Page 36 - 高中物理小题狂做·必修第二册·RJ·Ⅱ

12

高中物理小题狂做·必修第二册 RJ· Ⅱ
C.物 块 速 度 最 大 时, 弹 簧 的 弹 性 势 能 为 二、 功能关系与比例

1 例2 如图所示, 一物体以 100J的初动能从
m g L 1 sinθ- μ cosθ ) - mv 2
(
2
斜面的底端向上滑行, 经过斜面的 P 点时, 动能减少

D. 物体重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的
80J , 机械能减少 20J , 那么物体从斜面上返回斜面
增加量与系统产生的内能之和
底端时的动能为多大?
答案 D
分析 弹力做功, 弹性势能变化; 摩擦力做功, 机
械能变化; 重力做功, 重力势能变化; 合外力做功, 动
能变化.

探索过程 系统损失的机械能为滑动摩擦力做 答案 50J
分析 动能的减少是由于合外力的功, 机械能的
的功, 所以物块运动到最低点时, 机械能的损失量为
减少是由于摩擦力的功, 两种能量的减少与上滑的位
ΔE= μ m g L 2 cosθ , A 错误; 下滑时, 物块在 A 点速度
移成比例, 根据该关系求得物体上升到最高点时摩擦
最大, 则加速度为零, 合力为零, 此时物体受到重力、
沿斜面向上的弹力和沿斜面向上的摩擦力, 而返回 力的功, 对全过程应用动能定理求解.
探索过程 设斜面倾角为 θ , P 点的高度为 h , 物
时, 摩擦力方向向下, 所以再回到 A 点时, 合力不为
μ
零, 不是速度最大的点, B 错误; 在合力为零时, 物块 体与斜面间的动摩擦因数为 . 从最底端到P 的过程
的速度最大, 设速度最大时弹簧压缩量为x , 根据功 中, 有
h
能关系, 有E弹 = ( m g sinθ- μ m g cosθ )·( L 1+x ) - -m g h- μ m g cosθ =-80J ,
sinθ
1
mv , C错误; 根据能量守恒定律可知, 从物块释放 h
2

2 - μ m g cosθ =-20J.
到弹簧压缩到最短的过程中, 物体重力势能的减少量 sinθ
动能的变化量与机械能的变化量与高度成比例,
等于弹簧弹性势能的增加量与系统产生的内能之和,
所以物体上到最高点的过程中, 动能减少100J , 机械
D 正确.

点拨 常见功能关系 能减少量为 20 ×100J=25J ,
80

力 能量转化 故物体上升到最高点的过程中 W f=-25J.

合外力做的功等于物体动能的变化量( 动 当物体再一次回到斜面底端时 W'=-50J , 全
合外力 f
能定理) 过程重力不做功.
重力 重力所做的功等于物体重力势能的减少量 根据动能定理, 有
弹力 弹力所做的功等于物体弹性势能的减少量 W'=E kt-100 , E kt=50J.

f
除重力和弹力外, 其他力做( 包括其他外 点拨 功能关系是物理学中的核心知识. 利用功
除 重 力 和 弹
力、 摩擦力等) 的功之和等于物体机械能的 能关系分析问题时, 分析物体的运动过程是前提, 掌
力外的合力
变化量 握功能关系是解决问题的基础, 图像法和比例法是解

摩擦力与相对路程的乘积为系统产生的 决问题的技巧.
摩擦力
内能

压轴题特训11 传送带和板块模型

一、 传送带问题 端所在水平面为重力势能的零参考平面, 物块从 A

例1 如图所示, 倾斜传送带沿逆时针方向匀 端运动到B 端的过程中, 下列四幅图像中能正确反
映其机械能E 与位移 x 关系的是 ( )
速转动, 在传送带的 A 端无初速放置一物块, 选择 B