；分析B的受力，根據(jù)牛頓第二定律，可求出0.1，選項(xiàng)D正確。3傳送帶問(wèn)題中摩擦力做功與摩擦熱的問(wèn)題如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋

16、放，傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，始終保持以圖示速度v勻速運(yùn)動(dòng)。物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體運(yùn)動(dòng)一段距離能保持與傳送帶相對(duì)靜止。對(duì)于物體從靜止釋放到相對(duì)傳送帶靜止這一過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()A電動(dòng)機(jī)多做的功為mv2B摩擦力對(duì)物體做的功為mv2C傳送帶克服摩擦力做的功為mv2D物體與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量為mv2解析：選D電動(dòng)機(jī)多做的功轉(zhuǎn)化成了物體的動(dòng)能和內(nèi)能，物體從靜止釋放到相對(duì)傳送帶靜止過(guò)程中獲得的動(dòng)能為mv2，所以電動(dòng)機(jī)多做的功一定大于mv2，所以A錯(cuò)誤；物體從靜止釋放到相對(duì)傳送帶靜止過(guò)程中只有摩擦力對(duì)物體做功，由動(dòng)能定理可知，摩擦力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化，即為mv2，所以B錯(cuò)誤；物

17、體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的末速度為v，故此過(guò)程中物體的平均速度為，傳送帶的速度為v，則此過(guò)程傳送帶的位移為物體位移的2倍，因?yàn)槟Σ亮?duì)物體做功為mv2，故傳送帶克服摩擦力做的功為mv2，故C錯(cuò)誤；傳送帶克服摩擦力做的功為mv2，物體獲得的動(dòng)能為mv2，根據(jù)能量守恒定律知，物體與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量為mv2，故D正確?？键c(diǎn)三能量守恒定律的應(yīng)用基礎(chǔ)自修類(lèi)題點(diǎn)全練1能量守恒定律的應(yīng)用如圖，一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定在光滑鉸鏈上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球。一水平向右的拉力作用于桿的中點(diǎn)，使桿以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)桿與水平方向夾角為60時(shí)，拉力的功率為()AmgLB.mgLC.mgL D.mgL解析：選C由能的

18、轉(zhuǎn)化與守恒可知：拉力的功率等于克服重力的功率，PFPGmgvymgvcos 60mgL，故選C。2能量守恒定律、功能關(guān)系的應(yīng)用(多選)如圖所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，下端系一物體。物體在A處時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)?，F(xiàn)用手托住物體使它從A處緩慢下降，到達(dá)B處時(shí)，手和物體自然分開(kāi)。此過(guò)程中，物體克服手的支持力所做的功為W。不考慮空氣阻力。關(guān)于此過(guò)程，下列說(shuō)法正確的有()A物體重力勢(shì)能減小量一定大于WB彈簧彈性勢(shì)能增加量一定小于WC物體與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加量為WD若將物體從A處由靜止釋放，則物體到達(dá)B處時(shí)的動(dòng)能為W解析：選AD根據(jù)能量守恒定律可知，在此過(guò)程中減少的重力勢(shì)能mghEpW，所以物體重力勢(shì)

19、能減小量一定大于W，不能確定彈簧彈性勢(shì)能增加量與W的大小關(guān)系，故A正確，B錯(cuò)誤；支持力對(duì)物體做負(fù)功，所以物體與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少W，所以C錯(cuò)誤；若將物體從A處由靜止釋放，從A到B的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理：EkmghEpW，所以D正確。3功能原理的應(yīng)用(2017全國(guó)卷)一質(zhì)量為8.00104 kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面。飛船在離地面高度1.60105 m處以7.50103 m/s的速度進(jìn)入大氣層，逐漸減慢至速度為100 m/s 時(shí)下落到地面。取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，在飛船下落過(guò)程中，重力加速度可視為常量，大小取為9.8 m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)

20、械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能；(2)求飛船從離地面高度600 m處至著地前瞬間的過(guò)程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%。解析：(1)飛船著地前瞬間的機(jī)械能為Ek0mv02式中，m和v0分別是飛船的質(zhì)量和著地前瞬間的速率。由式和題給數(shù)據(jù)得Ek04.0108 J設(shè)地面附近的重力加速度大小為g。飛船進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能為Ehmvh2mgh式中，vh是飛船在高度1.60105 m處的速度大小。由式和題給數(shù)據(jù)得Eh2.41012 J。(2)飛船在高度h600 m處的機(jī)械能為Ehm2mgh由功能關(guān)系得WEhEk0式中，W是飛船從高度600 m處至著地前瞬間的過(guò)程

21、中克服阻力所做的功。由式和題給數(shù)據(jù)得W9.7108 J。答案：(1)4.0108 J2.41012 J(2)9.7108 J名師微點(diǎn)1對(duì)能量守恒定律的兩點(diǎn)理解(1)某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，且減少量和增加量一定相等。(2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等。2能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題的解題思路(1)當(dāng)涉及摩擦力做功，機(jī)械能不守恒時(shí)，一般應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。(2)解題時(shí)，首先確定初、末狀態(tài)，然后分析狀態(tài)變化過(guò)程中哪種形式的能量減少，哪種形式的能量增加，求出減少的能量總和E減與增加的能量總和E增，最后由E減E增列式求解。“STS問(wèn)題”巧遷移與生產(chǎn)

22、、生活相聯(lián)系的能量守恒問(wèn)題(一)列車(chē)車(chē)廂間的摩擦緩沖裝置1如圖是安裝在列車(chē)車(chē)廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖。圖中和為楔塊，和為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦。在車(chē)廂相互撞擊使彈簧壓縮的過(guò)程中()A緩沖器的機(jī)械能守恒B摩擦力做功消耗機(jī)械能C墊板的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D彈簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能解析：選B列車(chē)車(chē)廂之間的摩擦緩沖裝置在車(chē)廂相互撞擊過(guò)程中有摩擦力，彈簧彈力做功有動(dòng)能、彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，也有摩擦熱的產(chǎn)生，能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過(guò)程中滿(mǎn)足能量守恒定律。在車(chē)廂相互撞擊使彈簧壓縮過(guò)程中，由于要克服摩擦力做功，且緩沖器所受合外力做功不為零，因此機(jī)械能不守恒，A項(xiàng)錯(cuò)誤；克服摩擦力做功消耗機(jī)械能，B項(xiàng)正確；

23、撞擊以后墊板和車(chē)廂有相同的速度，因此動(dòng)能并不為零，C項(xiàng)錯(cuò)誤；壓縮彈簧過(guò)程彈簧的彈性勢(shì)能增加，并沒(méi)有減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。(二)兒童樂(lè)園中的蹦床運(yùn)動(dòng)2在兒童樂(lè)園的蹦床項(xiàng)目中，小孩在兩根彈性繩和蹦床的協(xié)助下實(shí)現(xiàn)上下彈跳。如圖所示，某次蹦床活動(dòng)中小孩靜止時(shí)處于O點(diǎn)，當(dāng)其彈跳到最高點(diǎn)A后下落可將蹦床壓到最低點(diǎn)B。小孩可看成質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是() A從A運(yùn)動(dòng)到O，小孩重力勢(shì)能減少量大于動(dòng)能增加量B從O運(yùn)動(dòng)到B，小孩動(dòng)能減少量等于蹦床彈性勢(shì)能增加量C從A運(yùn)動(dòng)到B，小孩機(jī)械能減少量小于蹦床彈性勢(shì)能增加量D若從B返回到A，小孩機(jī)械能增加量等于蹦床彈性勢(shì)能減少量解析：選A從A運(yùn)動(dòng)到O，小孩重力勢(shì)能減

24、少量等于動(dòng)能增加量與彈性繩的彈性勢(shì)能的增加量之和，選項(xiàng)A正確；從O運(yùn)動(dòng)到B，小孩動(dòng)能和重力勢(shì)能的減少量等于彈性繩和蹦床的彈性勢(shì)能的增加量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從A運(yùn)動(dòng)到B，小孩機(jī)械能減少量大于蹦床彈性勢(shì)能增加量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若從B返回到A，小孩機(jī)械能增加量等于蹦床和彈性繩彈性勢(shì)能減少量之和，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。(三)帶有儲(chǔ)能裝置的汽車(chē)3(多選)某汽車(chē)研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車(chē)的車(chē)輪上安裝了小型發(fā)電機(jī)，將減速時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存在蓄電池中，以達(dá)到節(jié)能的目的。某次測(cè)試中，汽車(chē)以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)出了汽車(chē)動(dòng)能Ek與位移x的關(guān)系圖像如圖所示，其中是關(guān)閉儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線(xiàn)，是開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置時(shí)的關(guān)系圖線(xiàn)。已知汽車(chē)

25、的質(zhì)量為1 000 kg，設(shè)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計(jì)。根據(jù)圖像所給的信息可求出()A汽車(chē)行駛過(guò)程中所受地面的阻力為1 000 NB汽車(chē)的額定功率為80 kWC汽車(chē)加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為22.5 sD汽車(chē)開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為5105 J解析：選BD由圖線(xiàn)求所受阻力，由EkmFfx，得Ff N2 000 N，A錯(cuò)誤；由Ekmmvm2可得，vm40 m/s，所以PFfvm80 kW，B正確；加速階段，PtFfxEk，得t16.25 s，C錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒定律，并由圖線(xiàn)可得，EEkmFfx8105 J2103150 J5105 J，D正確。(四)工地上運(yùn)送建筑材料的傳送帶

26、4(多選)如圖所示為某建筑工地所用的水平放置的運(yùn)輸帶，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下運(yùn)輸帶始終以恒定的速度v01 m/s順時(shí)針傳動(dòng)。建筑工人將質(zhì)量為m2 kg的建筑材料靜止地放到運(yùn)輸帶的最左端，同時(shí)建筑工人以v01 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)。已知建筑材料與運(yùn)輸帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，運(yùn)輸帶的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2 m，重力加速度大小為g10 m/s2。下列說(shuō)法正確的是()A建筑工人比建筑材料早到右端0.5 sB建筑材料在運(yùn)輸帶上一直做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C因運(yùn)輸建筑材料電動(dòng)機(jī)多消耗的能量為1 JD運(yùn)輸帶對(duì)建筑材料做的功為1 J解析：選AD建筑工人勻速運(yùn)動(dòng)到右端，所需時(shí)間t12 s，假設(shè)建筑材料先加速再勻速運(yùn)動(dòng)，加速時(shí)的加

27、速度大小為ag1 m/s2，加速的時(shí)間為t21 s，加速運(yùn)動(dòng)的位移為x1t20.5 mL，假設(shè)成立，因此建筑材料先加速運(yùn)動(dòng)再勻速運(yùn)動(dòng)，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t31.5 s，因此建筑工人比建筑材料早到達(dá)右端的時(shí)間為tt3t2t10.5 s，A正確，B錯(cuò)誤；建筑材料與運(yùn)輸帶在加速階段摩擦生熱，該過(guò)程中運(yùn)輸帶的位移為x2v0t21 m，則因摩擦而生成的熱量為Qmg(x2x1)1 J，由動(dòng)能定理可知，運(yùn)輸帶對(duì)建筑材料做的功為Wmv021 J，則因運(yùn)輸建筑材料電動(dòng)機(jī)多消耗的能量為2 J，C錯(cuò)誤，D正確。 與生產(chǎn)、生活相聯(lián)系的能量守恒問(wèn)題往往具有試題情景新穎，所敘述的內(nèi)容可能平時(shí)很少涉及，但問(wèn)題的實(shí)質(zhì)仍是能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的應(yīng)用。對(duì)于該類(lèi)問(wèn)題，可通過(guò)認(rèn)真讀題，確定所研究的物理過(guò)程的初、末狀態(tài)，分析在狀態(tài)變化過(guò)程中哪些形式的能量減少了，又有哪些形式的能量增加了，然后根據(jù)E減E增列式求解。