专题强化训练(六)
一、选择题
1．(多选)(2019·四川省攀枝花市第二次统考)物体由地面以120 J的初动能竖直向上抛出，当它从抛出至上升到某一点A的过程中，动能减少40 J，机械能减少10 J．设空气阻力大小不变，以地面为参考平面，则物体( )
A．落回到地面时机械能为70 J
B．到达最高点时机械能为90 J
C．从最高点落回地面的过程中重力做功为60 J
D．从抛出到落回地面的过程中克服空气阻力做功为60 J
[解析] 物体以120 J的初动能竖直向上抛出，做竖直上抛运动，向上运动的过程中重力和阻力都做负功，当上升到某一高度时，动能减少了40 J，而机械能损失了10 J．根据功能关系可知：合力做功为－40 J，空气阻力做功为－10 J，对从抛出点到A点的过程，根据功能关系：－mgh－Ffh＝－40 J，－Ffh＝－10 J，得Ff＝mg；当上升到最高点时，动能为零，动能减少120 J，设最大高度为H，则有：mgH＋FfH＝120 J，解得FfH＝30 J，即机械能减少30 J，在最高点时机械能为120 J－30 J＝90 J，即上升过程机械能共减少了30 J；下落过程中，由于空气阻力做功不变，所以机械能又损失了30 J，故整个过程克服空气阻力做功为60 J，则该物体落回到地面时的机械能为60 J，从最高点落回地面的过程中重力做功为mgH＝90 J，故A、C错误，B、D正确．
[答案] BD
2. (多选)(2019·惠州市高三调研)如图所示，粗糙斜面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点．现将物块拉到A点后由静止释放，物块运动到最低点B，图中B点未画出．下列说法正确的是( )
A．速度最大时，B点一定在O点左下方
B．速度最大时，物块的位置可能在O点左下方
C．从A到B的过程中，物块和弹簧的总机械能一定减少
D．从A到B的过程中，物块减少的机械能一定等于它克服摩擦力做的功
[解析] 弹簧处于自然长度时物块处于O点，所以在O点时弹簧弹力为零，物块从A向B运动的过程中，受重力、支持力、弹簧的弹力和滑动摩擦力作用，当受力平衡时物块的速度最大，由于摩擦力平行斜面向上，所以当弹力和重力沿斜面的分力之和大小等于摩擦力时，速度最大，由于不知道物块重力沿斜面方向的分力与摩擦力的大小关系，故无法判断弹簧此时是处于伸长还是压缩状态，即B点可能在O点，也可能在O点左下方，也可能在O点右上方，A错误，B正确；从A到B的过程中，滑动摩擦力一直做负功，故物块和弹簧组成的系统机械能减少，C正确；从A到B的过程中，根据能量守恒定律，当弹簧的弹性势能增加时，物块减少的机械能大于它克服摩擦力做的功，D错误．
[答案] BC
3. (多选)(2019·安徽省示范高中联考)如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M＝6 kg，质量m＝2 kg的铁块以水平速度v0＝12 m/s从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端，则下列说法中正确的是( )
A．铁块和木板最终共同以3 m/s的速度向右做匀速直线运动
B．运动过程中弹簧的最大弹性势能为54 J
C．运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为54 J
D．运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为108 J
[解析] 设最终铁块与木板的共同速度大小为v，铁块相对木板向右运动时，滑动的最大路程为L，滑动摩擦力大小为f.取向右为正方向，根据系统动量守恒可知mv0＝(M＋m)v，解得v＝3 m/s，方向向右，所以铁块和木板最终共同以3 m/s的速度向右做匀速直线运动，A正确．铁块相对于木板向右运动，铁块与木板的速度相同时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律知此时两者的速度也为v＝3 m/s，根据能量守恒定律，铁块相对于木板向右运动过程，有mv＝fL＋(M＋m)v2＋Ep，铁块相对于木板运动的整个过程有，mv＝2fL＋(M＋m)v2，联立解得弹簧的最大弹性势能Ep＝54 J、fL＝54 J，B正确．由功能关系知，运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量Q＝2fL＝108 J，C错误，D正确．
[答案] ABD
