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功能關(guān)系，能量守恒練習(xí)題典例（2012重慶理綜）題23圖所示為一種擺式摩擦因數(shù)測量儀，可測量輪胎與地面間動摩擦因數(shù)，基主要部件有：底部固定有輪胎橡膠片的擺錘和連接擺錘的輕質(zhì)細(xì)桿。擺錘的質(zhì)量為m，細(xì)桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，擺錘重心到O點(diǎn)距離為L。測量時(shí)，測量儀固定于水平地面，將擺錘從與O等高的位置處靜止釋放。擺錘到最低點(diǎn)附近時(shí)，橡膠片緊壓地面擦過一小段距離s（sL），之后繼續(xù)擺至與豎直方向成角的最高位置。若擺錘對地面的壓力可視為大小為F的恒力，重力加速度為g，求（1）擺錘在上述過程中損失的機(jī)械能；（2）在上述過程中摩擦力對擺錘所做的功； （3）橡膠片與地面之間的動摩擦因數(shù)?！踞槍τ?xùn)練題精選解析】1（2010山東理綜）如圖11所示，傾角q=30的粗糙斜面固定在地面上，長為l、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平。用細(xì)線將物塊與軟繩相連，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動，直到軟繩剛好全部離開斜面（此時(shí)物塊未到達(dá)地面）在此過程中A物塊的機(jī)械能逐漸增加B軟繩的重力勢能共減少了mgl/4C物塊重力勢能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功D軟繩的重力勢能的減少小于軟繩動能的增加與軟繩克服摩擦力所做的功之和2（2012年海南瓊海一模）如圖所示，質(zhì)量為M、長為L的木板置于光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端，滑塊與木板間滑動摩擦力大小為f，用水平的恒定拉力F作用于滑塊。當(dāng)滑塊運(yùn)動到木板右端時(shí)，木板在地面上移動的距離為s，滑塊速度為v1，木板速度為v2，下列結(jié)論中正確的是：m FM(A)上述過程中，F(xiàn)做功大小為(B) 其他條件不變的情況下，M越大，s越小(C)其他條件不變的情況下，F(xiàn)越大，滑塊到達(dá)右端所用時(shí)間越長(D)其他條件不變的情況下，f越大，滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多3. （2012南京一模）某節(jié)能運(yùn)輸系統(tǒng)裝置的簡化示意圖如圖所示。小車在軌道頂端時(shí)，自動將貨物裝入車中，然后小車載著貨物沿不光滑的軌道無初速度的下滑，并壓縮彈簧。當(dāng)彈簧被壓縮至最短時(shí)，立即鎖定并自動將貨物卸下。卸完貨物后隨即解鎖，小車恰好被彈回到軌道頂端，此后重復(fù)上述過程。則下列說法中正確的是()A小車上滑的加速度大于下滑的加速度第9 題B小車每次運(yùn)載貨物的質(zhì)量必須是確定的C小車上滑過程中克服摩擦阻力做的功小于小車下滑過程中克服摩擦阻力做的功D小車與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能4（2012年2月寧波八校聯(lián)考）如圖所示，質(zhì)量為M、長為L的木板置于光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端，滑塊與木板間滑動摩擦力大小為f，用水平的恒定拉力F作用于滑塊當(dāng)滑塊運(yùn)動到木板右端時(shí)，木板在地面上移動的距離為s，滑塊速度為v1，木板速度為v2，下列結(jié)論中正確的是m FM第10題圖A上述過程中，F(xiàn)做功大小為B其他條件不變的情況下，F(xiàn)越大，滑塊到達(dá)右端所用時(shí)間越長C其他條件不變的情況下，M越大，s越小D其他條件不變的情況下，f越大，滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多5. （2007年高考海南物理）如圖，卷揚(yáng)機(jī)的繩索通過定滑輪用力拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動。在移動過程中，下列說法正確的是.對木箱做的功等于木箱增加的動能與木箱克服摩擦力所做的功之和.對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.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力勢能.對木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之和6. （河北省唐山市2012屆高三下學(xué)期第一次模擬）滑雪是人們喜愛的一種冬季戶外活動，某滑雪場有一種雙人無動力滑雪車，兩人前后相隔一定距離坐在車上，沿傾斜雪道加速滑到坡底水平雪道上，驚險(xiǎn)刺激。甲乙兩人同乘一輛滑雪車，甲在前，乙在后,如果兩人可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略滑雪車質(zhì)量，且不計(jì)各種機(jī)械能損耗，當(dāng)兩人都到達(dá)水平雪道上時(shí)，甲的機(jī)械能與出發(fā)時(shí)相比A. 甲的機(jī)械能一定增加B. 甲的機(jī)械能一定減少C. 兩人下滑的初始位置越高，甲的機(jī)械能變化越大D. 兩人下滑的初始位置越髙，甲的機(jī)械能變化越小7.（2011海淀測試）用圖17所示的水平傳送帶AB和斜面BC將貨物運(yùn)送到斜面的頂端。傳送帶AB的長度L=11m，上表面保持勻速向右運(yùn)行，運(yùn)行的速度v=12m/s。傳送帶B端靠近傾角q =37的斜面底端，斜面底端與傳送帶的B端之間有一段長度可以不計(jì)的小圓弧。在A、C處各有一個(gè)機(jī)器人，A處機(jī)器人每隔Dt=1.0s將一個(gè)質(zhì)量m=10kg的貨物箱（可視為質(zhì)點(diǎn)）輕放在傳送帶A端，貨物箱經(jīng)傳送帶和斜面后到達(dá)斜面頂端的C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，C點(diǎn)處機(jī)器人立刻將貨物箱搬走。已知斜面BC的長度s=5.0m，傳送帶與貨物箱之間的動摩擦因數(shù)0=0.55，貨物箱由傳送帶的右端到斜面底端的過程中速度大小損失原來的，g=10m/s2（sin370.6，cos370.8）。求：（1）斜面與貨物箱之間的動摩擦因數(shù)；（2）從第一個(gè)貨物箱放上傳送帶A端開始計(jì)時(shí)，在t0=3.0 s的時(shí)間內(nèi)，所有貨物箱與傳送帶的摩擦產(chǎn)生的熱量Q；（3）如果C點(diǎn)處的機(jī)器人操作失誤，未能將第一個(gè)到達(dá)C點(diǎn)的貨物箱搬走而造成與第二個(gè)貨物箱在斜面上相撞。求兩個(gè)貨物箱在斜面上相撞的位置到C點(diǎn)的距離。（本問結(jié)果可以用根式表示） 8（2012浙江大學(xué)附中期中考試）在賽車場上，為了安全起見，車道外圍都固定上廢舊輪胎作為圍欄，當(dāng)車碰撞圍攔時(shí)起緩沖器作用為了檢驗(yàn)廢舊輪胎的緩沖效果，在一次模擬實(shí)驗(yàn)中用彈簧來代替廢舊輪胎，實(shí)驗(yàn)情況如圖所示水平放置的輕彈簧左側(cè)固定于墻上，處于自然狀態(tài)，開始賽車在A處處于靜止，距彈簧自由端的距離為L1=1m。當(dāng)賽車起動時(shí)，產(chǎn)生水平向左的牽引力恒為F=24N使賽車向左做勻加速前進(jìn)，當(dāng)賽車接觸彈簧的瞬間立即關(guān)閉發(fā)動機(jī)撤去F，賽車?yán)^續(xù)壓縮彈簧，最后被彈回到B處停下已知賽車的質(zhì)量為m=2kg，A、B之間的距離為L2=3m,賽車被彈回的過程中離開彈簧時(shí)的速度大小為v=4m/s，水平向右求： (1)賽車和地面間的動摩擦因數(shù)；(2)彈簧被壓縮的最大距離；(3)彈簧的最大彈性勢能9、第二十九屆奧林匹克運(yùn)動會將于2008年8月8日至8月24日在中華人民共和國首都北京舉行。在奧運(yùn)會的體育比賽項(xiàng)目中，撐桿跳高是指運(yùn)動員雙手握住一根特制的輕桿，經(jīng)過快速助跑后，借助輕桿撐地的反彈力量，使身體騰起，躍過橫桿。當(dāng)今男子世界記錄達(dá)到了6.14m，女子世界記錄達(dá)到5.01m。這是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的體育運(yùn)動，可以簡化成如圖所示三個(gè)階段，助跑、起跳撐桿上升、越桿下降落地。(g=10ms2 )問：（1）如果運(yùn)動員只是通過借助撐桿把助跑提供的動能轉(zhuǎn)化為上升過程中的重力勢能，那么運(yùn)動員助跑到10ms后起跳，最多能使自身重心升高多少?（2）若運(yùn)動員體重75kg，助跑到8ms后起跳，使重心升高5m后越過橫桿，從最高點(diǎn)到落地過程中水平位移為2m，運(yùn)動員在最高點(diǎn)水平速度為v為多少？（3）在第（2）問的過程中，該運(yùn)動員起跳撐桿上升階段至少把多少體內(nèi)生物化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能?10高臺滑雪以其驚險(xiǎn)刺激而聞名，運(yùn)動員在空中的飛躍姿勢具有很強(qiáng)的觀賞性。某滑雪軌道的完整結(jié)構(gòu)可以簡化成如圖所示的示意圖。其中AB段是助滑雪道，傾角30，BC段是水平起跳臺，CD段是著陸雪道， AB段與BC段圓滑相連，DE段是一小段圓弧（其長度可忽略），在D、E兩點(diǎn)分別與CD、EF相切，EF是減速雪道，傾角=37.軌道各部分與滑雪板間的動摩擦因數(shù)均為0.25，圖中軌道最高點(diǎn)A處的起滑臺距起跳臺BC的豎直高度h=10m. A點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離L1=20m，C點(diǎn)與D點(diǎn)的距離為32.625m. 運(yùn)動員連同滑雪板的質(zhì)量m60kg，滑雪運(yùn)動員從A點(diǎn)由靜止開始起滑，通過起跳臺從C點(diǎn)水平飛出，在落到著陸雪道上時(shí)，運(yùn)動員靠改變姿勢進(jìn)行緩沖使自己只保留沿著陸雪道的分速度而不彈起. 除緩沖外運(yùn)動員均可視為質(zhì)點(diǎn)