摩擦力能量转化：文考帮物理结果

【知识梳理】

1.对摩擦生热的理解

（1）从功的角度看，一对滑动摩擦力对系统做的功等于系统内能的增加量.

（2）从能量的角度看，其他形式能量的减少量等于系统内能的增加量.

2.两种摩擦力做功情况比较

【例题与变式】

例题.如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v0=2m/s的速率运行.现把一质量为m=10kg的工件（可看作质点）轻轻放在皮带的底端，经过时间1.9s，工件被传送到h=1.5m的高处，g取10m/s2，求：

（1）工件与传送带间的动摩擦因数；

（2）电动机由于传送工件多消耗的电能.

变式.如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止.对于物体从静止释放到相对静止这一过程中，下列说法正确的是（　）.

【高考对接】

2.（2016·全国卷Ⅱ）轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放.当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l.现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接.AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示.物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5.用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动.重力加速度大小为g.

（1）若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点之间的距离；

（2）若P能滑上圆轨道，但仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围.

3.（2016·四川高考）韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员.他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J.韩晓鹏在此过程中（　）.

A.动能增加了1900J　B.动能增加了2000J

C.重力势能减小了1900J　D.重力势能减小了2000J

练　习

1.如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块.现缓慢地抬高A端，使木板以B端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，重力加速度为g.下列判断不正确的是（　）.

A.整个过程物块受的支持力垂直于木板，所以不做功

B.物块所受支持力做功为mgLsinα

C.发生滑动前摩擦力逐渐增大

D.整个过程中，木板对物块做的功等于物块机械能的增加量(https://www.xing528.com)

2.如图甲所示，用竖直向上的力F拉静止在水平地面上的一物体，物体在向上运动的过程中，其机械能E与位移x的关系如图乙所示，其中AB为曲线，其余各段是直线.下列说法正确的是（　）.

A.0～x1过程中，物体所受拉力最小

B.0～x2过程中，物体的动能先增大后减小

C.x1～x2过程中，物体的加速度先增大后减小

D.x2～x3过程中，物体做匀速直线运动

3.如图所示，一根原长为L的轻弹簧，下端固定在水平地面上，一个质量为m的小球，在弹簧的正上方从距地面高度为H处由静止下落压缩弹簧.若弹簧的最大压缩量为x，小球下落过程受到的空气阻力恒为Ff，则小球从开始下落至最低点的过程中（　）.　

A.小球动能的增量不为零

B.小球重力势能的增量为mg（H+x-L）

C.弹簧弹性势能的增量为（mg-Ff）（H+x-L）

D.系统机械能减小FfH

4.（多选）如图所示，物块的质量为m，它与水平桌面间的动摩擦因数为μ.起初用手按住物块，弹簧的伸长量为x，放手后，物块向左运动至弹簧压缩量为y时停下.当弹簧恢复原长时，物块的速度为v，整个过程弹簧均处于弹性限度内，则（　）.

A.x＞y

B.物块运动过程中的最大速度为v

C.全过程弹簧弹性势能的减小量为μmg（x+y）

5.（多选）如图所示，一根长为L=3m的竖直绳子末端挂着一个质量为m=1kg的木块（可视为质点），现给木块一个水平方向的初速度v0=4m/s，使木块开始摆动.当绳子摆到与竖直方向的夹角θ=37°时，绳子突然断了.绳子断后，木块恰能运动到水平传送带的最左端，且此时速度水平，此后木块在传送带上滑行.已知传送带足够长，正以v′=1m/s的恒定速度逆时针运行，木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，不考虑空气阻力和绳的质量，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.下列说法中，正确的是（　）.

A.绳断时木块的速度大小为2m/s

B.木块刚好到达传送带最左端时的速度大小为1m/s

C.木块在传送带上距传送带左端的最大距离是1.28m

D.木块从滑上传送带到离开传送带的过程中，整个系统因摩擦而产生的热量为3.38J

6.如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C.不计空气阻力，试求：

（1）物体在A点时弹簧的弹性势能；

（2）物体从B点运动至C点的过程中产生的内能.