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1、专题五功和能——能量的转化和守恒1.如图所示,在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道,半径OA水平、OB竖直,一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落,小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中( )。A.重力做功2mgRB.机械能减少mgRC.合外力做功mgRD.克服摩擦力做功mgR2.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止。撤去F后,
2、物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。则( )。A.撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动B.撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为C.物体做匀减速运动的时间为D.物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为3.“神舟”八号无人飞行器,是中国“神舟”系列飞船的第八个,也是中国“神舟”系列飞船进入批量生产的代表。“神舟”八号已于2011年11月1日5时58分10秒由改进型“长征”二号F遥八火箭顺利发射升空。升空后,“神舟”八号与此前发射的“天宫”一号成功实现交会对接,于2011年11月16
3、日18时30分,“神舟”八号飞船与“天宫”一号目标飞行器成功分离,返回舱已于11月17日19时许返回地面,对于“神舟”八号返回舱返回地球的过程中(假设返回舱的质量不变,返回舱返回前做圆周运动)( )。A.动能、重力势能和机械能都逐渐减小B.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能不变C.重力势能逐渐增大,动能逐渐减小,机械能不变D.重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,机械能逐渐减小4.如图所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m的带正电小球,小球与弹簧不连接,施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F,小球从静止开始运
4、动到离开弹簧的过程中,重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2,小球离开弹簧时速度为v,不计空气阻力,则上述过程中( )。A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒 B.小球的重力势能增加-W1C.小球的机械能增加W1+mv2D.小球的电势能增加W25.如图所示,卷扬机的绳索通过光滑定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中,下列说法正确的是( )。A.F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做的功之和B.F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C.木箱增加的机械能等于力F、重力及摩擦力对木箱所
5、做的功之和D.木箱增加的动能等于力F、重力及摩擦力对木箱所做的功之和6.如图所示,固定在竖直面内的光滑圆环半径为R,圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B(均可看做质点),且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连,在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中(已知重力加速度为g),下列说法正确的是( )。A.B球减少的机械能等于A球增加的机械能B.B球减少的重力势能等于A球增加的重力势能C.B球的最大速度为D.B球克服细杆对其的作用力所做的功为mgR7.一小物体冲上一个固定的粗糙斜面,经过斜面上A、B两点到达斜面的最高点后返回时,又通过了A、
6、B两点,如图所示,对于物体上滑时由A到B和下滑时由B到A的过程中,其动能的增量的大小分别为ΔEk1和ΔEk2,机械能的增量的大小分别是ΔE1和ΔE2,则以下大小关系正确的是( )。A.ΔEk1>ΔEk2 ΔE1>ΔE2B.ΔEk1>ΔEk2 ΔE1<ΔE2C.ΔEk1>ΔEk2 ΔE1=ΔE2D.ΔEk1<ΔEk2 ΔE1=ΔE28.如图所示,在匀速转动的电动机带动下,足够长的水平传送带以恒定速率v1匀速向右运动,一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v2>v1)滑上传送带,最后滑块返回传送带的右端。关于这一过程的下列判断,正确的有(
7、)。A.滑块返回传送带右端的速率为v1B.此过程中传送带对滑块做功为C.此过程中电动机对传送带做功为D.此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为m(v1+v2)29.如图所示,物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体A、B的质量都为m。开始时细绳伸直,用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h,物体B静止在地面上。放手后物体A下落,与地面即将接触时速度大小为v,此时物体B对地面恰好无压力,则下列说法中正确的是( )。A.弹簧的劲度系数为B.此时弹簧的弹性势能等于mgh+mv2C.此时物体B的速度大小也为vD.此时物体A的加速度大小为g,
8、方向竖直向上10.如图所示,质量为M的物体放在光滑水平地面上,受与水平方向成α角的恒定拉力F作
