南方新高考2019物理（廣東）一輪課件：專題05機(jī)械能專題熱點考向

專題熱點考向 在力的方向上發(fā)生一段位移 Fscos Fvcos 路徑 合外力對物體所做的功 轉(zhuǎn)化 不變 熱點1 做功過程的理解與計算 考題再現(xiàn)例1 2012年上海卷 質(zhì)量相等的均質(zhì)柔軟細(xì)繩A B平放于水平地面 繩A較長 分別捏住兩繩中點緩慢提起 直到全部離開地面 若上述過程中 某時刻兩繩中點被提升的高度 分別為hA hB 克服重力做功分別為WA WB 則 A 當(dāng)hA hB時 一定有WA WBB 當(dāng)hA hB時 可能有WA WBC 當(dāng)hA hB時 可能有WA WBD 當(dāng)hA hB時 一定有WA WB 試題點評 本題考查物體的重力做功 過程較為抽象 屬于中等難度題 解析 兩繩子中點被提升從而使繩子全部離開地面 考慮此時繩子重心上升的高度 可知繩子的重心在繩子中點到地面豎直距離的中心處 若繩子總長為l 則細(xì)繩重心上升的高度為 答案 B 考向分析 功是物理學(xué)中的基本概念 又是能量變化的量度 在近幾年的高考中經(jīng)常涉及該知識 考題的形式有選擇題 計算題等 單獨(dú)考查的題目不多 多與受力分析 曲線運(yùn)動 能量轉(zhuǎn)化等內(nèi)容聯(lián)系 與電場 磁場也有關(guān)聯(lián) 熱點2 機(jī)械能守恒定律的綜合運(yùn)用 考題再現(xiàn)例2 雙選 2012年廣東卷 圖5 1是滑道壓力測試的示意圖 光滑圓弧軌道與光滑斜面相切 滑道底部B處安裝一個壓力傳感器 其示數(shù)N表示該處所受壓力的大小 某滑塊從斜面上不同高度h處由靜止下滑 通過B處時 下列說法正確的 有 圖5 1 A N小于滑塊重力B N大于滑塊重力C N越大表明h越大D N越大表明h越小 試題點評 本題以選擇題的形式結(jié)合圓周運(yùn)動考查考生對機(jī)械能守恒定律的理解 屬于簡單題 答案 BC 考向分析 機(jī)械能守恒定律是力學(xué)中的重點內(nèi)容 也是近幾年高考的熱點 考查形式多樣 選擇題 計算題和實驗題均有 考查角度多變 大多與牛頓運(yùn)動定律 圓周運(yùn)動 平拋運(yùn)動 動能定理 功能關(guān)系及電磁學(xué)知識相聯(lián)系 試題的設(shè)計思路隱蔽 過程復(fù)雜 并且常與生產(chǎn) 生活及現(xiàn)代科技相聯(lián)系 綜合性強(qiáng) 難度為中等或較大 1 2013年上海卷 汽車以恒定功率沿公路做直線運(yùn)動 途中通過一塊沙地 汽車在公路及沙地上所受阻力均為恒力 且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力 汽車在駛?cè)肷车厍耙炎鰟蛩僦本€運(yùn)動 它在駛?cè)肷车氐今偝錾车睾蟮囊欢螘r 間內(nèi) 位移s隨時間t的變化關(guān)系可能是 A B C D 解析 在駛?cè)肷车睾?由于阻力增大 速度減小 方向不變 可排除C D 在駛?cè)肷车厍昂婉偝錾车睾蟮囊欢螘r間后 汽車的速度是相等的 故B錯誤 A正確 答案 A 2 雙選 2013年山東卷 如圖5 2所示 楔形木塊abc固定在水平面上 粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同 頂角b處安裝一定滑輪 質(zhì)量分別為M m M m 的滑塊 通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接 輕繩與斜面平行 兩滑塊由靜止釋放后 沿斜面做勻加速運(yùn)動 若不計滑輪的質(zhì)量和 摩擦 在兩滑塊沿斜面運(yùn)動的過程中 圖5 2 A 兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B 重力對M做的功等于M動能的增加C 輕繩對m做的功等于m機(jī)械能的增加D 兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功 解析 兩滑塊沿斜面運(yùn)動的過程中 由于斜面ab粗糙 則摩擦力對M做負(fù)功 故兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能減少 選項A錯誤 據(jù)動能定理可知M受到的合外力做的功等于M動能的變化 即重力 繩的拉力以及摩擦阻力對M做的功等于M動能的增加量 選項B錯誤 由功能關(guān)系可得除重力外其他外力做的功等于物體 或系統(tǒng) 機(jī)械能的變化 故輕繩的拉力對m做的正功等于m機(jī)械能的增加 摩擦力做的負(fù)功等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量 選項C D正確 答案 CD 3 雙選 2013年全國大綱卷 如圖5 3 一固定斜面傾角為30 一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度 沿斜面向上做勻減速運(yùn)動 加速度的大小等于重力加速度的大小 g 若物塊上升的最大高度為H 則此過程中 物塊的 A 動能損失了2mgHB 動能損失了mgHC 機(jī)械能損失了mgH D 機(jī)械能損失了 mgH2 圖5 3 答案 AC 4 雙選 2013年江蘇卷 如圖5 4所示 水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定 另一端與小物塊相連 彈簧處于自然長度時物塊位于O點 圖中未標(biāo)出 物塊的質(zhì)量為m AB a 物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為 現(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點拉至A點 拉力做的功為W 撤去拉力后物塊由靜止向左運(yùn)動 經(jīng)O 點到達(dá)B點時速度為零 重力加速度為g 則上述過程中 圖5 4 A 物塊在A點時 彈簧的彈性勢能等于W mga B 物塊在B點時 彈簧的彈性勢能小于W mga 12 32 C 經(jīng)O點時 物塊的動能小于W mga D 物塊動能最大時彈簧的彈性勢能小于物塊在B點時彈 簧的彈性勢能 答案 BC 5 2013年北京卷 蹦床比賽分成預(yù)備運(yùn)動和比賽動作 最初 運(yùn)動員靜止站在蹦床上在預(yù)備運(yùn)動階段 他經(jīng)過若干次蹦跳 逐漸增加上升高度 最終達(dá)到完成比賽動作所需的高度 此后 進(jìn)入比賽動作階段 把蹦床簡化為一個豎直放置的輕彈簧 彈力大小F kx x為床面下沉的距離 k為常量 質(zhì)量m 50kg的運(yùn)動員靜止站在蹦床上 床面下沉x0 0 10m 在預(yù)備運(yùn)動中 假設(shè)運(yùn)動員所做的總共W全部用于其機(jī)械能 在比賽動作中 把該運(yùn)動員視作質(zhì)點 其每次離開床面做豎直上拋運(yùn)動的騰空時間均為 t 2 0s 設(shè)運(yùn)動員每次落下使床面壓縮的最大深度均為xl 取重力加速度g 10m s2 忽略空氣阻力的影響 1 求常量k 并在圖5 5中畫出彈力F隨x變化的示意圖 2 求在比賽動作中 運(yùn)動員離開床面后上升的最大高度hm 3 借助F x圖象可以確定彈性做功的規(guī)律 在此基礎(chǔ)上 求x1和W的值 圖5 5 2 運(yùn)動員從x 0處離開床面 開始騰空 由運(yùn)動的對稱性知其上升 下落的時間相等 圖23 mA 0 1kg mB 0 2kg B所帶電荷量q 4 10 6 2013年四川卷 在如圖5 6所示的豎直平面內(nèi) 物體A和帶正電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接 分別靜止于傾角 37 的光滑斜面上的M點和粗糙絕緣水平面上 輕繩與對應(yīng)平面平行 勁度系數(shù)k 5N m的輕彈簧一端固定在O點 一端用另一輕繩穿過固定的光滑小環(huán)D與A相連 彈簧處于原長 輕繩恰好拉直 DM垂直于斜面 水平面處于場強(qiáng)E 5 104N C 方向水平向右的勻強(qiáng)電場中 已知A B的質(zhì)量分別為 6 C 設(shè)兩 物體均視為質(zhì)點 不計滑輪質(zhì)量和摩擦 繩不可伸長 彈簧始終在彈性限度內(nèi) B電量不變 取g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 1 求B所受摩擦力的大小 2 現(xiàn)對A施加沿斜面向下的拉力F使A以加速度a 0 6m s2開始作勻加速直線運(yùn)動 A從M到N的過程中 B的電勢能增加了 Ep 0 06J 已知DN沿豎直方向 B與水平面間的動摩擦因數(shù)為 0 4 B始終在勻強(qiáng)電場中 求A到達(dá)N點時拉力F的瞬時功率 圖5 6 解 1 F作用之前 A B均處于靜止?fàn)顟B(tài) 設(shè)B所受的靜摩擦力大小為f0 AB間的繩子的張力為T0 有對A T0 mAgsin 對B T0 qE f0聯(lián)立兩式 代入數(shù)據(jù)得f0 0 4N 負(fù)號表示方向向左 2 物體A從M點到N點的過程中 AB兩物體的位移均為s AB間繩子的張力為T 有qEs EpT mBg qE mBa 7 2013年海南卷 一質(zhì)量m 0 6kg的物體以v0 20m s的初速度從傾角為30 的斜坡底端沿斜坡向上運(yùn)動 當(dāng)物體向上滑到某一位置時 其動能減少了 Ek 18J 機(jī)械能減少了 E 3J 不計空氣阻力 重力加速度g 10m s2 求 1 物體向上運(yùn)動時加速度的大小 2 物體返回斜坡底端時的動能 解 1 設(shè)物體在運(yùn)動過程中所受的摩擦力大小為f 向上運(yùn)動的加速度大小為a 由牛頓定律有 a mgsina fm 設(shè)物體動能減