(配套教参)高效作业17 能量转化和守恒定律-【精彩三年·高考尖峰】2024高考总复习物理一轮复习基础拓展训练教师用书word+课件PPT（浙江专用）

高效作业17 能量转化和守恒定律 (见学生用书P321) 微考点一　功能关系的理解和应用 1．2023·湖州中学模拟工业上疏浚河道的船只如图所示。其参数性能如下表所示。 发动机最大功率 332 kW 最大提升高度 8.42 m 单次开挖泥 沙最大量 1.74吨 最大输送量 100 m3/s 该船只开挖一次泥沙时对泥沙做的功最大约为(　A　) A.1.5×105 J　　　　 B．1.8×105 J C．1.6×106 J D．2.1×106 J 【解析】 依题意，根据功能关系，可得该船只开挖一次泥沙时对泥沙做的功最大约为W＝mgh＝1.74×103×10×8.42 J≈1.5×105 J，故选A。 2．(多选)一个物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力F的作用下向上运动。不计空气阻力，物体的机械能E与上升高度h的关系如图所示，其中曲线上A点处的切线斜率最大，h2～h3的图线为平行于横轴的直线。下列说法正确的是(　AD　) A．在h1处物体所受的拉力最大 B．在h2处物体的动能最大 C．h2～h3过程中合力做的功为0 D．0～h2过程中拉力F始终做正功 【解析】 由题图可知，h1处图像的斜率最大，则说明此处机械能变化最快，由E＝Fh可知此处物体所受的拉力最大，此处物体的加速度最大，故A正确；h1～h2过程中，图像的斜率越来越小，说明拉力越来越小，h2处图像的斜率为0，说明此处拉力为0，在这一过程中物体应先加速后减速，说明最大速度一定不在h2处，故B错误；h2～h3过程中机械能保持不变，说明拉力一定为0，合力大小等于重力大小，合力做功不为0，故C错误；由图像可知，0～h2过程中物体的机械能增大，拉力F始终做正功，故D正确。 微考点二　摩擦力做功与能量的关系 3．如图所示，足够长的水平传送带以恒定速率v匀速运动，某时刻一个质量为m的小物块，以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同。在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q。则下列判断中正确的是(　B　) A．W＝0，Q＝mv2 B．W＝0，Q＝2mv2 C．W＝，Q＝mv2 D．W＝mv2，Q＝2mv2 【解析】 对小物块，由动能定理有W＝mv2－mv2＝0，设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ，则小物块与传送带间的相对路程x相对＝，小物块与传送带因摩擦产生的热量Q＝μmgx相对＝2mv2，选项B正确。 4．2023·金华一中高三三模如图甲所示，滑沙运动是一项惊险刺激的娱乐活动，可简化为图乙所示的模型。B点是斜面与水平地面的连接处，质量为0.4 kg的物块(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放，最后停在C点。物块与斜面、地面之间的动摩擦因数均为μ，不计物块经过B点时的能量损失。已知AB＝9 m，物块在斜面上做匀加速直线运动过程的正中间1 s的位移为3 m，A、C两点的连线与地面的夹角β＝37°，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。下列说法正确的是(　D　) A．物块沿斜面下滑的加速度大小为0.5 m/s2 B．物块与接触面间的动摩擦因数为0.8 C．物块的重力势能的减少量小于7.2 J D．物块从B点运动到C点，因摩擦产生的热量为7.2 J 【解析】 设物块沿斜面下滑的加速度为a，正中间1 s的位移为3 m，则正中间1 s的平均速度＝3 m/s，正中间1 s的平均速度也是物块沿斜面下滑的平均速度，由初速度为0的匀加速直线运动规律有＝，2a×AB＝v，解得a＝2 m/s2，A错误；如图所示， A′为A在地面上的投影，设斜面的倾角为α，物块从A点到C点，由动能定理有mgAA′－μmgAB cos α－μmgBC＝0，由几何关系有A′B＝AB cos α，A′C＝A′B＋BC，可得μ＝，又因为＝tan β，则μ＝tan β＝0.75，B错误；设Q1为物块在AB段因摩擦产生的热量，由＝，＝3 m/s可得vB＝6 m/s，在物块沿斜面下滑过程中，由能量守恒定律有mgAA′＝Q1＋mv，可得重力势能的减少量为mgAA′＝Q1＋7.2 J，即物块重力势能的减少量大于7.2 J，C错误；物块从B点运动到C点，设Q2为物块在BC段因摩擦产生的热量，由能量守恒定律有Q2＝mv＝7.2 J，D正确。 微考点三　涉及弹簧的能量问题 5．2023·湖州二中模拟如图所示，轻弹簧的下端固定在地面上，将小球放在弹簧顶端(球与弹簧不连接)。用竖直向下的力F压缩弹簧，然后突然撤去力F，小球被竖直弹起且脱离弹簧后继续向上运动到最高点。在撤去力到小球上升到最高点的过程中，下列说法正确的是(　C　) A. 小球刚脱离弹簧时动能最大 B．小