《学霸向前冲高考物理二轮重难点必刷》重难点10能量守恒定律（解析版）

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重难点 10 能量守恒定律
1．如图所示，水平传送带的质量 ，两端点 间距离 ，传送带以加速度 由静
止开始顺时针加速运转的同时，将一质量为 的滑块（可视为质点）无初速度地轻放在 点处，
已知滑块与传送带间的动摩擦因数为 0.1， 取 ，电动机的内阻不计。传送带加速到 的
速度时立即开始做匀速转动而后速率将始终保持不变，则滑块从 运动到 的过程中（ ）
A．系统产生的热量为
B．滑块机械能的增加量为
C．滑块与传送带相对运动的时间是
D．传送滑块过程中电动机输出的电能为
【答案】A
【详解】
AC.传送带初始做匀加速运动，加速时间
，
根据牛顿运动定律，滑块的加速度满足
，
得：
，
1
滑块加速过程的位移
，
故滑块会一直加速到 与传送带共速，后保持相对静止一起做匀速运动。
滑块加速的时间：
，
相同时间内传送带的位移
，
故滑块与传送带的相对路程：
，
系统产生的热量：
，
故A正确，C错误；
B.根据功能关系，传送带对滑块的摩擦力做的功等于滑块机械能的增加量：
，
故B错误；
D.由能量守恒定律得，电动机输出的电能：
，
故D错误。
故选：A。
2．如图所示，在粗糙的水平面上，质量相等的两个物体 A、B间用一轻质弹簧相连组成系统，且该系统在
水平拉力 F作用下以相同加速度保持间距不变一起做匀加速直线运动，当它们的总动能为 2Ek时撤去水
平力 F，最后系统停止运动．不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从撤去拉力 F到系统
停止运动的过程中(　　)
2
A．外力对物体 A所做总功的绝对值等于 2Ek
B．物体 A克服摩擦阻力做的功等于 Ek
C．系统克服摩擦阻力做的功可能等于系统的总动能 2Ek
D．系统克服摩擦阻力做的功一定等于系统机械能的减少量
【答案】D
【详解】
AB. 当它们的总动能为 时，物体 动能为 ，撤去水平力 ，最后系统停止运动，外力对物体
所做总功的绝对值等于 ，无法确定物体 克服摩擦力做功是否为 ，故 A、B错误；
C. 系统克服摩擦力做的功等于系统的动能和弹簧的弹性势能，所以系统克服摩擦阻力做的功不可能等
于系统的总动能 ，故 C错误；
D. 系统的机械能等于系统的动能加上弹簧的弹性势能，当它们的总动能为 时撤去水平力 ，最后
系统停止运动，系统克服阻力做的功一定等于系统机械能的减小量，故 D正确；
3．如图所示，一半径为 R=0.2m 的固定光滑 圆弧轨道 AB 位于竖直平面内，轨道下端与一光滑水平直轨
道相切于 B点，一小球 M从距圆弧轨道最高点 A高度为 h=0.2m 处由静止释放，并恰好沿切线进入圆弧
轨道，当滑到水平面上后与静止在水平面上且前端带有轻弹簧的小球 N碰撞，M、N质量均为
m=1Kg，g=10m／s2．下列说法正确的是
A．小球 M在圆弧轨道内运动过程中所受合外力方向始终指向轨道圆心
3
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