2013-2014学年高中物理（人教版，必修2）第七章+机械能守恒定律+易错题训练（含答案解析）
文档属性
| 名称 | 2013-2014学年高中物理（人教版，必修2）第七章+机械能守恒定律+易错题训练（含答案解析） |
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| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 113.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2014-06-26 00:00:00 | ||
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文档简介
第七章 机械能守恒定律
一．选择题
1．（2014?天津二模）质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t=0时质点的速度为零．在图中所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大（ ）
A．
t1
B．
t2
C．
t3
D．
t4
2．（2013?江苏）如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同． 空气阻力不计，则（ ）
A．
B的加速度比A的大
B．
B的飞行时间比A的长
C．
B在最高点的速度比A在最高点的大
D．
B在落地时的速度比A在落地时的大
3．（2013?江苏）如图所示，水平桌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（图中未标出）． 物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ． 现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W． 撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零． 重力加速度为g． 则上述过程中（ ）
A．
物块在A点时，弹簧的弹性势能等于
B．
物块在B点时，弹簧的弹性势能小于
C．
经O点时，物块的动能小于W﹣μmga
D．
物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能
4．（2013?成都一模）目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小．若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（ ）
A．
卫星的动能逐渐减小
B．
由于地球引力做正功，引力势能一定减小
C．
于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变
D．
卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小
5．（2012?浙江）由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．一质量为m的小球，从距离水平地面为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上．下列说法正确的是（ ）
A．
小球落到地面时相对于A点的水平位移值为
B．
小球落到地面时相对于A点的水平位移值为
C．
小球能从细管A端水平抛出的条件是H＞2R
D．
小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin=R
6．（2012?上海）位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜面上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同．则可能有（ ）
A．
F2=F1，v1＞v2
B．
F2=F1，v1＜v2
C．
F2＞F1，v1＞v2
D．
F2＜F1，v1＜v2
7．（2012?山东）将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v﹣t图象如图所示．以下判断正确的是（ ）
A．
前3s内货物处于超重状态
B．
最后2s内货物只受重力作用
C．
前3s内与最后2s内货物的平均速度相同
D．
第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒
8．（2012?海南）下列关于功和机械能的说法，正确的是（ ）
A．
在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功
B．
合力对物体所做的功等于物体动能的改变量
C．
物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关
D．
运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量
二．填空题
1．（2013?上海）如图，在：半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H为1cm．将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为 _________ s，在最低点处的加速度为 _________ m/s2．（取g=10m/s2）
2．（2011?上海）以初速为v0，射程为s的平抛运动轨迹制成一光滑轨道．一物体由静止开始从轨道顶端滑下，当其到达轨道底部时，物体的速率为 _________ ，其水平方向的速度大小为 _________ ．
三．解答题
1．（2014?山东模拟）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．
回答下列问题：
（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g．为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的 _________ （填正确答案标号）．
A．小球的质量m B．小球抛出点到落地点的水平距离s
C．桌面到地面的高度h D．弹簧的压缩量△x
E．弹簧原长l0
（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek= _________ ．
（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s﹣△x图线．从理论上可推出，如果h不变，m增加，s﹣△x图线的斜率会 _________ （填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s﹣△x图线的斜率会 _________ （填“增大”、“减小”或“不变”）．由图（b） 中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的 _________ 次方成正比．
2．（2013?海南）一质量m=0.6kg的物体以v0=20m/s的初速度从倾角为30°的斜坡底端沿斜坡向上运动．当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了△Ek=18J，机械能减少了△E=3J．不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）物体向上运动时加速度的大小；
（2）物体返回斜坡底端时的动能．
第七章 机械能守恒定律
一．选择题
1．（2014?天津二模）质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t=0时质点的速度为零．在图中所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大（ ）
A．
t1
B．
t2
C．
t3
D．
t4
考点：
动能定理的应用；匀变速直线运动的图像．
专题：
动能定理的应用专题．
分析：
通过分析质点的运动情况，确定速度如何变化，再分析动能如何变化，确定什么时刻动能最大．
解答：
解：由力的图象分析可知：
在0∽t1时间内，质点向正方向做加速度增大的加速运动．
在t1∽t2时间内，质点向正方向做加速度减小的加速运动．
在t2∽t3时间内，质点向正方向做加速度增大的减速运动．
在t3∽t4时间内，质点向正方向做加速度减小的减速运动．t4时刻速度为零．
则t2时刻质点的速度最大，动能最大．
故选B．
点评：
动能是状态量，其大小与速度大小有关，根据受力情况来分析运动情况确定速度的变化，再分析动能的变化是常用的思路．
2．（2013?江苏）如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同． 空气阻力不计，则（ ）
A．
B的加速度比A的大
B．
B的飞行时间比A的长
C．
B在最高点的速度比A在最高点的大
D．
B在落地时的速度比A在落地时的大
考点：
机械能守恒定律．
专题：
机械能守恒定律应用专题．
分析：
由题知，两球均做斜抛运动，运用运动的分解法可知：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，两球的加速度相同，由竖直高度相同，由运动学公式分析竖直方向的初速度关系，即可知道水平初速度的关系．两球在最高点的速度等于水平初速度．由速度合成分析初速度的关系，即可由机械能守恒知道落地速度的大小关系．
解答：
解：A、不计空气阻力，两球的加速度都为重力加速度g．故A错误．
B、两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由t=知下落时间相等，则两球运动的时间相等．故B错误．
C、h=vyt﹣，最大高度h、t相同，则知，竖直方向的初速度大小相等，由于A球的初速度与水平方向的夹角大于B球的竖直方向的初速度，由vy=v0sinα（α是初速度与水平方向的夹角）得知，A球的初速度小于B球的初速度，两球水平方向的分初速度为v0cosα=vycotα，由于B球的初速度与水平方向的夹角小，所以B球水平分初速度较大，而两球水平方向都做匀速直线运动，故B在最高点的速度比A在最高点的大．故C正确．
D、根据速度的合成可知，B的初速度大于A球的初速度，运动过程中两球的机械能都守恒，则知B在落地时的速度比A在落地时的大．故D正确．
故选CD
点评：
本题考查运用运动的合成与分解的方法处理斜抛运动的能力，对于竖直上抛的分速度，可根据运动学公式和对称性进行研究．
3．（2013?江苏）如图所示，水平桌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（图中未标出）． 物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ． 现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W． 撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零． 重力加速度为g． 则上述过程中（ ）
A．
物块在A点时，弹簧的弹性势能等于
B．
物块在B点时，弹簧的弹性势能小于
C．
经O点时，物块的动能小于W﹣μmga
D．
物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能
考点：
机械能守恒定律．
专题：
压轴题；机械能守恒定律应用专题．
分析：
到达B点时速度为0，但加速度不一定是零，即不一定合力为0，这是此题的不确定处．弹簧作阻尼振动，如果接触面摩擦系数μ很小，则动能为最大时时弹簧伸长量小（此时弹力等于摩擦力μmg），而弹簧振幅变化将很小，B点弹簧伸长大于动能最大点；如果μ较大，则动能最大时，弹簧伸长量较大，（因弹力等于摩擦力，μ较大，摩擦力也较大，同一个弹簧，则需要较大伸长量，弹力才可能与摩擦力平衡），而此时振幅变化很大，即振幅将变小，则物块将可能在离O点很近处，就处于静止（速度为0，加速度也为0），此时B点伸长量可能小于动能最大时伸长量，B点势能可能小于动能最大处势能．至于物块在A点或B点时弹簧的弹性势能，由功能关系和动能定理分析讨论即可．
解答：
解：A、如果没有摩擦力，则O点应该在AB中间，由于有摩擦力，物体从A到B过程中机械能损失，故无法到达没有摩擦力情况下的B点，也即O点靠近B点．故OA，此过程物体克服摩擦力做功大于，故A错误
B、由A分析得物块从开始运动到最终停在B点，路程大于a+=，故整个过程物体克服阻力做功大于，故物块在B点时，弹簧的弹性势能小于，故B正确
C、从O点开始到再次到达O点，物体路程大于a，故由动能定理得，物块的动能小于W﹣μmga，故C正确
D、物块动能最大时，弹力等于摩擦力，而在B点弹力与摩擦力的大小关系未知，故物块动能最大时弹簧伸长量与物块在B点时弹簧伸长量大小未知，故此两位置弹性势能大小关系不好判断，故D错误
故选BC
点评：
利用反证法得到而得到O点并非AB连线的中点是很巧妙的，此外要求同学对功能关系和动能定理理解透彻
4．（2013?成都一模）目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小．若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（ ）
A．
卫星的动能逐渐减小
B．
由于地球引力做正功，引力势能一定减小
C．
于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变
D．
卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小
考点：
功能关系；机械能守恒定律．
专题：
压轴题．
分析：
本题关键是首先根据地球对卫星的万有引力等于卫星需要的向心力，得出卫星的动能随轨道半径的减小而增大，然后再根据动能定理和功能原理讨论即可．
解答：
解：A、由=可知，v=，可见，卫星的速度大小随轨道半径的减小而增大，所以A错误；
B、由于卫星高度逐渐降低，所以地球引力对卫星做正功，引力势能减小，所以B正确；
C、由于气体阻力做负功，所以卫星与地球组成的系统机械能减少，故C错误；
D、根据动能定理可知引力与空气阻力对卫星做的总功应为正值，而引力做的功等于引力势能的减少，即卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的变化，所以D正确．
故选BD．
点评：
若卫星做圆周运动，则应满足=，可得轨道半径越小v越大，应熟记．
5．（2012?浙江）由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．一质量为m的小球，从距离水平地面为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上．下列说法正确的是（ ）
A．
小球落到地面时相对于A点的水平位移值为
B．
小球落到地面时相对于A点的水平位移值为
C．
小球能从细管A端水平抛出的条件是H＞2R
D．
小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin=R
考点：
机械能守恒定律；平抛运动．
专题：
机械能守恒定律应用专题．
分析：
从A到D运动过程中只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律求出A点速度，从A点抛出后做平抛运动，根据平抛运动规律求出水平位移，细管可以提供支持力，所以到达A点的速度大于零即可．
解答：
解：A、从A到D运动过程中只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律得：
解得：
从A点抛出后做平抛运动，则
t=
则x=
故A错误，B正确；
C、细管可以提供支持力，所以到达A点的速度大于零即可，
即
解得：H＞2R，故C正确，D错误
故选BC
点评：
本题涉及的知识点较多，有机械能守恒定律、平抛运动基本公式及圆周运动达到最高点的条件，难度适中．
6．（2012?上海）位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜面上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同．则可能有（ ）
A．
F2=F1，v1＞v2
B．
F2=F1，v1＜v2
C．
F2＞F1，v1＞v2
D．
F2＜F1，v1＜v2
考点：
功率、平均功率和瞬时功率；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．
专题：
功率的计算专题．
分析：
物体都做匀速运动，受力平衡，根据平衡条件列式，再根据F1与F2功率相同列式，联立方程分析即可求解．
解答：
解：物体都做匀速运动，受力平衡，则：
F1=μmg
F2 cosθ=μ（mg﹣F2sinθ）
解得：F2（cosθ+μsinθ）=F1…①
根据F1与F2功率相同得：
F1v1=F2v2cosθ…②
由①②解得：
所以v1＜v2，而F1与 F2的关系无法确定，大于、等于、小于都可以．
故选BD
点评：
该题要抓住物体都是匀速运动受力平衡及功率相等列式求解，难度适中．
7．（2012?山东）将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v﹣t图象如图所示．以下判断正确的是（ ）
A．
前3s内货物处于超重状态
B．
最后2s内货物只受重力作用
C．
前3s内与最后2s内货物的平均速度相同
D．
第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒
考点：
机械能守恒定律；牛顿运动定律的应用-超重和失重．
专题：
机械能守恒定律应用专题．
分析：
根据v﹣t图象可知道物体的运动过程和性质，也可求出对应的加速度，前3s内货物向上做匀加速直线运动，加速度的方向是向上．
匀变速直线运动平均速度，只有重力或弹力做功时机械能守恒．
解答：
解：A、前3s内货物向上做匀加速直线运动，加速度的方向是向上，所以处于超重状态，故A正确；
B、最后2s内货物的加速度a=＜g，所以还受到绳子的拉力，故B错误；
C、前3s内的平均速度，最后2s内货物的平均速度，所以前3s内与最后2s内货物的平均速度相同，故C正确；
D、第3s末至第5s末的过程中，货物匀速运动，绳子的拉力等于重力，绳子的拉力做正功，机械能不守恒，故D错误．
故选：AC
点评：
该题考查了匀变速直线运动的速度时间图象、平均速度公式、机械能守恒条件等知识点．本题的关键在于能够通过速度时间图象对物体进行运动过程分析和受力分析，难度适中．
8．（2012?海南）下列关于功和机械能的说法，正确的是（ ）
A．
在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功
B．
合力对物体所做的功等于物体动能的改变量
C．
物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关
D．
运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量
考点：
功能关系．
分析：
功是能量转化的量度：总功是动能变化的量度；重力功是重力势能变化的量度．
解答：
解：A、重力做功是重力势能变化的量度，即任何情况下重力做功都等于重力势能的减小量，故A错误；
B、根据动能定理，有合力对物体所做的功等于物体动能的改变量，故B正确；
C、重力势能具有系统性和相对性，即物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关，故C正确；
D、只有机械能守恒时，才有动能的减少量等于重力势能的增加量，故D错误；
故选BC．
点评：
本题考查了功能关系的几种不同形式，关键要明确哪种能的变化与哪种功相对应．
二．填空题
1．（2013?上海）如图，在：半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H为1cm．将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为 0.785 s，在最低点处的加速度为 0.08 m/s2．（取g=10m/s2）
考点：
机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力；单摆周期公式．
专题：
机械能守恒定律应用专题．
分析：
由题，由于圆弧两端点距最低点高度差H远小于圆弧的半径，小球在圆弧上的运动等效成单摆运动，小环运动到最低点所需的最短时间为周期．周期为T=2，R是圆弧的半径．
根据机械能守恒定律求出小环运动到最低点时的速度，由向心加速度公式a=求解加速度．
解答：
解：将小球的运动等效成单摆运动，则小环运动到最低点所需的最短时间为周期，即最低时间为t==?2π=s≈0.785s．
设小环运动到最低点时的速度为v，根据机械能守恒定律得：
mgH=，得v2=2gH
小环在最低点的加速度为a====0.08m/s2．
故答案为：0.785，0.08
点评：
本题的解题关键是将小环的运动等效成单摆运动，即可根据单摆的周期公式和机械能守恒等知识求解．
2．（2011?上海）以初速为v0，射程为s的平抛运动轨迹制成一光滑轨道．一物体由静止开始从轨道顶端滑下，当其到达轨道底部时，物体的速率为 ，其水平方向的速度大小为 ．
考点：
机械能守恒定律；平抛运动；运动的合成和分解．
专题：
压轴题．
分析：
物体在轨道上滑下，受重力和支持力，但只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律求出物体到达轨道底部时的速率．再把这时的速度向水平方向分解求水平方向的速度大小，不过必须先由原来的平抛运动求出轨道底部的速度偏离水平方向的角度，然后通过解三角形求水平方向的速度大小．
解答：
解：由平抛运动规律知：
水平方向：s=v0t，
竖直方向：，
解得轨道的高度为：；
当物体沿轨道下滑时，根据机械能守恒定律得：，
解得物体到达轨道底部时的速率为：．
设θ是轨道的切线与水平方向的夹角，即为平抛运动末速度与水平方向的夹角，α是平抛运动位移方向与水平方法的夹角，根据平抛运动的结论有：tanθ=2tanα，
又因=，所以tanθ=，由三角函数基本关系式得：cosθ=，
则把cosθ代入水平方向速度大小的关系式vx=vcosθ得：Vx=
答案：，
点评：
本题速度的分解是按轨道的切线分解，而轨道的切线方向即为平抛的速度方向，平抛的速度方向与水平方方向夹角θ的正切等于位移方向与水平方向夹角α的正切的2倍，学生容易错在直接用tanα计算cosθ，把两个角混为一谈．因此要注重应用数学解物理题．
三．解答题（共6小题）
1．（2014?山东模拟）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．
回答下列问题：
（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g．为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的 ABC （填正确答案标号）．
A．小球的质量m B．小球抛出点到落地点的水平距离s
C．桌面到地面的高度h D．弹簧的压缩量△x
E．弹簧原长l0
（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek= ．
（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s﹣△x图线．从理论上可推出，如果h不变，m增加，s﹣△x图线的斜率会 减小 （填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s﹣△x图线的斜率会 增大 （填“增大”、“减小”或“不变”）．由图（b） 中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的 2 次方成正比．
考点：
验证机械能守恒定律．
专题：
实验题；机械能守恒定律应用专题．
分析：
本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，从而得出结论．本题的难点在于需要知道弹簧弹性势能的表达式（取弹簧因此为零势面），然后再根据=即可得出结论．
解答：
解（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h，故选ABC．
（2）由平抛规律应有h=，s=vt，又=，联立可得=
（3）若取弹簧原长为零势面，则弹簧的弹性势能可表示为=，由=可得s=．△x，可见若h不变m增加，则斜率减小；若m不变h增加，则斜率会增大．由=可知△x的2次方成正比．
故答案为（1）ABC
（2）
（3）减小，增大，2
点评：
明确实验原理，根据相应规律得出表达式，然后讨论即可．
2．（2013?海南）一质量m=0.6kg的物体以v0=20m/s的初速度从倾角为30°的斜坡底端沿斜坡向上运动．当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了△Ek=18J，机械能减少了△E=3J．不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）物体向上运动时加速度的大小；
（2）物体返回斜坡底端时的动能．
考点：
动能定理的应用；功能关系．
专题：
压轴题；动能定理的应用专题．
分析：
物体从开始到经过斜面上某一点时，受重力、支持力和摩擦力，总功等于动能增加量，机械能减小量等于克服摩擦力做的功，根据功能关系列式可解；
对从最高点到底端过程运用动能定理列式求解
解答：
解：（1）物体从开始到经过斜面上某一点时，受重力、支持力和摩擦力，
根据动能定理，有
﹣mg?lABsinθ﹣f?lAB=EKB﹣EKA=﹣18J ①
机械能的减小量等于克服摩擦力做的功：
f?lAB=EB﹣EA=3J ②
由①②可解得lAB=5m
f=0.6N
因为物体的初速度为v0=20m/s，初动能=120J
滑上某一位置时动能减少了△Ek=18J，则此时动能Ek=102J=，可得v2=340m2/s2
物体在斜坡底端向上运动时受重力、支持力和摩擦力作用，物体做匀减速运动，根据匀变速直线运动的速度位移关系有：
==﹣6m/s2（负号表示方向与初速度方向相反）
（2）当该物体经过斜面上某一点时，动能减少了18J，机械能减少了3J，所以当物体到达最高点时动能减少了120J，机械能减少了20J，
所以物体上升过程中克服摩擦力做功是20J，全过程摩擦力做功W=﹣40J
从出发到返回底端，重力不做功，设回到出发点的动能为EK′，由动能定理可得
W=EK′﹣EK0
得 EK′=80J
答：（1）物体向上运动时的加速度大小为6m/s2
（2）物体返回斜坡底端时的动能80J．
点评：
功能关系有多种表现形式：合力的功（总功）等于动能增加量；重力做功等于重力势能的减小量；除重力外其余力做的功等于机械能的增加量．
一．选择题
1．（2014?天津二模）质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t=0时质点的速度为零．在图中所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大（ ）
A．
t1
B．
t2
C．
t3
D．
t4
2．（2013?江苏）如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同． 空气阻力不计，则（ ）
A．
B的加速度比A的大
B．
B的飞行时间比A的长
C．
B在最高点的速度比A在最高点的大
D．
B在落地时的速度比A在落地时的大
3．（2013?江苏）如图所示，水平桌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（图中未标出）． 物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ． 现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W． 撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零． 重力加速度为g． 则上述过程中（ ）
A．
物块在A点时，弹簧的弹性势能等于
B．
物块在B点时，弹簧的弹性势能小于
C．
经O点时，物块的动能小于W﹣μmga
D．
物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能
4．（2013?成都一模）目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小．若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（ ）
A．
卫星的动能逐渐减小
B．
由于地球引力做正功，引力势能一定减小
C．
于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变
D．
卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小
5．（2012?浙江）由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．一质量为m的小球，从距离水平地面为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上．下列说法正确的是（ ）
A．
小球落到地面时相对于A点的水平位移值为
B．
小球落到地面时相对于A点的水平位移值为
C．
小球能从细管A端水平抛出的条件是H＞2R
D．
小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin=R
6．（2012?上海）位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜面上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同．则可能有（ ）
A．
F2=F1，v1＞v2
B．
F2=F1，v1＜v2
C．
F2＞F1，v1＞v2
D．
F2＜F1，v1＜v2
7．（2012?山东）将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v﹣t图象如图所示．以下判断正确的是（ ）
A．
前3s内货物处于超重状态
B．
最后2s内货物只受重力作用
C．
前3s内与最后2s内货物的平均速度相同
D．
第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒
8．（2012?海南）下列关于功和机械能的说法，正确的是（ ）
A．
在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功
B．
合力对物体所做的功等于物体动能的改变量
C．
物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关
D．
运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量
二．填空题
1．（2013?上海）如图，在：半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H为1cm．将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为 _________ s，在最低点处的加速度为 _________ m/s2．（取g=10m/s2）
2．（2011?上海）以初速为v0，射程为s的平抛运动轨迹制成一光滑轨道．一物体由静止开始从轨道顶端滑下，当其到达轨道底部时，物体的速率为 _________ ，其水平方向的速度大小为 _________ ．
三．解答题
1．（2014?山东模拟）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．
回答下列问题：
（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g．为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的 _________ （填正确答案标号）．
A．小球的质量m B．小球抛出点到落地点的水平距离s
C．桌面到地面的高度h D．弹簧的压缩量△x
E．弹簧原长l0
（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek= _________ ．
（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s﹣△x图线．从理论上可推出，如果h不变，m增加，s﹣△x图线的斜率会 _________ （填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s﹣△x图线的斜率会 _________ （填“增大”、“减小”或“不变”）．由图（b） 中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的 _________ 次方成正比．
2．（2013?海南）一质量m=0.6kg的物体以v0=20m/s的初速度从倾角为30°的斜坡底端沿斜坡向上运动．当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了△Ek=18J，机械能减少了△E=3J．不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）物体向上运动时加速度的大小；
（2）物体返回斜坡底端时的动能．
第七章 机械能守恒定律
一．选择题
1．（2014?天津二模）质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上．已知t=0时质点的速度为零．在图中所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大（ ）
A．
t1
B．
t2
C．
t3
D．
t4
考点：
动能定理的应用；匀变速直线运动的图像．
专题：
动能定理的应用专题．
分析：
通过分析质点的运动情况，确定速度如何变化，再分析动能如何变化，确定什么时刻动能最大．
解答：
解：由力的图象分析可知：
在0∽t1时间内，质点向正方向做加速度增大的加速运动．
在t1∽t2时间内，质点向正方向做加速度减小的加速运动．
在t2∽t3时间内，质点向正方向做加速度增大的减速运动．
在t3∽t4时间内，质点向正方向做加速度减小的减速运动．t4时刻速度为零．
则t2时刻质点的速度最大，动能最大．
故选B．
点评：
动能是状态量，其大小与速度大小有关，根据受力情况来分析运动情况确定速度的变化，再分析动能的变化是常用的思路．
2．（2013?江苏）如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同． 空气阻力不计，则（ ）
A．
B的加速度比A的大
B．
B的飞行时间比A的长
C．
B在最高点的速度比A在最高点的大
D．
B在落地时的速度比A在落地时的大
考点：
机械能守恒定律．
专题：
机械能守恒定律应用专题．
分析：
由题知，两球均做斜抛运动，运用运动的分解法可知：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，两球的加速度相同，由竖直高度相同，由运动学公式分析竖直方向的初速度关系，即可知道水平初速度的关系．两球在最高点的速度等于水平初速度．由速度合成分析初速度的关系，即可由机械能守恒知道落地速度的大小关系．
解答：
解：A、不计空气阻力，两球的加速度都为重力加速度g．故A错误．
B、两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由t=知下落时间相等，则两球运动的时间相等．故B错误．
C、h=vyt﹣，最大高度h、t相同，则知，竖直方向的初速度大小相等，由于A球的初速度与水平方向的夹角大于B球的竖直方向的初速度，由vy=v0sinα（α是初速度与水平方向的夹角）得知，A球的初速度小于B球的初速度，两球水平方向的分初速度为v0cosα=vycotα，由于B球的初速度与水平方向的夹角小，所以B球水平分初速度较大，而两球水平方向都做匀速直线运动，故B在最高点的速度比A在最高点的大．故C正确．
D、根据速度的合成可知，B的初速度大于A球的初速度，运动过程中两球的机械能都守恒，则知B在落地时的速度比A在落地时的大．故D正确．
故选CD
点评：
本题考查运用运动的合成与分解的方法处理斜抛运动的能力，对于竖直上抛的分速度，可根据运动学公式和对称性进行研究．
3．（2013?江苏）如图所示，水平桌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（图中未标出）． 物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ． 现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W． 撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零． 重力加速度为g． 则上述过程中（ ）
A．
物块在A点时，弹簧的弹性势能等于
B．
物块在B点时，弹簧的弹性势能小于
C．
经O点时，物块的动能小于W﹣μmga
D．
物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能
考点：
机械能守恒定律．
专题：
压轴题；机械能守恒定律应用专题．
分析：
到达B点时速度为0，但加速度不一定是零，即不一定合力为0，这是此题的不确定处．弹簧作阻尼振动，如果接触面摩擦系数μ很小，则动能为最大时时弹簧伸长量小（此时弹力等于摩擦力μmg），而弹簧振幅变化将很小，B点弹簧伸长大于动能最大点；如果μ较大，则动能最大时，弹簧伸长量较大，（因弹力等于摩擦力，μ较大，摩擦力也较大，同一个弹簧，则需要较大伸长量，弹力才可能与摩擦力平衡），而此时振幅变化很大，即振幅将变小，则物块将可能在离O点很近处，就处于静止（速度为0，加速度也为0），此时B点伸长量可能小于动能最大时伸长量，B点势能可能小于动能最大处势能．至于物块在A点或B点时弹簧的弹性势能，由功能关系和动能定理分析讨论即可．
解答：
解：A、如果没有摩擦力，则O点应该在AB中间，由于有摩擦力，物体从A到B过程中机械能损失，故无法到达没有摩擦力情况下的B点，也即O点靠近B点．故OA，此过程物体克服摩擦力做功大于，故A错误
B、由A分析得物块从开始运动到最终停在B点，路程大于a+=，故整个过程物体克服阻力做功大于，故物块在B点时，弹簧的弹性势能小于，故B正确
C、从O点开始到再次到达O点，物体路程大于a，故由动能定理得，物块的动能小于W﹣μmga，故C正确
D、物块动能最大时，弹力等于摩擦力，而在B点弹力与摩擦力的大小关系未知，故物块动能最大时弹簧伸长量与物块在B点时弹簧伸长量大小未知，故此两位置弹性势能大小关系不好判断，故D错误
故选BC
点评：
利用反证法得到而得到O点并非AB连线的中点是很巧妙的，此外要求同学对功能关系和动能定理理解透彻
4．（2013?成都一模）目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小．若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（ ）
A．
卫星的动能逐渐减小
B．
由于地球引力做正功，引力势能一定减小
C．
于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变
D．
卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小
考点：
功能关系；机械能守恒定律．
专题：
压轴题．
分析：
本题关键是首先根据地球对卫星的万有引力等于卫星需要的向心力，得出卫星的动能随轨道半径的减小而增大，然后再根据动能定理和功能原理讨论即可．
解答：
解：A、由=可知，v=，可见，卫星的速度大小随轨道半径的减小而增大，所以A错误；
B、由于卫星高度逐渐降低，所以地球引力对卫星做正功，引力势能减小，所以B正确；
C、由于气体阻力做负功，所以卫星与地球组成的系统机械能减少，故C错误；
D、根据动能定理可知引力与空气阻力对卫星做的总功应为正值，而引力做的功等于引力势能的减少，即卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的变化，所以D正确．
故选BD．
点评：
若卫星做圆周运动，则应满足=，可得轨道半径越小v越大，应熟记．
5．（2012?浙江）由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．一质量为m的小球，从距离水平地面为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上．下列说法正确的是（ ）
A．
小球落到地面时相对于A点的水平位移值为
B．
小球落到地面时相对于A点的水平位移值为
C．
小球能从细管A端水平抛出的条件是H＞2R
D．
小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin=R
考点：
机械能守恒定律；平抛运动．
专题：
机械能守恒定律应用专题．
分析：
从A到D运动过程中只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律求出A点速度，从A点抛出后做平抛运动，根据平抛运动规律求出水平位移，细管可以提供支持力，所以到达A点的速度大于零即可．
解答：
解：A、从A到D运动过程中只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律得：
解得：
从A点抛出后做平抛运动，则
t=
则x=
故A错误，B正确；
C、细管可以提供支持力，所以到达A点的速度大于零即可，
即
解得：H＞2R，故C正确，D错误
故选BC
点评：
本题涉及的知识点较多，有机械能守恒定律、平抛运动基本公式及圆周运动达到最高点的条件，难度适中．
6．（2012?上海）位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜面上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同．则可能有（ ）
A．
F2=F1，v1＞v2
B．
F2=F1，v1＜v2
C．
F2＞F1，v1＞v2
D．
F2＜F1，v1＜v2
考点：
功率、平均功率和瞬时功率；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．
专题：
功率的计算专题．
分析：
物体都做匀速运动，受力平衡，根据平衡条件列式，再根据F1与F2功率相同列式，联立方程分析即可求解．
解答：
解：物体都做匀速运动，受力平衡，则：
F1=μmg
F2 cosθ=μ（mg﹣F2sinθ）
解得：F2（cosθ+μsinθ）=F1…①
根据F1与F2功率相同得：
F1v1=F2v2cosθ…②
由①②解得：
所以v1＜v2，而F1与 F2的关系无法确定，大于、等于、小于都可以．
故选BD
点评：
该题要抓住物体都是匀速运动受力平衡及功率相等列式求解，难度适中．
7．（2012?山东）将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v﹣t图象如图所示．以下判断正确的是（ ）
A．
前3s内货物处于超重状态
B．
最后2s内货物只受重力作用
C．
前3s内与最后2s内货物的平均速度相同
D．
第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒
考点：
机械能守恒定律；牛顿运动定律的应用-超重和失重．
专题：
机械能守恒定律应用专题．
分析：
根据v﹣t图象可知道物体的运动过程和性质，也可求出对应的加速度，前3s内货物向上做匀加速直线运动，加速度的方向是向上．
匀变速直线运动平均速度，只有重力或弹力做功时机械能守恒．
解答：
解：A、前3s内货物向上做匀加速直线运动，加速度的方向是向上，所以处于超重状态，故A正确；
B、最后2s内货物的加速度a=＜g，所以还受到绳子的拉力，故B错误；
C、前3s内的平均速度，最后2s内货物的平均速度，所以前3s内与最后2s内货物的平均速度相同，故C正确；
D、第3s末至第5s末的过程中，货物匀速运动，绳子的拉力等于重力，绳子的拉力做正功，机械能不守恒，故D错误．
故选：AC
点评：
该题考查了匀变速直线运动的速度时间图象、平均速度公式、机械能守恒条件等知识点．本题的关键在于能够通过速度时间图象对物体进行运动过程分析和受力分析，难度适中．
8．（2012?海南）下列关于功和机械能的说法，正确的是（ ）
A．
在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功
B．
合力对物体所做的功等于物体动能的改变量
C．
物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关
D．
运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量
考点：
功能关系．
分析：
功是能量转化的量度：总功是动能变化的量度；重力功是重力势能变化的量度．
解答：
解：A、重力做功是重力势能变化的量度，即任何情况下重力做功都等于重力势能的减小量，故A错误；
B、根据动能定理，有合力对物体所做的功等于物体动能的改变量，故B正确；
C、重力势能具有系统性和相对性，即物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关，故C正确；
D、只有机械能守恒时，才有动能的减少量等于重力势能的增加量，故D错误；
故选BC．
点评：
本题考查了功能关系的几种不同形式，关键要明确哪种能的变化与哪种功相对应．
二．填空题
1．（2013?上海）如图，在：半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H为1cm．将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为 0.785 s，在最低点处的加速度为 0.08 m/s2．（取g=10m/s2）
考点：
机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力；单摆周期公式．
专题：
机械能守恒定律应用专题．
分析：
由题，由于圆弧两端点距最低点高度差H远小于圆弧的半径，小球在圆弧上的运动等效成单摆运动，小环运动到最低点所需的最短时间为周期．周期为T=2，R是圆弧的半径．
根据机械能守恒定律求出小环运动到最低点时的速度，由向心加速度公式a=求解加速度．
解答：
解：将小球的运动等效成单摆运动，则小环运动到最低点所需的最短时间为周期，即最低时间为t==?2π=s≈0.785s．
设小环运动到最低点时的速度为v，根据机械能守恒定律得：
mgH=，得v2=2gH
小环在最低点的加速度为a====0.08m/s2．
故答案为：0.785，0.08
点评：
本题的解题关键是将小环的运动等效成单摆运动，即可根据单摆的周期公式和机械能守恒等知识求解．
2．（2011?上海）以初速为v0，射程为s的平抛运动轨迹制成一光滑轨道．一物体由静止开始从轨道顶端滑下，当其到达轨道底部时，物体的速率为 ，其水平方向的速度大小为 ．
考点：
机械能守恒定律；平抛运动；运动的合成和分解．
专题：
压轴题．
分析：
物体在轨道上滑下，受重力和支持力，但只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律求出物体到达轨道底部时的速率．再把这时的速度向水平方向分解求水平方向的速度大小，不过必须先由原来的平抛运动求出轨道底部的速度偏离水平方向的角度，然后通过解三角形求水平方向的速度大小．
解答：
解：由平抛运动规律知：
水平方向：s=v0t，
竖直方向：，
解得轨道的高度为：；
当物体沿轨道下滑时，根据机械能守恒定律得：，
解得物体到达轨道底部时的速率为：．
设θ是轨道的切线与水平方向的夹角，即为平抛运动末速度与水平方向的夹角，α是平抛运动位移方向与水平方法的夹角，根据平抛运动的结论有：tanθ=2tanα，
又因=，所以tanθ=，由三角函数基本关系式得：cosθ=，
则把cosθ代入水平方向速度大小的关系式vx=vcosθ得：Vx=
答案：，
点评：
本题速度的分解是按轨道的切线分解，而轨道的切线方向即为平抛的速度方向，平抛的速度方向与水平方方向夹角θ的正切等于位移方向与水平方向夹角α的正切的2倍，学生容易错在直接用tanα计算cosθ，把两个角混为一谈．因此要注重应用数学解物理题．
三．解答题（共6小题）
1．（2014?山东模拟）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．
回答下列问题：
（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g．为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的 ABC （填正确答案标号）．
A．小球的质量m B．小球抛出点到落地点的水平距离s
C．桌面到地面的高度h D．弹簧的压缩量△x
E．弹簧原长l0
（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek= ．
（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s﹣△x图线．从理论上可推出，如果h不变，m增加，s﹣△x图线的斜率会 减小 （填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s﹣△x图线的斜率会 增大 （填“增大”、“减小”或“不变”）．由图（b） 中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的 2 次方成正比．
考点：
验证机械能守恒定律．
专题：
实验题；机械能守恒定律应用专题．
分析：
本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，从而得出结论．本题的难点在于需要知道弹簧弹性势能的表达式（取弹簧因此为零势面），然后再根据=即可得出结论．
解答：
解（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h，故选ABC．
（2）由平抛规律应有h=，s=vt，又=，联立可得=
（3）若取弹簧原长为零势面，则弹簧的弹性势能可表示为=，由=可得s=．△x，可见若h不变m增加，则斜率减小；若m不变h增加，则斜率会增大．由=可知△x的2次方成正比．
故答案为（1）ABC
（2）
（3）减小，增大，2
点评：
明确实验原理，根据相应规律得出表达式，然后讨论即可．
2．（2013?海南）一质量m=0.6kg的物体以v0=20m/s的初速度从倾角为30°的斜坡底端沿斜坡向上运动．当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了△Ek=18J，机械能减少了△E=3J．不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）物体向上运动时加速度的大小；
（2）物体返回斜坡底端时的动能．
考点：
动能定理的应用；功能关系．
专题：
压轴题；动能定理的应用专题．
分析：
物体从开始到经过斜面上某一点时，受重力、支持力和摩擦力，总功等于动能增加量，机械能减小量等于克服摩擦力做的功，根据功能关系列式可解；
对从最高点到底端过程运用动能定理列式求解
解答：
解：（1）物体从开始到经过斜面上某一点时，受重力、支持力和摩擦力，
根据动能定理，有
﹣mg?lABsinθ﹣f?lAB=EKB﹣EKA=﹣18J ①
机械能的减小量等于克服摩擦力做的功：
f?lAB=EB﹣EA=3J ②
由①②可解得lAB=5m
f=0.6N
因为物体的初速度为v0=20m/s，初动能=120J
滑上某一位置时动能减少了△Ek=18J，则此时动能Ek=102J=，可得v2=340m2/s2
物体在斜坡底端向上运动时受重力、支持力和摩擦力作用，物体做匀减速运动，根据匀变速直线运动的速度位移关系有：
==﹣6m/s2（负号表示方向与初速度方向相反）
（2）当该物体经过斜面上某一点时，动能减少了18J，机械能减少了3J，所以当物体到达最高点时动能减少了120J，机械能减少了20J，
所以物体上升过程中克服摩擦力做功是20J，全过程摩擦力做功W=﹣40J
从出发到返回底端，重力不做功，设回到出发点的动能为EK′，由动能定理可得
W=EK′﹣EK0
得 EK′=80J
答：（1）物体向上运动时的加速度大小为6m/s2
（2）物体返回斜坡底端时的动能80J．
点评：
功能关系有多种表现形式：合力的功（总功）等于动能增加量；重力做功等于重力势能的减小量；除重力外其余力做的功等于机械能的增加量．