1、第6課時 功能關系 能的轉化和守恒定律要點一 功能關系 即學即用1.從地面豎直上拋一個質量為m的小球,小球上升的最大高度為H.設上升過程中空氣阻力F阻恒定.則對于小球的整個上升過程,下列說法中錯誤的是（ ）A.小球動能減少了mgHB.小球機械能減少了F阻HC.小球重力勢能增加了mgHD.小球的加速度大于重力加速度g答案 A要點二 能的轉化和守恒定律的內容 即學即用2.某海灣共占面積1.0×107 m2,漲潮時平均水深20 m,此時關上水壩閘門,可使水位保持20 m不變.退潮時,壩外水位降至18 m并保持不變,如圖所示.假如利用此水壩建設水電站,且重力勢能變為電能的效率是10%,每天有

2、兩次漲潮,問該電站一天最多能發出多少電能?（g取10 m/s2,不計發電機的能量損失）答案 4×1010J題型一 功能關系的應用【例1】如圖所示,一物體質量m=2 kg.在傾角為=37°的斜面上的A點以初速度v0=3 m/s下滑,A點距彈簧上端B的距離AB=4 m.當物體到達B后將彈簧壓縮到C點,最大壓縮量BC=0.2 m,然后物體又被彈簧彈上去,彈到的最高位置為D點,D點距A點AD=3 m.擋板及彈簧質量不計,g取10 m/s2.求:（1）物體與斜面間的動摩擦因數.（2）彈簧的最大彈性勢能Epm.答案 （1）0.52 （2）24.4 J題型二 能的轉化與守恒定律的應用【例

3、2】在工廠的流水線上安裝有水平傳送帶,用水平傳送帶傳送工件,可大大提高工作效率.如圖所示,水平傳送帶以恒定速率v=2 m/s,運送質量為m=0.5 kg的工件,工件都是以v0=1 m/s的初速度從A位置滑上傳送帶.工件與傳送帶之間的動摩擦因數為=0.2,每當前一個工件在傳送帶上停止相對滑動后,后一個工件立即滑上傳送帶.取g=10 m/s2.求:（1）傳送帶摩擦力對每個工件做的功.（2）每個工件與傳送帶之間因摩擦而產生的熱量.（3）傳送每個工件電動機做的功.答案 （1）0.75 J（2）0.25 J（3）1 J題型3 生活物理【例3】飛機場上運送行李的裝置為一水平放置的環形傳送帶,傳送帶的總質量

4、為M,其俯視圖如圖所示.現開啟電動機,傳送帶達到穩定運行的速度v后,將行李依次輕輕放到傳送帶上.若有n件質量均為m的行李需通過傳送帶運送給旅客.假設在轉彎處行李與傳送帶無相對滑動,忽略皮帶輪、電動機損失的能量.求從電動機開啟,到運送完行李需要消耗的電能為多少?答案 Mv2+nmv21.如圖所示,A、B兩球質量相等,A球用不能伸長的輕繩系于O點,B球用輕彈簧系于O點,O與O點在同一水平面上.分別將A、B球拉到與懸點等高處,使繩和輕彈簧均處于水平,彈簧處于自然狀態,將兩球分別由靜止開始釋放,當兩球達到各自懸點的正下方時兩球恰好仍處在同一水平面上,則（ ）A.兩球到達各自懸點的正下方時,兩球動能相等

5、B.兩球到達各自懸點的正下方時,A球動能較大C.兩球到達各自懸點的正下方時,B球動能較大D.兩球到達各自懸點的正下方時,A球損失的重力勢能較多答案 B2.兩個底面積都是S的圓筒,放在同一水平面上,桶內裝水,水面高度分別為h1和h2,如圖所示.已知水的密度為.現把連接兩桶的閥門打開,最后兩桶水面高度相等,則這過程中重力所做的功等于（ ）A.gS（h1-h2）2B.gS（h1-h2）2C.gS（h1-h2）2D.gSh22答案 C3.推行節水工程的轉動噴水“龍頭”如圖所示,“龍頭”距地面h,可將水水平噴出,其噴灌半徑可達10h.每分鐘噴水的質量為m,所用的水從地下H深的井里抽取,設水以相同的速率噴

6、出,水泵效率為,不計空氣阻力.試求:（1）水從噴水“龍頭”噴出的初速度.（2）水泵每分鐘對水做的功.（3）帶動水泵的電動機的最小輸出功率.答案 （1）（2）mg（26h+H）（3）4.如圖所示,輕且不可伸長的線懸掛質量為500 g的圓柱體,圓柱體又套在可沿水平方向移動的框架內,框架槽沿豎直方向,質量為200 g,自懸線靜止于豎直位置開始,框架在水平恒力F=20.0 N的作用下移至圖中位置.線長L=20.0 cm,不計一切摩擦,求圓柱體在此瞬時位置的速度.（取g=10 m/s2）答案 2.40 m/s1.下列四個選項的圖中,木塊均在固定的斜面上運動,其中圖A、B、C中斜面是光滑的,圖D中的斜面是

7、粗糙的,圖A、B中的F為木塊所受的外力,方向如圖中箭頭所示,圖A、B、D中的木塊向下運動,圖C中的木塊向上運動.在這四個圖所示的運動過程中機械能守恒的是（ ）答案 C2.在一種叫做“蹦極跳”的運動中,質量為m的游戲者身系一根長為L、彈性優良的輕質柔軟橡皮繩,從高處由靜止開始下落1.5L時到達最低點,若在下落過程中不計空氣阻力,則從橡皮繩開始拉緊,到游戲者到達最低點的過程中,以下說法錯誤的是（ ）A.速度先增大后減小B.加速度先減小后增大C.動能增加了mgLD.重力勢能減少了答案 C3.（2009·濟寧統考）一塊質量為m的木塊放在地面上,用一根彈簧連著木塊,如圖所示,用恒力F拉彈簧,使

8、木塊離開地面,如果力F的作用點向上移動的距離為h,則（ ）A.木塊的重力勢能增加了mghB.木塊的機械能增加了FhC.拉力所做的功為FhD.木塊的動能增加了Fh答案 C4.如圖所示,質量為M、長度為l的小車靜止在光滑的水平面上.質量為m的小物塊（可視為質點）放在小車的最左端.現用一水平恒力F作用在小物塊上,使物塊從靜止開始做勻加速直線運動.物塊和小車之間的摩擦力為f.物塊滑到小車的最右端時,小車運動的距離為s.在這個過程中,以下結論正確的是（ ）A.物塊到達小車最右端時具有的動能為（F-f）（l+s）B.物塊到達小車最右端時,小車具有的動能為fsC.物塊克服摩擦力所做的功為f（l+s）D.物塊

9、和小車增加的機械能為Fs答案 ABC5.一物體獲得一豎直向上的初速度從某點開始向上運動,運動過程中加速度的方向始終豎直向下,大小為4 m/s2,則正確的說法是（g取10 m/s2）（ ）A.上升的過程中物體的機械能不斷增加,重力勢能增加B.下降的過程中物體的機械能不斷增加,重力勢能減小C.整個過程中物體的機械能不變D.物體下落回到拋出點時的機械能和拋出時的機械能相等答案 AD6.一物塊從如圖所示的弧形軌道上的A點由靜止開始滑下,由于軌道不光滑,它僅能滑到B點.由B點返回后,僅能滑到C點,已知A、B高度差為h1,B、C高度差為h2,則下列關系正確的是（ ）A.h1=h2B.h1<h2C.h

10、1>h2D.h1、h2大小關系不確定答案 C7.（2009·重慶模擬）將一物體從地面豎直上拋,設物體做上拋運動過程中所受的空氣阻力大小恒定,物體在地面時的重力勢能為零,則物體從拋出到落回原地的過程中,物體的機械能E與物體距地面高度h的關系正確的是（ ）答案 A8.半徑為R的四分之一豎直圓弧軌道,與粗糙的水平面相連,如圖所示.有一個質量為m的均勻細直桿搭放在圓弧兩端,若釋放細桿,它將開始下滑,并且最后停在水平面上.在上述過程中（ ） A.桿克服摩擦力所做的功為mgRB.桿克服摩擦力所做的功為mgRC.重力所做的功為mgRD.外力做的總功為mgR答案 B9.（2009·蘭

11、州一中月考）一顆速度較大的子彈,水平擊穿原來靜止在光滑水平面上的木塊.設木塊對子彈的阻力恒定不變,若增大子彈的入射速度,關于子彈擊穿木塊過程中,說法正確的是（ ）A.子彈擊穿木塊的發熱量變大B.子彈擊穿木塊的發熱量不變C.子彈動量的改變量變小D.木塊動能的增加量變大答案 BC10.沙河抽水蓄能電站自2003年投入運行以來,在緩解用電高峰電力緊張方面,取得了良好的社會效益和經濟效益.抽水蓄能電站的工作原理是,在用電低谷時（如深夜）,電站利用電網多余電能把水抽到高處蓄水池中,到用電高峰時,再利用蓄水池中的水發電,如圖所示,蓄水池（上游水庫）可視為長方體,有效總庫容量（可用于發電）為V,蓄水后水位高

12、出下游水面H,發電過程中上游水庫水位最大落差為d.統計資料表明,該電站年抽水用電為2.4×108 kW·h,年發電量為1.8×108 kW·h.則下列計算結果正確的是（水的密度為,重力加速度為g,涉及重力勢能的計算均以下游水面 為零勢能面）（ ）A.能用于發電的水的最大重力勢能Ep=VgHB.能用于發電的水的最大重力勢能Ep=VgC.電站的總效率達75%D.該電站平均每天所發電能可供給一個大城市居民用電（電功率以105 kW計）約10 h答案 BC11.如圖所示,一個盛水容器兩端開口,小口的橫截面積為S1,大口的橫截面積為S2,內盛的水在不斷地流出,此時

13、的高度差為h,求此時流出小口水流的速度.（提示:上部和下部流量Q=Sv是相等的）答案 12.（2009·海淀區模擬）如圖所示,傳送帶與水平面之間的夾角為=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,現將一質量為m=10 kg的小物體（可視為質點）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=,在傳送帶將小物體從A點傳送到B點的過程中,求:（1）傳送帶對小物體做的功.（2）電動機做的功（g取10 m/s2）.答案 （1）255 J（2）270 J13.如圖所示,水平地面AB=10.0 m,BCD是半徑為R=0.9 m的光滑半圓軌道,O是圓心,DOB在同一豎直線上.一個質量m=1.0 kg的物體靜止在A點.