2020年高考物理备考微专题精准突破专题3.7板块“”模型中的能量转化问题【专题诠释】板块中摩擦力做功与能量转化1．静摩擦力做功(1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．(2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零．(3)静摩擦力做功时，只有机械能的相互转移，不会转化为内能．2．滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果：①机械能全部转化为内能；②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外一部分转化为内能．(3)摩擦生热的计算：Q＝Fx其中x为相互摩擦的两个物体间的相对路程．f相对．相对从功的角度看，一对滑动摩擦力对系统做的总功等于系统内能的增加量；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．【最新考向解码】【例1】(2019·云南二模)如图所示，木块静止在光滑水平面上，两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时射入木块，最终都停在木块内，这一过程中木块始终保持静止。若子弹A射入的深度大于子弹B射入的深度，则()A．子弹A的质量一定比子弹B的质量大B．入射过程中子弹A受到的阻力比子弹B受到的阻力大C．子弹A在木块中运动的时间比子弹B在木块中运动的时间长D．子弹A射入木块时的初动能一定比子弹B射入木块时的初动能大【答案】D【解析】由于木块始终保持静止状态，则两子弹对木块的推力大小相等，即两子弹所受的阻力大小相等，设为f，根据动能定理得，对子弹A：－fd＝0－E，得E＝fd；对子弹B：－fd＝0－E，得E＝fd，AkAkAABkBkBB由于d>d，则有子弹入射时的初动能E>E，故B错误，D正确。两子弹和木块组成的系统动量守恒，ABkAkB则有2mE＝2mE，而E>E，则m<m，故A错误。子弹A、B从木块两侧同时射入木块，木块始AkABkBkAkBAB终保持静止，分析得知，两子弹在木块中运动的时间必定相等，否则木块就会运动，故C错误。【例2】(2019·银川一模)如图所示，一质量为m＝1.5kg的滑块从倾角为θ＝37°的斜面上自静止开始下滑，滑行距离s＝10m后进入半径为R＝9m的光滑圆弧AB，其圆心角为θ，然后水平滑上与平台等高的小车．已知小车质量为M＝3.5kg，滑块与斜面及小车表面的动摩擦因数μ＝0.35，地面光滑且小车足够长，g取10m/s2.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)滑块在斜面上的滑行时间t；1(2)滑块脱离圆弧末端B点前，轨道对滑块的支持力大小；(3)当小车开始匀速运动时，滑块在车上滑行的距离s.1【答案】(1)2.5s(2)31.7N(3)10m【解析】(1)设滑块在斜面上滑行的加速度为a，由牛顿第二定律，有1mgsinθ－μmgcosθ＝ma，又s＝at221联立以上两式，代入数据解得t＝2.5s.1(2)滑块在圆弧AB上运动过程，由机械能守恒定律，有11mv2＋mgR(1－cosθ)＝mv2，其中v＝at2A2BA1v2由牛顿第二定律，有F－mg＝mBBR联立以上各式，代入数据解得轨道对滑块的支持力F≈31.7N.B(3)滑块在小车上滑行时的加速度：a＝μg＝3.5m/s21μmg小车的加速度：a＝＝1.5m/s22M小车与滑块达到共同速度时小车开始匀速运动，满足v－at＝atB1222由(2)可知滑块刚滑上小车的速度v＝10m/s，最终同速时的速度v＝v－at＝3m/sBB1211由功能关系可得：μmg·s＝mv2－(m＋M)v212B2解得：s＝10m.1【技巧方法】“滑板”、“子弹打木块”模型能量分析的核心问题为物体间摩擦热的计算，一般而言有两种方式：(1)依据Q＝F·x，找出摩擦力与相对路程大小即可。要注意的问题是公式中的x并不是指的是相对位移f相对相对大小。特别是相对往返运动中，x为多过程相对位移大小之和。相对(2)运用能量守恒：QE，即系统机械能的损失量等于产生的摩擦热。机更深更全面的问题在动量里会再次涉及到【微专题精练】1.如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m＝2kg的另一物体B(可看成质点)以水平速度v＝20m/s滑上原来静止的长木板A的上表面．由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是(g取10m/s2)()A．木板获得的动能为2JB．系统损失的机械能为4JC．木板A的最小长度为2mD．A、B间的动摩