1、2023人教版带答案高中物理必修二第八章机械能守恒定律微公式版考点突破1单选题1、如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行,初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2v1,物块和传送带间的动摩擦因数为,物块的质量为m。则()At2时刻,小物块离A处的距离最大B0t2时间内,小物块的加速度方向先向右后向左C0t2时间内,因摩擦产生的热量为mgv12(t2+t1)+v2t12D0t2时间内,物块在传送带上留下的划痕为v2+v12t1+t2答案:CA初速度大小为
2、v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带,小物块在传送带上运动的v-t图象可知,t1时刻,小物块离A处的距离达到最大,A错误;B0t2时间内,小物块受到的摩擦力方向一直向右,所以小物块的加速度方向一直向右,B错误;CD0t1时间内物体相对地面向左的位移s1=v22t1这段时间传送带向右的位移s2=v1t1因此物体相对传送带的位移s1=s1+s2=v22t1+v1t1t1t2时间内物体相对地面向右的位移s1=v12(t2-t1)这段时间传送带向右的位移s2=v1(t2-t1)因此物体相对传送带的位移s2=s2-s1=v12(t2-t1)0t2时间内物块在传送带上留下的划痕为s=
3、s1+s2=v12(t2+t1)+v2t120t2这段时间内,因此摩擦产生的热量Q=mgs=mgv12(t2+t1)+v2t12C正确,D错误。故选C。2、如图所示,在光滑地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动。小车质量是M,木块质量是m,力的大小是F,加速度大小是a,木块和小车之间动摩擦因数是,则在木块运动L的过程中,木块受到的摩擦力对木块做的功是()mgLmaLmFM+mLA只有对B只有对C只有对D都对答案:D对M、m组成整体分析F(Mm)aaFM+m木块受到的静摩擦力fmamFM+m摩擦力对木块做的功WfLmaLmFLM+m故选D。3、全运会小轮车泥地竞速赛赛道由半径
4、为R的14圆弧组成,如图所示,选手从赛道顶端A由静止无动力出发冲到坡底B,设阻力大小不变恒为f,始终与速度方向相反,且满足f=mg,选手和车总质量为m,重力加速度为g,路程SBC=2SAC。则选手通过C点的速度为()A-1gRB-22-3gRC33-13gRD23gR答案:D根据圆的弧长计算公式可知,从A到C,选手和车运动的路程为S=2R1413=R6根据力的做功公式可知,克服阻力做功为Wf=Fs=mgR6=mgR6选手从A到C受到重力与阻力做功,所以由动能定理可得mgRsin903-Wf=12mv2-0解得v=23gR故D正确,ABC错误。故选D。4、如图所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P
5、拴接,另一端与物体A相连,物体A置于光滑水平桌面上(桌面足够大),A右端连接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时托住B,让A处于静止且细线恰好伸直,然后由静止释放B,直至B获得最大速度。下列有关该过程的分析中正确的是()AB物体受到细线的拉力保持不变BB物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量CA物体动能的增量等于B物体重力对B做的功与弹簧弹力对A做的功之和DA物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于B物体重力对B做的功答案:BA以A、B组成的系统为研究对象,根据牛顿第二定律可得mBgkx(mA+mB)a从开始到B速度达到最大的过程中,弹簧的伸长量x逐渐增加,则B加速度逐渐减小;
6、对B根据牛顿第二定律可得mBgTmBa可知在此过程绳子上拉力逐渐增大,是变力。故A错误;B整个系统中,根据功能关系可知,B减小的机械能转化为A的机械能以及弹簧的弹性势能,故B物体机械能的减少量大于弹簧弹性势能的增加量。故B正确;C根据动能定理可知,A物体动能的增量等于弹簧弹力和绳子上拉力对A所做功的代数和。故C错误;D根据机械能守恒定律可知,A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于B物体机械能的减少量,也就是等于B物体克服细绳拉力做的功。故D错误。故选B。5、复兴号动车在世界上首次实现了速度350km/h自动驾驶功能,成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。已知一列质量为m的动车,以恒定功
7、率P在平直轨道上行驶,当其达到最大速度vm时,其阻力f可表示为()Af=PvmBf=vmPCf=PvmDf=mvm22P答案:C当动车达到最大速度vm时,动车受力平衡,即F=fP=Fvm解得f=Pvm故选C。6、如图,质量不同的A、B两小球分别用细线悬挂在等高的悬点O1、O2处。将两球拉至与悬点同一高度,使细线水平伸直,由静止释放。已知LALB,设悬点所在水平面为零势能面,不计空气阻力,则两球运动到最低点时()AA球动能大于B球动能BA球机械能与B球机械能不相等CA球加速度等于B球加速度DA球向心力等于B球向心力答案:CA根据机械能守恒有mgL12mv2但由于不能明确质量关系,故无法确定两球的
8、动能大小关系。故A错误;BA、B两球在初始位置的动能重力与势能均为零,机械能相等都等于零,运动的过程中,只有重力做功,机械能守恒,故两球运动到最低点时机械能相等都等于零。故B错误;C根据机械能守恒解得v=2gL而向心加速度a=v2L=2g故向心加速度与绳长无关,故两球的向心加速度相等。故C正确;D根据向心力公式F=mv2L可得,向心力F2mg因两球的质量不相等,故向心力不相等。故D错误。故选C。7、关于机械能和机械能守恒,下列说法正确的是()A物体质量越大,其机械能越大B机械能是标量,但可能取负值C机械能守恒时,物体一定处于平衡状态D重力对物体做正功时,物体机械能增加答案:BA物体质量越大,物
9、体的动能和重力势能不一定越大,则机械能不一定越大,A错误;B机械能是标量,但可能取负值,B正确;C机械能守恒时,物体不一定处于平衡状态,比如自由落体运动的物体,机械能守恒,C错误;D重力对物体做正功时,物体机械能不一定增加,比如自由落体运动的物体,机械能守恒,D错误。故选B。8、如图所示,一质量为1kg的物体以3m/s的速度从A点沿AB圆弧下滑,滑到B点时的速度仍为3m/s,则物体从A到B的过程中合外力做功为()A4.5JB0C9JD无法计算答案:B由动能定理可知,合外力做功为W=12mvB2-12mvA2=0故选B。9、如图所示,斜面倾角为37,物体1放在斜面紧靠挡板处,物体1和斜面间动摩擦
10、因数为0.5,一根很长的不可伸长的柔软轻绳跨过光滑轻质的小定滑轮,绳一端固定在物体1上,另一端固定在物体2上,斜面上方的轻绳与斜面平行。物体2下端固定一长度为h的轻绳,轻绳下端拴在小物体3上,物体1、2、3的质量之比为4:1:5,开始时用手托住小物体3,小物体3到地面的高度也为h,此时各段轻绳刚好拉紧。已知物体触地后立即停止运动、不再反弹,重力加速度为g10m/s2,小物体3从静止突然放手后物体1沿面上滑的最大距离为()A3hB73hC2hD43h答案:D设2的质量为m,从开始放手到3触地过程中,设触地时3的速度为v1;则对整体根据功能关系可知6mgh(4mgsin+4mgcos)h=12(1
11、0m)v12此后3停止,设物体2继续向下运动距离s后速度减小为零,对1、2应用功能关系可知mgs(4mgsin+4mgcos)s0-12(5m)v12解得s=h3则1沿斜面上滑的最大距离为Lh+s=43h故D正确,ABC错误。故选D。10、在第24届北京冬季奥林匹克运动会上,我国18岁的小将谷爱凌以1620跳的高难度动作力压群芳,拿到了自由式滑雪女子大跳台金牌。下面相关叙述正确的是()A裁判在对谷爱凌1620跳的动作进行裁定时可以将她看成质点B教练员在分析谷爱凌起跳后能到达的最大高度时可以将她看成质点C该项目不受天气环境的影响,随时可以进行比赛D该项目在完成的过程中满足机械能守恒答案:BA裁判
12、在对谷爱凌的动作进行裁定时,谷爱凌的形状和大小不能忽略,不能看成质点,A错误;B教练员在分析谷爱凌起跳后能到达的最大高度时,谷爱凌的形状和大小可以忽略,B正确;C降雪带来的新增积雪,会使赛道表面松软,摩擦力增大,不利于选手发挥,C错误;D该项目在完成的过程中有摩擦力、空气阻力等其他力做功,机械能不守恒,D错误。故选B。11、如图所示,弹簧下面挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,弹簧在弹性限度内,则物体在振动过程中()A弹簧的最大弹性势能等于2mgAB弹簧的弹性势能和物体动能总和不变C物体在最低点时的加速度大小应为2gD物体在最低点时的
13、弹力大小应为mg答案:AA因物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,此时弹簧弹力等于零,物体的重力mg=F回=kA当物体在最低点时,弹簧的弹性势能最大等于2mgA,故A正确;B由能量守恒知,弹簧的弹性势能和物体的动能、重力势能三者的总和不变,故B错误;C在最低点,由F回=mg=ma故C错误;D在最低点,由F弹mg=F回得F弹=2mg故D错误。故选A。12、已知高铁在运行时所受的阻力与速度成正比,则以速度v匀速行驶时,发动机的功率为P;若以2v的速度匀速行驶时,发动机的功率为()APB2PC4PD8P答案:C当列车以速度v匀速运动时,有P=Fv=fv=kv2若列车以速度2v匀速运动时,有P=F2v=
14、f2v=k(2v)2=4kv2由此可知,发动机的功率为P=4P故选C。13、短道速滑接力赛是冰上运动竞争最为激烈的项目之一。比赛规定,前(甲)、后(乙)队员必须通过身体接触完成交接,交接时两队员间距离先缩短到很近,如图(a),然后乙队员用手大力推送甲队员到手臂尽量伸直状态,两人分离,如图(b)。相互作用前后的系统(由两队员组成)的总动能分别为Ek1、Ek2,总动能变化量Ek|Ek1Ek2|,乙队员对甲队员的平均作用力为F1,甲队员对乙队员的平均作用力为F2,乙队员的手臂长为l,冰道摩擦力不计,那么()AEk1Ek2,Ek12F1lCEk1Ek2,EkF1l答案:A设甲、乙的初始动能分别为E、E
15、1,末动能分别为E、E1,甲乙两运动员从接触到分开,乙的位移大小为x,根据动能定理,对甲、乙分别列方程有E-E=F1(x+l)E1-E1=-F2x根据牛顿第三定律,F1与F2的大小相等,则有(E+E1)-(E+E1)=Ek2-Ek1=Ek=F2l可知有Ek2Ek1Ek=F2l故BCD错误,A正确。故选A。14、关于机械能,以下说法正确的是()A质量大的物体,重力势能一定大B速度大的物体,动能一定大C做平抛运动的物体机械能时刻在变化D质量和速率都相同的物体,动能一定相同答案:DA重力势能的大小与零势能面的选取有关,质量大但重力势能不一定大,A错误;B动能的大小与质量以及速度有关,所以速度大小,动
16、能不一定大,B错误;C平抛运动过程中只受重力作用,机械能守恒,C错误;D根据Ek=12mv2可知质量和速率都相同的物体,动能一定相同,D正确。故选D。15、2013年12月2日1时30分,嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力,则()A若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,则可算出月球的密度B嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时,应让发动机点火使其减速C嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度D嫦娥三号在动
17、力下降阶段,其引力势能增大答案:BA由于不确定月球的半径,根据密度公式,无法求月球的密度,选项A错误;B嫦娥三号在进行变轨时,改变卫星的速度,此时万有引力不变,要做向心运动,故应让发动机点火使其减速,选项B正确;C根据开普勒定律可知:近月点的速度大于远月点的速度,即vQvP,选项C错误;D嫦娥三号在动力下降阶段,引力做正功,引力势能减小,选项D错误。故选B。多选题16、滑板项目是极限运动历史的鼻祖,许多的极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示为滑板运动场地的示意图,场地是圆心角为=120的圆弧面,A、C等高,B为最低点,滑板与场地之间的动摩擦因数=32,且处处相同。现运动员和滑板车一起由A
18、点以一定的初速度沿圆弧面向下滑,且恰能到达C点,重力加速度用g表示。下列说法中正确的是()A运动员在C点时的加速度为34gB运动员在下滑过程中,重力的功率一直在增大C运动员由A到B过程中与由B到C过程中摩擦力做的功相等D运动员在整个运动过程中机械能一直在减少答案:ADA对运动员在C点受力分析有mgsin60-mgcos60=ma解得a=34g选项A正确;B在下滑到最低点B时,此时vBmg,则重力的功率为零,所以重力的功率先增大后减小,选项B错误;C运动员由A到C过程中,在同一等高处右边的速度始终大于左边的速度,则其对右边圆弧面的压力始终大于对左边圆弧面的压力,故运动员在右边圆弧面受到的摩擦力始
19、终大于在左边圆弧面受到的摩擦力,因此右边摩擦力做的功大于左边摩擦力做的功,选项C错误;D由于摩擦力一直做负功,所以运动员的机械能一直在减少,选项D正确。故选AD。17、篮球运动员的定点跳投动作可分解如下:静止在地面上的运动员先屈腿下蹲,然后突然蹬地,重心上升双脚离开地面,离地后重心继续上升,到达最高点后投出篮球。已知某运动员的质量为m,双脚离开地面时的速度为v,从下蹲到最高点的过程中重心上升的高度为h,下列说法正确的是()A从下蹲到离开地面,地面对运动员做的功为mghB从下蹲到离开地面,地面对运动员做的功为零C从下蹲到离开地面,运动员的机械能增加了mgh+12mv2D从下蹲到最高点,运动员先超
20、重后失重答案:BDAB从地面跃起过程中,人在地面支持力方向上的位移为零,地面支持力对运动员所做的功为0,故A错误,B正确;C从下蹲到离开地面,运动员的动能增量12mv2,重力势能增加小于mgh,则运动员的机械能增加量小于mgh+12mv2,选项C错误;D从下蹲到最高点,运动员先加速向上,后减速向上,即超重后失重,选项D正确。故选BD。18、关于动能,下列说法中正确的是()A凡是运动的物体都有动能B公式Ek=12mv2中,速度v是物体相对于地面的速度,且动能总是正值C一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,但速度变化时,动能不一定变化D动能不变的物体,一定处于平衡状态答案:ACA动能是物体由于
21、运动而具有的能量,所有运动的物体都有动能,A正确;B公式Ek=12mv2中的速度v与参考系的选取有关,虽然一般选地面为参考系,但也有特殊情况,B错误;CD速度是矢量,当其只有方向发生变化时,动能不变化,此时物体并不处于平衡状态,而一定质量的物体,动能变化时,速度大小一定改变,故速度一定变化,C正确,D错误。故选AC。19、某次火箭发射过程中,火箭的质量为m,发射塔的高度为h,火箭自塔底以恒定的加速度a竖直向上起飞,火箭可视为质点,重力加速度大小为g。下列说法正确的是()A火箭从点火至离开发射塔的过程中,处于失重状态B火箭自开始发射至离开发射塔共用时为2haC火箭离开发射塔时的速度大小为ahD火
22、箭离开发射塔时克服重力做功的瞬时功率为mg2ah答案:BDA火箭从点火至离开发射塔的过程中,火箭的加速度的方向向上,所以处于超重状态,故A错误;B由h=12at2可得,火箭开始发射至离开发射塔共用时为t=2ha故B正确;C火箭离开发射塔时的速度大小为v=at=2ah故C错误;D火箭离开发射塔时的克服重力做功的瞬时功率为P=mgv=mg2ah故D正确。故选BD。20、如图所示,AB为14圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R。一质量为m的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为,当它由轨道顶端A从静止开始下落,恰好运动到C处停止,那么()A物体在BC段克服摩擦力所做的功mgRB物
23、体在BC段克服摩擦力所做的功mgRC物体在AB段克服摩擦力所做的功mgRD物体在AB段克服摩擦力所做的功1-mgR答案:ADABBC段物体受摩擦力大小为f=mgBC段摩擦力对物体做功为WfBC=-fR=-mgR所以物体在BC段克服摩擦力所做的功mgR,故A正确,B错误;CD对全程由动能定理可知mgR+WfAB+WfBC=0解得WfAB=-1mgR所以AB段克服摩擦力做功为1-mgR,故C错误,D正确。故选AD。21、如图所示,人通过滑轮将质量为m的物体,沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面,物体上升的高度为h时,速度为v。则在此过程中()A物体所受的合力做功等于mgh+12mv2B物体
24、所受的合力做功等于12mv2C人的拉力做功等于mgh+12mv2D人的拉力做功大于mgh+12mv2答案:BDAB根据动能定理,物体所受的合力做功等于物体的动能变化量,即为12mv2,故A错误,B正确;CD根据动能定理W-mgh-Wf=12mv2则人的拉力做功等于W=mgh+12mv2+Wf故C错误,D正确。故选BD。22、如图所示直角边长为R的光滑等腰直角三角形和半径为R的光滑圆柱的一部分无缝相接,质量分别为2m和m的物体A和小球B通过一根不可伸长的细线相连,小球B恰好位于桌面上。小球B可视为质点,若从静止释放小球B,当其运动到圆柱顶点时,则()A物体A的速度大小为23gRB物体A的速度大小
25、为gR(+2)3C绳的张力对物体B所做的功为mgR(+86)D绳的张力对物体B所做的功为23mgR答案:BCAB以A、B和绳为研究对象,由机械能守恒得12(m+2m)v2=2mg(R4+R)-mgR解得v=gR(+2)3B正确,A错误;CD以B为研究对象,根据动能定理得W-mgR=12mv2解得W=mgR(+86)C正确,D错误。故选BC。23、将一质量为2kg的物块从距地面某高处由静止释放,物块下落过程中的机械能E机、动能Ek和重力势能Ep随下落高度h变化的图线如图所示,取地面为零势能面。重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是()A物块的释放点距地面的高度为10mB直线分别表示物块机械
26、能E机与重力势能Ep的变化C物块下落的时间为2sD物块下落过程中重力做功的平均功率为130W答案:ADAB物块下落过程中,动能Ek增加,重力势能Ep减小,机械能E机=Ek+Ep,所以图线表示机械能E机的变化,表示重力势能Ep的变化,表示动能Ek的变化,由题图可知物块在运动过程中受阻力作用,物块释放位置处Ep=mgh=200J物块质量m2kg,物块下落的高度h10mA正确,B错误;CD物块落地时Ek=12mv2=169J所以v=13m/s根据动能定理可得Ek=mg-fh所以f=3.1N对物块受力分析可得mg-f=ma解得a=8.45m/s2由v=at得t=2013s物块重力做功的平均功率为P=m
27、ght=2002013W=130WC错误,D正确。故选AD。小提示:求阻力时也可以由fh=Ep-Ek=31J得,f3.1N。24、如图甲所示,一等腰直角斜面ABC,其斜面BC是由CD和DB两段不同材料构成的面,且sCDsDB,先将直角边AB固定于水平面上,将一滑块从C点由静止释放,滑块能够滑到底端。现将直角边AC固定于水平面上,再让同一滑块从斜面顶端由静止释放,滑块也能够滑到底端,如图乙所示。滑块两次运动中从顶端由静止释放后运动到D点的时间相同。下列说法正确的是()A滑块在两次运动中到达底端的动能相同B两次运动过程中滑块损失的机械能相同C滑块两次通过D点的速度相同D滑块与CD段间的动摩擦因数大
28、于它与BD段间的动摩擦因数答案:ABAB滑块第一次从斜面顶端滑到底端,由动能定理得mghmgcos(1sCD2sDB)=12mv120滑块第二次从斜面顶端滑到底端,由动能定理得mghmgcos(1sCD2sDB)=12mv220由此可见滑块两次到达斜面底端的动能相同;两次运动过程中损失的机械能相同,AB正确;C由s=12at2可得t2=2sa由于两次运动过程中滑块到达D点的时间相等tCD=tBD,又sCDsBD,因此有aCDaBD,即两次滑块从顶端滑到D点的加速度不相同,由v=at可知,时间相同,速度不相同,C错误;D因aCDaBD,所以滑块与BD段间的动摩擦因数大于它与CD段间的动摩擦因数,
29、D错误。故选AB。25、如图所示,一光滑宽阔的斜面,倾角为,高为h。现有一小球在A处以水平速度v0射出,最后从B处离开斜面,下面说法中正确的是()A小球的运动轨迹为抛物线B小球的加速度为gsinC小球到达B点的时的速度为2ghD小球到达B点时小球的水平位移为v0sin2hg答案:ABDA小球受重力和支持力两个力作用,合力沿斜面向下,与初速度垂直,做类平抛运动,轨迹为抛物线。故A正确;B根据牛顿第二定律知,小球的加速度a=mgsinm=gsin故B正确;C根据机械能守恒定律,则有12mv2-12mv02=mgh解得v=v02+2gh故C错误;D小球在沿斜面方向上的位移为hsin,根据hsin=1
30、2at2解得t=1sin2hg在水平方向上做匀速直线运动x=v0t=v0sin2hg故D正确。故选ABD。填空题26、运动员将0.5kg的足球用100N的力由静止踢出20m远,若足球离开运动员脚时的速度是10m/s,则此时足球的动能是_J,人对足球做功是_J。答案:25251足球离开运动员脚时的速度是10m/s,则此时足球的动能是Ek=12mv2=25J2由动能定理可得,人对足球做功是W=Ek-0=25J27、如图所示,将小球甲、乙(都可视为质点)分别从A、B两点由静止同时释放,甲、乙两物体的质量之比为21,最后都到达竖直面内圆弧的最低点D,其中甲是从圆心A开始做自由落体运动,乙沿光滑弦轨道从
31、与圆心等高的B到达D,当甲运动到D点前瞬间,甲、乙的速度大小之比为_,机械能之比为_(以D点所在平面为零势能面)答案:2:12:11两物体释放后均做初速度为0的匀加速运动,甲的加速度为a1=g乙的加速度为a2=gsin45=22g两物体运动相同的时间,由v=at得甲、乙的速度大小之比为2:1。2两物体的初始高度相同,初速度均为0,且两物体运动过程中机械能守恒,因Ep=mgh可得EA:EB=mA:mB=2:1则机械能之比为2:1.28、物体自由下落过程中,速度由0增加到5m/s和由5m/s增加到10m/s的两段时间内,重力做功的平均功率之比为_;质量为m的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的
32、功率恒为P,且行驶过程中受到的阻力大小一定,汽车速度能够达到的最大值为v,那么当汽车的车速为v2时,汽车的瞬时加速度的大小为_。答案:13a=Pmv1由P=Fv可得,两段时间内的平均功率之比为P1P2=G0+v12Gv1+v22=132汽车以速度v匀速行驶时,受到的阻力为f=Pv当汽车速度为v2时,由牛顿第二定律可得Pv2-f=ma解得a=Pmv29、如图所示,粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆,一端可绕竖直光滑轴O转动,另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度v0出发,恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中,木块的动能_(选填“变大”“不变”或“变小”),木块所受摩擦
33、力的大小为_。答案:变小mv024L1由于受到摩擦力作用,木块做减速圆周运动,动能变小;2在运动过程中,只有摩擦力做功,而摩擦力做功与路径有关,根据动能定理有-f2L=0-12mv02可得摩擦力的大小f=mv024L30、如图,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=1m/s匀速向右运动。一质量为2kg的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2=2m/s滑上传送带,最终滑块又返回至传送带的右端;则全过程中电动机对传送带做的功为_J;全过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为_J。答案:6912设滑块向左运动的时间为t1,位移大小为s1,则滑块的位移为s1=v222g滑块向左运动过程中传送带的位移大小s2=v1t1=v1v2g=v1v2g设滑块向右匀加速运动的时间为t2,位移大小为s3,则滑块的位移为s3=v122g滑块向右匀加速运动过程中传送带的位移大小s4=v1t2=v1v1g=v12g滑块相对传送带运动的总路程s相=s1+s2+s4-s3=(v1+v2)22g滑块与传送带间摩擦产生的热量Q=fs相=mgs相=12m(v1+v2)2=9J全过程中,电动机对传送带做的功W=f(s2+s4)=mv1v2+mv12=6J29
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