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1、 A.重力對物體做功 B.物體的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 C.物體的勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 D.物體的機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 【解析】選D。汽車在水平路面上的制動過程，重力對其不做功，選項A、C錯誤；降落傘勻速下降時動能并沒有變化，選項B錯誤。上述各物理過程中減少的機械能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，選項D正確。
2、 (2013·長春模擬)下面關(guān)于摩擦力做功的敘述，正確的是( ) A.靜摩擦力對物體一定不做功 B.滑動摩擦力對物體不一定做負功 C.一對靜摩擦力中，一個靜摩擦力做正功，則另一個靜摩擦力一定做負功 D.一對滑動摩擦力中，一個滑動摩擦力做負功，則另一個滑動摩擦力一定做正功 【解析】選B、C。物體在靜摩擦力作用下可以向各個方向運動，所以靜摩擦力可以對物體做功，故A錯。物體在滑動摩擦力的作用下也可以運動，即運動方向可以與滑動摩擦力的方向相同，從而對物體做正功，故B對。由于一對靜摩擦力等大反向，且作用位移相同，故一個力做正功，另一個力一定做負功，故C對。在一對滑動摩擦力中，力的大小相等、方向相反，但兩力的作用位移大小不相同，方向也不相同，故D錯誤。
3、如圖所示，某人用豎直向上的力緩慢提起長為L、質(zhì)量為m的置于地面上的鐵鏈，則在將鐵鏈提起到剛要脫離地面的過程中，提力所做的功為( ) A.mgL B.
【解析】選B。緩慢提起的過程中鐵鏈動能不變，由功能關(guān)系得：WF=ΔE機=  mgL，故選B。
4、物體在豎直方向上分別做勻速上升、加速上升和減速上升三種運動。在這三種情況下物體機械能的變化情況是( ) A.勻速上升機械能不變，加速上升機械能增加，減速上升機械能減少 B.勻速上升和加速上升機械能增加，減速上升機械能減少 C.勻速上升和加速上升機械能增加，減速上升機械能可能增加，可能減少，也可能不變 D.三種情況中，物體的機械能均增加 【解析】選C。無論物體向上加速還是勻速運動，除重力外，其他外力一定對物體做正功，物體機械能都增加，物體向上減速運動時，除重力外，物體受到的其他外力不確定，故無法確定其機械能的變化，C正確。
5、將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運動至最高點的過程中，v -t圖像如圖所示。以下判斷正確的是( ) A.前3 s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài) B.最后2 s內(nèi)貨物只受重力作用 C.前3 s內(nèi)與最后2 s內(nèi)貨物的平均速度相同 D.第3 s末至第5 s末的過程中，貨物的機械能守恒
【解析】選A、C。由貨物運動的v -t圖像可知，前3 s內(nèi)貨物向上做勻加速直線運動，貨物處于超重狀態(tài)，A正確；最后2 s內(nèi)貨物向上做勻減速直線運動，加速度為-3 m/s2，說明貨物除受重力外，還受其他力的作用，B錯誤；由平均速度公式  得，前3 s內(nèi)與最后 2 s 內(nèi)貨物的平均速度都為3 m/s，C對；第3 s末至第5 s 末的過程中，貨物的速度不變，動能不變，重力勢能增加，故機械能增加，D錯誤。
6、 (2013·聊城模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程中，下列說法正確的是( ) A.電動機做的功為 B.摩擦力對物體做的功為mv2 C.傳送帶克服摩擦力做的功為 D.電動機增加的功率為μmgv
【解析】選D。由能量守恒定律知，電動機做的功等于物體獲得的動能和由于摩擦而產(chǎn)生的熱量，故A錯；對物體受力分析知，僅有摩擦力對物體做功，由動能定理知，B錯；傳送帶克服摩擦力做功等于摩擦力與傳送帶對地位移的乘積，而易知這個位移是物體對地位移的兩倍，即W=mv2,故C錯；由功率公式易知傳送帶增加的功率為μmgv,故D對。 【總結(jié)提升】摩擦力做功的誤區(qū)分析 常見誤區(qū)分析：(1)誤區(qū)之一：計算摩擦力做功時，誤把物體的長度當成物體對地位移。 解決辦法：規(guī)范作出物體運動過程的分析示意圖，標出物體的受力情況以及運動位移;同時切記力對物體做的功等于該力與物體對地位移的乘積。 (2)誤區(qū)之二：誤把外力做的功當作系統(tǒng)機械能的增量。 解決辦法:認真分析系統(tǒng)內(nèi)各種能量的變化，不能遺漏對任何一種能量改變的分析；同時對能量守恒定律和功能關(guān)系要深刻理解，如果系統(tǒng)內(nèi)除機械能改變之外，無其他能量變化，如內(nèi)能的增加，則外力(除重力之外)做的功就等于系統(tǒng)機械能的增量。如果有系統(tǒng)的內(nèi)力做功情況且之和不為零，系統(tǒng)內(nèi)有其他形式的能的轉(zhuǎn)化,用能量守恒定律求解。 7、光滑水平地面上疊放著兩個物體A和B，如圖所示。水平拉力F作用在物體B上，使A、B兩物體從靜止出發(fā)一起運動。經(jīng)過時間t，撤去拉力F，再經(jīng)過時間t，物體A、B的動能分別設(shè)為EA和EB，在運動過程中A、B始終保持相對靜止。以下有幾個說法，其中正確的是( ) A.EA+EB等于拉力F做的功 B.EA+EB小于拉力F做的功 C.EA等于撤去拉力F前摩擦力對物體A做的功 D.EA大于撤去拉力F前摩擦力對物體A做的功
【解析】選A、C。由于A、B始終相對靜止，故A、B之間沒有相對運動，沒有摩擦生熱，所以拉力F做的功全部轉(zhuǎn)化為A、B的動能。物體A獲得的能量是在A、B加速過程中靜摩擦力對A所做的功，故選項A、C正確。
8、某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動，與槽間的滑動摩擦力恒為Ff。輕桿向右移動不超過l時，裝置可安全工作。一質(zhì)量為m的小車若以速度v0撞擊彈簧，將導致輕桿向右移動  。輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且不計小車與地面的摩擦。(1)若彈簧的勁度系數(shù)為k，求輕桿開始移動時，彈簧的壓縮量x； (2)求為使裝置安全工作，允許該小車撞擊的最大速度vm。
【解題指南】解答本題時可按以下思路分析： (1)根據(jù)胡克定律求解彈簧的壓縮量； (2)小車每次撞擊時克服彈簧的彈力做功相同； (3)撞擊時小車克服彈力和摩擦力做功。 【解析】(1)輕桿開始移動時，彈簧的彈力 F=kx (2分) 且F=Ff (2分) 解得x= (2)設(shè)輕桿移動前小車對彈簧所做的功為W，則小車從撞擊到停止的過程中 由動能定理得 同理，小車以vm撞擊彈簧時
解得 答案：(1) 9、當今流行一種“蹦極”運動，如圖所示，在距河面45 m高的橋上A點系彈性繩，另一端B點系住重50 kg男孩的腳，彈性繩原長AB為15 m，設(shè)男孩從橋面自由下墜直至緊靠水面的C點，末速度為0。假定整個過程中，彈性繩遵循胡克定律，繩的質(zhì)量、空氣阻力忽略不計，男孩視為質(zhì)點。彈性勢能可用公式Es= 計算，式中k為彈性繩的勁度系數(shù),x為彈性繩的形變長度，g=10 m/s2。則： (1)男孩在最低點時，彈性繩具有的彈性勢能為多大？彈性繩的勁度系數(shù)又為多大？ (2)在整個運動過程中，男孩的最大速度為多少？
【解析】男孩從橋面自由下落到緊靠水面的C點的過程中，重力勢能的減少量對應(yīng)彈性勢能的增加量，男孩速度最大時，應(yīng)位于加速度為零的位置。 (1)由功能轉(zhuǎn)化關(guān)系可知， mgh=Es (2分) Es=50×10×45 J=2.25×104 J (1分) 又Es= 所以 (2)男孩加速度為零時，mg=kx′ (2分) 解得x′=10 m (1分) 由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得：
所以vm=20 m/s (2分) 答案：(1)2.25×104 J 50 N/m (2)20 m/s 10、如圖所示，滑塊質(zhì)量為m，與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.1,它以v0= 的初速度由A點開始向B點滑行，AB=5R，并滑上光滑的半徑為R的圓弧BC，在C點正上方有一離C點高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺，沿平臺直徑方向開有兩個離軸心距離相等的小孔P、Q，旋轉(zhuǎn)時兩孔均能達到C點的正上方.若滑塊滑過C點后從P孔上升又恰能從Q孔落下，求：(1)滑塊在B點時對軌道的壓力大??； (2)平臺轉(zhuǎn)動的角速度ω應(yīng)滿足什么條件？
【解題指南】解答本題時應(yīng)注意以下兩點： (1)滑塊穿過P孔后做豎直上拋運動。 (2)滑塊穿過P孔豎直上拋的時間內(nèi)，平臺轉(zhuǎn)動的可能角度。 【解析】(1)設(shè)滑塊滑至B點時速度為vB,對滑塊由A點到B點應(yīng)用動能定理有
對滑塊在B點，由牛頓第二定律有
解得FN=9mg (1分) 由牛頓第三定律可知，滑塊在B點時對軌道的壓力大小FN′=FN=9mg (1分) (2)滑塊從B點開始運動后機械能守恒，設(shè)滑塊到達P處時速度為vP,則
解得 滑塊穿過P孔后再回到平臺的時間
要想實現(xiàn)題述過程，需滿足ωt=(2n+1)π (2分)
答案：(1)9mg (2) 11、如圖1所示，在盛水的一個杯子里有一木塊。開始時木塊被一根細繩拴住而完全沒入水中，整個裝置與外界絕熱，斷開細繩，則木塊將浮到水面上，最后達到平衡，在這一過程中，水、杯子和木塊組成的系統(tǒng)( ) A．內(nèi)能增大 B．內(nèi)能減小 C．內(nèi)能不變 D．條件不足，無法判斷
圖1 答案：選A 木塊上升時，同體積的水下移，水、杯子和木塊組成的系統(tǒng)總重力勢能減小，轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能，故A正確。 12、一根長為L、質(zhì)量為m的均勻鏈條放在光滑的水平桌面上，其長度的一半懸于桌邊，若要將懸著的部分拉回桌面，至少做功( ) A. C．mgL D. 答案：選A 懸于桌邊的鏈條質(zhì)量為 。將其拉上桌面，重心升高，故至少做功為mgL。選項A正確。13、質(zhì)量相等的均質(zhì)柔軟細繩A、B平放于水平地面，繩A較長。分別捏住兩繩中點緩慢提起，直至全部離開地面，兩繩中點被提升的高度分別為hA、hB，上述過程中克服重力做功分別為WA、WB。若( ) A．hA＝hB，則一定有WA＝WB B．hA>hB，則可能有WA<WB C．hA<hB，則可能有WA＝WB D．hA>hB，則一定有WA>WB 答案：選B 當hA＝hB時，則一定有WA<WB，故選項A錯；當hA>hB時，有WA<WB、WA>WB、WA＝WB三種可能，故選項B正確，D錯誤；當hA<hB時一定有WA<WB，選項C錯誤。 14、如圖2所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接，另一端與物體A相連，物體A靜止于光滑水平桌面上，A右端連接一細線，細線繞過光滑的定滑輪與物體B相連。開始時用手托住B，讓細線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度。下列有關(guān)該過程的分析正確的是( ) A．B物體的機械能一直減少 B．B物體動能的增量等于它所受重力與拉力做功之和 C．B物體機械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量 D．細線的拉力對A做的功等于A物體與彈簧組成的系統(tǒng)機械能的增加量
圖2 答案：選ABD 由于細線的拉力對B做負功，故B物體機械能一直減少，A正確；根據(jù)動能定理可確定B正確；由于該過程中A的動能增加，故B物體機械能的減少量等于彈簧彈性勢能與物體A動能增加量的和，故C錯誤；細線的拉力對A和彈簧組成的系統(tǒng)做正功，根據(jù)功能關(guān)系，D正確。 15、如圖3所示，一個質(zhì)量為m的鐵塊沿半徑為R的固定半圓軌道上邊緣由靜止滑下，到半圓底部時，軌道所受壓力為鐵塊重力的1.5倍，則此過程中鐵塊損失的機械能為( ) A. C. 圖3 答案：選D 由FN－mg＝m ，FN＝1.5 mg可得：v2＝。由功能關(guān)系可知，鐵塊損失的機械能ΔE＝mgR－mv2＝mgR，故D正確。16、如圖4所示，BC是豎直面內(nèi)的四分之一圓弧形光滑軌道，下端C與水平直軌道相切。一個小物塊從B點正上方R處的A點處由靜止釋放，從B點剛好進入圓弧形光滑軌道下滑，已知圓弧形軌道半徑為R＝0.2 m，小物塊的質(zhì)量為m＝0.1 kg，小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10 m/s2。小物塊在水平面上滑動的最大距離是( ) A．0.1 m B．0.2 m C．0.6 m D．0.8 m
圖4 答案：選D 設(shè)小物塊在水平面上滑動的最大距離為x，由動能定理得：mg·2R－μmgx＝0，x＝ ＝0.8 m，選項D正確。17、如圖5所示是某中學科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動小車的裝置。當太陽光照射到小車上方的光電板時，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動機帶動小車前進。若小車在平直的公路上以初速度v0開始加速行駛，經(jīng)過時間t，前進了距離l，達到最大速度vmax，設(shè)此過程中電動機功率恒為額定功率P，受的阻力恒為Ff，則此過程中電動機所做的功為( ) A．Ffvmaxt B．Pt C．Fft
圖5 答案：選ABD 因小車以恒定的功率運動，故此過程小車電動機做功為W＝Pt＝Ffvmaxt，A、B均正確；由動能定理可得W－Ffl＝ mvmax2－mv02，得：W＝mvmax2－mv02＋Ffl。故D正確，C錯誤。18、如圖6所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度為 g。在他從上向下滑到底端的過程中，下列說法正確的是( )A．運動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能 B．運動員獲得的動能為 C．運動員克服摩擦力做功為 D．下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為
圖6 答案：選D 運動員的加速度為 g，沿斜面：mg－Ff＝m·g，Ff＝mg，WFf＝mg·2h＝mgh，所以A、C項錯誤，D項正確；Ek＝mgh－mgh＝mgh，B項錯誤。19、如圖7所示，質(zhì)量為m的可看成質(zhì)點的物塊置于粗糙水平面上的M點，水平面的右端與固定的斜面平滑連接，物塊與水平面及斜面之間的動摩擦因數(shù)處處相同。物塊與彈簧未連接，開始時物塊擠壓彈簧使彈簧處于壓 縮狀態(tài)?，F(xiàn)從M點由靜止釋放物塊，物塊運動到N點時恰好靜止，彈簧原長小于MM′。若物塊從M點運動到N點的過程中，物塊與接觸面之間由于摩擦所產(chǎn)生的熱量為Q，物塊、彈簧與地球組成系統(tǒng)的機械能為E，物塊通過的路程為s。不計轉(zhuǎn)折處的能量損失，下列圖象所描述的關(guān)系中可能正確的是( )
圖7 圖8 答案：選C 因摩擦力始終做負功，故系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q隨s增大，而系統(tǒng)的機械能隨s而減小，B、D均錯誤；當因s>xMM′，故Q＝μmgxMM′＋μmg cosθ(s－xMM′)，E＝E0－μmgxMM′－μmg cos θ(s－xMM′)，對應(yīng)圖線可知，A錯誤，C正確。 20、足夠長的粗糙斜面上，用力推著一物體沿斜面向上運動，t＝0時撤去推力，0～6 s內(nèi)速度隨時間的變化情況如圖9所示，由圖象可知( ) A．0～1 s內(nèi)重力的平均功率大小與1～6 s內(nèi)重力平均功率大小之比為5∶1 B．0～1 s內(nèi)摩擦力的平均功率大小與1～6 s內(nèi)摩擦力平均功率大小之比為1∶1 C．0～1 s內(nèi)位移大小與1～6 s內(nèi)位移大小之比為1∶5 D．0～1 s內(nèi)機械能變化量大小與1～6 s內(nèi)機械能變化量大小之比為1∶5
圖9 答案：選BCD 0～1 s內(nèi)物體沿斜面向上位移為5 m，平均速度為5 m/s；1～6 s內(nèi)物體沿斜面向下位移為25 m，平均速度為5 m/s；0～1 s內(nèi)位移大小與1～6 s內(nèi)位移大小之比為1∶5,0～1 s內(nèi)重力的平均功率大小與1～6 s內(nèi)重力平均功率大小之比為1∶1，選項A錯誤，C正確；0～1 s內(nèi)摩擦力大小與1～6 s內(nèi)摩擦力大小相等，0～1 s內(nèi)摩擦力的平均功率大小與1～6 s內(nèi)摩擦力平均功率大小之比為1∶1，選項B正確；0～1 s內(nèi)機械能變化量大小與1～6 s內(nèi)機械能變化量大小之比為1∶5，選項D正確。 21、如圖10所示，質(zhì)量m＝1 kg的小物塊放在一質(zhì)量為M＝4 kg的足夠長的木板右端，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，木板與水平面間的摩擦不計。物塊用勁度系數(shù)k＝25 N/m的彈簧拴住，彈簧的左端固定(與木板不粘連)。開始時整個裝置靜止，彈簧處于原長狀態(tài)。現(xiàn)對木板施以12 N的水平向右的恒力(物塊與木板間最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力，g＝10 m/s2)。已知彈簧的彈性勢能Ep＝ kx2，式中x為彈簧的伸長量或壓縮量。求：(1)開始施力的瞬間小物塊的加速度； (2)物塊達到的最大速度是多少？
圖10 解析：(1)假設(shè)m、M相對靜止，由牛頓第二定律 a＝ 此時m受的合外力 F合＝ma＝2.4 N>Ff＝μmg＝2 N。 所以m、M相對滑動a＝ (2)速度最大時，物塊所受合力為零，此時彈簧伸長x，則kx＝μmg， 所以x＝0.08 m，由功能關(guān)系 μmgx＝ 所以vm＝0.4 m/s。 答案：(1)2 m/s2 (2)0.4 m/s 22、如圖11所示，傳送帶與水平面之間的夾角為θ＝30°，其上A、B兩點間的距離為l＝5 m，傳送帶在電動機的帶動下以v＝1 m/s的速度勻速運動，現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝10 kg的小物體(可視為質(zhì)點)輕放在傳送帶的A點，已知小物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝ ，在傳送帶將小物體從A點傳送到B點的過程中，求：(g取10 m/s2) (1)傳送帶對小物體做的功； (2)電動機做的功。
圖11 解析：(1)小物體輕放在傳送帶上時，受力分析如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律得 沿斜面方向：μmgcos θ－mgsin θ＝ma 可知，小物體上升的加速度為a＝2.5 m/s2 當小物體的速度為v＝1 m/s時，位移x＝ 然后小物體將以v＝1 m/s的速度完成4.8 m的路程，由功能關(guān)系得：W＝ΔEp＋ΔEk＝mglsin θ＋ (2)電動機做功使小物體機械能增加，同時小物體與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生熱量Q，由v＝at得t＝ 相對位移x′＝vt－ 摩擦熱Q＝μmgx′cos θ＝15 J 故電動機做的功為W電＝W＋Q＝270 J。 答案：(1)255 J (2)270 J |
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mgL D.
mgL
