2021届高考物理寒假必刷题汇编重难点10能量守恒定律1．如图所示，滑块A和足够长的木板B叠放在水平地面上，A和B之间的动摩擦因数是B和地面之间的动摩擦因数的4倍，A和B的质量均为m。现对A施加一水平向右逐渐增大的力F，当F增大到F0时A开始运动，之后力F按图乙所示的规律继续增大，图乙中的x为A运动的位移，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。对两物块的运动过程，以下说法正确的是（）A．当F＞2F0，木块A和木板B开始相对滑动B．当F＞F0，木块A和木板B开始相对滑动C．自x=0至木板x=x0木板B对A做功大小为D．x=x0时，木板B的速度大小为【答案】D【详解】AB．设A、B之间的最大摩擦力为，B与地面之间的最大摩擦力为，由于最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则可知，当F增大到F0，A开始运动时，B也和A一起滑动。则当A、B发生相对滑动时，A、B之间的摩擦力达到最大静摩擦力，整体隔离法得联立解得故AB错误；CD．木板自x=0至x=x0过程中，A、B没有发生相对滑动，整体动能定理得对A用动能定理，得联立解得，故C错误，D正确。故选D。2．如图所示，有三个斜面a、b、c，底边的长分别为L、L、3L，高度分别为3h、h、h。某物体与三个斜面间的动摩擦因数都相同，这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端。三种情况相比较，下列说法正确的是（）A．物体损失的机械能B．因摩擦产生的热量3Qa=3Qb=QcC．物体到达底端的动能Eka=3Ekb=3EkcD．因摩擦产生的热量4Qa=2Qb=Qc【答案】B【详解】ABD．物体下滑，除重力外有摩擦力做功，根据能量守恒，损失的机械能转化成摩擦产生的内能。由图可知和底边相等且等于的，故摩擦生热的热量关系为即所以损失的机械能即故AD错误，B正确；C．设物体滑到底端时的速度为，根据动能定理得则根据图中斜面高度和底边长度可知滑到底边时动能大小关系为故C错误。故选B。3．质量为的人，站立在电梯中的台秤表面，电梯向上运动的速度—时间图像如图所示，则下列分析正确的是（）A．人的机械能守恒B．人的机械能在减少C．和台秤面对人的支持力做功相等D．人的机械能增加量小于人的机械能增加量【答案】D【详解】AB．该模型支持力做功等于机械能增加，支持力始终做正功，机械能增加，故AB错误；C．根据牛顿第二定律，内解得内内解得和支持力不等，位移相等，所以做功不同，故C错误；D．内有内有故D正确。故选D。4．如图所示，光滑轨道ABCD是过山车轨道的模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动。现将一质量为m的小滑块从轨道AB上竖直高度为3R的位置A由静止释放，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，已知滑块滑上传送带后，又从D点滑入光滑轨道ABCD且能到达原位置A，则在该过程中（）A．在C点滑块对轨道的压力为零B．传送带的速度可能为C．摩擦力对物块的冲量为零D．传送带速度v越大，滑块在传送带因摩擦产生的热量越多【答案】D【详解】A．从A到C由机械能守恒得解得在C由牛顿第二定律有解得故A错误；B．从A到B由机械能守恒得解得小滑块滑传送带后做匀减速直线运动到0，如果传送带速度为，则小滑块返回B点时速度小于，所以小滑块不能返回A点，故B错误；C．小滑块在传送带上运动时，当小滑块滑上传送带的速度大于传送带的速度时，小滑块返回D端时的速度和滑上的速度大小不相等，由动量定理可知，摩擦力的冲量不为0，故C错误；D．滑块与传送带摩擦产生的热量传送带速度越大，相对路程越大，产生热量越多，故D正确。故选D。5．如图所示，质量为M的木块静止在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度沿水平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度v运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为，木块对了弹的阻力为F（F视为恒力），则下列判断正确的是（）A．子弹和木块组成的系统机械能守恒B．子弹对木块所做的功为C．系统产生的热量为D．子弹对木块做的功为【答案】D【详解】A．有阻力做功，有内能产生，子弹和木块组成的系统机械能减少，故A错误；B．子弹对木块所做的功为：，故B错误；C．了弹和木块组成的系统产生的热量为：（相对位移）...