(浙江專用)2020版高考物理復習專題二第1講動量觀點和能量觀點在力學中的應用講義增分練(含解析)

1、第1講動量觀點和能量觀點在力學中的應用核心要點提煉I網(wǎng)絡構建備考策略1 .解決力學綜合題目的關鍵要做好“三選擇”(1)當運動物體受到恒力作用而且又涉及時間時，一般選擇用動力學方法解題。(2)當涉及功、能和位移時，一般選用動能定理、機械能守恒定律、功能關系解題，題目中出現(xiàn)相對位移時，應優(yōu)先選擇能量守恒定律。(3)當涉及多個物體及時間時，一般考慮動量定理、動量守恒定律。2 .碰撞中的“三看”和“三想”“彈性碰撞”，想到“動量守恒與機械能守恒”。“非彈性碰撞”，想到“動量守恒但機械能有損失”?！巴耆菑椥耘鲎不蛘吲龊筮B體”，想到“動量守恒，機械能損失看到(2)看到(3)看到取大 O高考熱點突破I考向

2、能量觀點在力學中的應用功和功率的理解與計算【典例1】(2019 浙江省杭州市期末)下列表述中最符合實際情況的是()A.某高中同學做一次引體向上的上升過程中克服重力做功約為25 JB.將一個雞蛋從胸前舉過頭頂，克服重力做功約為10 JC.籃球從2 m高處自由下落到地面的過程中，重力做功的功率約為20 WD.某高中同學步行上樓時克服重力做功的功率約為10 kW解析 高中的同學質量約 60 kg ,在一次引體向上的過程中向上的位移約0.5 m ,則克服重力做的功 W mgh60X10X0.5 J = 300 J ,故 A錯誤；一個雞蛋的質量約為 50 g =0.05 kg , 將一個雞蛋從胸前舉過頭

3、頂，位移約 0.4 m ,克服重力做功約為 W mg、0.05X10X0.4 J = 0.2 J ,故B錯誤；籃球的質量約 0.6 kg ,籃球從2 m高處自由下落到地面的過程中，重力做2h2X2的功 W mghT= 0.6 X10X2 J = 12 J ,籃球下落的時間 t=-g =s=0.63 s ,功率，一 W 12一 人一，一、，_一,八,一約為P=1=x=好20 W,故C正確；圖中的同學質量約60 kg ,樓層的局度約為 3 m,則局t 0.63中同學步行上樓時，每秒鐘向上的高度約為0.3 m（兩個臺階），每秒鐘上樓克服重力做功Wmgh= 50X10X0.3 J = 150 J ,功

4、率 P= WW= 110 M150 皿 故 D錯誤。答案 C命題角度2動能定理的應用【典例2】（2019 浙江臨安上學期第二次模擬）（多選）如圖1所示，傾角為0的光滑斜面足夠長，一質量為 m的小物體，在沿斜面向上的恒力 F作用下，由靜止從斜面底端沿斜面向上做勻加速直線運動，經過時間t,力F做功為60 J ,此后撤去力F,物體又經過相同的時間 t回到斜面底端，若以底端的平面為零勢能參考面，重力加速度為g,則下列說法正確的是（）A.物體回到斜面底端的動能為60 JB.恒力 F= 2mg>in 0C.撤去力F時，物體的重力勢能是45 JD.動能與勢能相等的時刻一定出現(xiàn)在撤去力F之前解析 由題設

5、條件可知：前后兩段小物體的運動的位移大小相等，方向相反，則由牛頓第二定律和運動學公式可得,1 F- mg>in 0 2x0=2- -mt =一一mgsin 0 2 1 .24，一,解得F=-mg>in 0 ,選項B錯誤;3由題設條件知，F(xiàn)x0=：mgxsin 0=60 J,則此過程中重力做的功為W= mgxsin 0=45 J,3撤去力F時，物體的重力勢能是 45 J,選項C正確；全程由動能定理可得Fxo=Eo,則物體回到斜面底端的動能 國為60 J,選項A正確；物體從最高點下滑的過程中一定有一個點的動能與勢能相等，選項 D錯誤。答案 AC命題角度動力學規(guī)律和動能定理的綜合應用【典

6、例3】（2018 全國卷I, 18）如圖2, abc是豎直面內的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R； bc是半徑為R的四分之一圓弧，與 ab相切于b點。一質量為 m的小球，始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動。重力加速度大小為g。小球從a點開始運動到其軌跡最高點，機械能的增量為（）圖2A.2mgRB.4 mgRC.5mgRD.6 mgR解析 設小球運動到c點的速度大小為 Vc,則對小球由a至Ijc的過程，由動能定理有 F - 3R12. 一 . .-mgR= 2mv,又F=mg解得Vc= 2 , gR。小球離開c點后，在水平萬向做初速度為零的勻加速直線運動，豎直方

7、向在重力作用下做勻減速直線運動，由牛頓第二定律可知，小球離開c點后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g,則由豎直方向的運動可知， 小球從離開c點到其軌跡最高點所需的時間為t=j=r/"g,在水平方向的位移大小為x = 2gt2=2R。由以上分析可知，小球從 a點開始運動到其軌跡最高點的過程中，水平方向的位移大小為5R則小球機械能的增加量為 AE= F5R= 5mgR C正確，A B D錯誤。答案 C命題角度應用動力學觀點和能量觀點解決多過程問題【典例4】（2019 稽陽聯(lián)誼學校聯(lián)考）某興趣小組設計了一個玩具軌道模型如圖3甲所示,將一質量為 m= 0.5 kg的玩具小車（可以視為質點）

8、放在P點，用彈簧裝置將其從靜止彈出（彈性勢能完全轉化為小車初始動能），使其沿著半徑為r =1.0 m的光滑圓形豎直軌道 OAO運動，玩具小車受水平面PB的阻力為其自身重力的0.5倍（g取10 m/s2）, PB= 16.0 m, O為PB中點。B點右側是一個高 h =1.25 m ,寬L=2.0 m的壕溝。求：圖3(1)要使小車恰好能越過圓形軌道的最高點A,則此種情況下，小車在 O點受到軌道彈力的大?。?2)要求小車能安全的越過 A點，并從B點平拋后越過壕溝，則彈簧的彈性勢能至少為多少；(3)若在彈性限度內，彈簧的最大彈性勢能Em= 40 J ,以O點為坐標原點，OB為x軸，從O到B方向為正方

9、向，在圖乙坐標上畫出小車能進入圓形軌道且不脫離軌道情況下，彈簧彈性 勢能日與小車停止位置坐標 x關系圖。2 .一 ,一、 . mv -一t解析 (1)在取局點 mg= 不，得va=，10 m/s1212CH A： mgr=2ms 2mw, 4# vo= 5 2 m/s2mc /口Fno mg=, 得 Fnc= 6mg= 30 N。(2)要求1:越過 A點，vo= 印 m/s ,12P"Q Ep彈 1kmgx戶2mw 0,得 E）彈 1 = 32.5 J一1 2要求2：平拋運動 L=VBt, h=2gt ,得vb= 4 m/s12日彈2 kmgXB= mB 0, 得 E彈2=44 J綜

10、上所述，彈簧彈性勢能的最小值為44 J 。(3)分類討論：因為最大彈性勢能為由日廣科mgs= 0,得s= 16 m,所以至多運動到 B點，必不平拋。情況1:能越過O點，彈性勢能32.5 J & 曰彈 1W40 J當 Ep彈 1kmgx= 00,得 13 m< X1< 16 m,又因為O點是坐標原點，所以實際坐標值為5 m< xn<8 m情況2:恰能到達圓軌道圓心等高點，當 Ep彈2kmgxo- mgr= 0-0,得 E彈2 = 25 Jmgr= kmgx1,得x21= 2 m,又因為O點是坐標原點,所以實際坐標值為X2i=- 2 m恰能進入圓形軌道，當 E)彈2

11、kmgx0= 0 0,得EP彈2=20 J,此時坐標值為0 由動能定理表達式知， 巳彈與x是線性函數(shù)，圖象如圖所示。答案 (1)30 N (2)44 J(3)見解析反思歸納， 功能關系的應用“三注意”(1)分清是什么力做功，并且分析該力做正功還是做負功；根據(jù)功能之間的對應關系，判定能 的轉化形式，確定能量之間的轉化情況。(2)當涉及摩擦力做功時，機械能不守恒，一般應用能的轉化和守恒定律，特別注意摩擦產生 的內能Q= Ff x相對，x相對為相對滑動的兩物體間相對滑動路徑的總長度。(3)應用能量守恒定律解題時，首先確定初、末狀態(tài)，然后分清有多少種形式的能在轉化，再分析狀態(tài)變化過程中哪種形式的能量減

12、少，哪種形式的能量增加，求出減少的能量總和AE減和增加的能量總和 A E增，最后由A £減=A E增列式求解。|考向預測.1.(2019 桐鄉(xiāng)一中月考)如圖4所示，質量為 m的滑塊從h高處的a點沿圓弧軌道ab滑入 水平軌道bc,滑塊與軌道的動摩擦因數(shù)相同，滑塊在 a、c兩點時的速度大小均為 v, ab弧長 與bc長度相等，空氣阻力不計，重力加速度大小為g,則滑塊從a到c的運動過程中( )b圖4A.小球的動能始終保持不變1B.小球在bc過程克服阻力做的功一定等于 2mghC.小球經b點時的速度大于 Mgh + v2D.小球經b點時的速度等于 d2gh+v2解析 由題意知，在小球從 b運

13、動到c的過程中，由于摩擦力做負功，動能在減少，所以 A錯誤；從a到c根據(jù)動能定理 mgh- W= 0可得，全程克服阻力做功 W= mgh因在ab段、bc_ 一 -1_段摩擦力做功不同，故小球在bc過程克服力做的功一定不等于 2mgh所以B錯誤；在ab段正壓力小于bc段的正壓力，故在 ab段克服摩擦力做功小于在bc段克服摩擦力彳作功，即從 a到b克服摩擦力做功W <1 1 c 12mgh設在b點的速度為v ,根據(jù)動能te理有 mgh-W = 2mv -mv,所以v >gh +v , 故C正確，D錯誤。答案 C2.（2019 杭州模擬）如圖5所示，是一個簡化后的娛樂項目示意圖，游客被安

14、全地固定在球 型裝備（看成質點，圖中未畫出）內，被彈射系統(tǒng)水平貼地彈出后即刻進入長為L=5m的水平軌道SO O點既是水平路面的末端，也是半圓軌道OA勺起點，以O點為坐標原點建立水平向右的x軸。豎直半圓軌道 OAT AE（Q A B在同一條豎直線上，B點為半圓軌道的最高點，該 處切線水平）的半徑均為R= 2 m,它們在A點銜接，不計銜接處的縫隙大小和裝備運行到此處 的能量損失。半圓軌道 OA勺右側是一片水域，水面略低于半徑r=2 m的水平圓盤，MN是圓盤的豎直支架（它與半圓軌道在同一豎直面內 ），N點是圓盤的圓心， M點可以左右移動，水平 圓盤不能和半圓軌道 OA重疊。若球型裝備與SO之間的動摩

15、擦因數(shù) 科=0.2 ,與兩半圓軌道的 摩擦不計，圓盤轉軸NM的高度H= 2 m,不計空氣阻力，g取10 m/s2根據(jù)能重關系可得 E=科mg曰mgj4 R） + 2mB解得 E= 5 000 J 。 1 2（2）根據(jù)平拋運動的知識可得3R= 2gt2水平方向上有X = VBt解得x = 2 J6 m由于軌道不能重疊，所以 x的范圍為（42乖+ 2） m。,球型裝備的質量為 50 kg, 在某次設備測試中，讓球型裝備空載運行，求：啜直的 半m軌izr圖5（1）為了能讓裝備安全到達 B點，則彈射系統(tǒng)應至少給裝備提供多少能量？（2）若裝備恰好能安全到達 B點，此后為讓裝備能落到水平圓盤上，求M點的坐

16、標范圍;（3）若M點的坐標為x=6 m,為讓裝備能落到水平圓盤上，求彈射系統(tǒng)提供給裝備的能量。2VB解析（1）在最高點B根據(jù)牛頓第二定律可得 mg= mR（3）由于x' =8 m>x= 2木 m>4 m,故最小能量為日=5 000 J 。根據(jù) x' = Vb' t解得 Vb' = 8、y| m/s最大能量為1, 2 17 500E=mgN mg4R) + 2mv b=3 J =5 833 J彈射系統(tǒng)提供給裝備的能量范圍為5 000 J vEv 5 833 J 。答案 (1)5 000 J (2)(4 2m+2) m (3)5 000 J<E&l

17、t;5 833 J命題角度考向動量觀點和能量觀點在力學中的應用動量和動能的關系【典例1】（2019 浙江湖州選考模擬）高鐵列車在啟動階段的運動可看作初速度為零的勻加速直線運動。在啟動階段，列車的動能A.與它所經歷的時間成比B.與它的位移成正比C.與它的速度成正比D.與它的動量成正比解析 列車啟動的過程中加速度恒定,由勻變速直線運動的速度與時間關系可知v = at,且列由以上整理得1 o OEk=2mjat2,動能與時間的平方成正比，動能與速度的平方成正比，A、C錯誤;,12.將x=at代入上式得 E=max則列車的動能與位移成正比，B正確;由動能與動量的關系式&=2/知，列車的動能與動

18、量的平方成正比，D錯誤。答案 B命題角度動量定理的應用【典例2】（2019 浙江富陽新高考適應性考試）高空墜物極易對行人造成傷害。若一個 50 g的雞蛋從一居民樓的 25層墜下，與地面的碰撞時間約為2 ms,則該雞蛋對地面產生的沖擊力約為（）A.10 NB.10 2 NC.103 ND.10 4 N解析 根據(jù)自由落體運動和動量定理有v2 = 2gh（25層樓的高度約 70 m）, Ft = mv,代入數(shù)據(jù)解得F-1X103 N,所以C正確。答案 C命題角度動量守恒定律和能量守恒定律的綜合應用【典例3】(2018 全國卷I, 24) 質量為 m的煙花彈獲得動能 E后，從地面豎直升空。當 煙花彈上

19、升的速度為零時，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質量相等的兩部分，兩部分獲得的動能之和也為E,且均沿豎直方向運動。爆炸時間極短，重力加速度大小為 g,不計空氣阻力和 火藥的質量。求(1)煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經過的時間； (2)爆炸后煙花彈向上運動的部分距地面的最大高度。解析(1)設煙花彈上升的初速度為V0,由題給條件有12E= 2mv 設煙花彈從地面開始上升到火藥爆炸所用的時間為t ,由運動學公式有0 vo= gt(2)設爆炸時煙花彈距地面的高度為h1,由機械能守恒定律有 E= mgh®V1 和 V2?；鹚幈ê?，煙花彈上、下兩部分均沿豎直方向運動，設爆炸后瞬間其速度分別為

20、由題給條件和動量守恒定律有 ；mV + ；mV= E44mv+:mv=0 22由式知，煙花彈兩部分的速度方向相反，向上運動部分做豎直上拋運動。設爆炸后煙花彈向上運動部分繼續(xù)上升的高度為h2,由機械能守恒定律有121mv= 2mgh 聯(lián)立式得，煙花彈向上運動部分距地面的最大高度為h = h1 + h2=吏。mg-12E2E答案g m (2)mg反思歸納動量和能量綜合問題的主要情境模型為：碰撞、滑塊在滑板上滑動和爆炸。(1)碰撞過程滿足動量守恒并遵循碰撞后系統(tǒng)動能不增加、碰撞前后的運動情況要合理的原則。(2)滑塊放置在光滑水平地面的滑板上滑動時，滑塊和滑板組成的系統(tǒng)滿足動量守恒，滑塊和滑板之間因摩

21、擦生熱，故系統(tǒng)機械能減少，一般利用功能關系(即摩擦產生的熱量等于系統(tǒng)動 能的減少量）列方程求解。I考向預測.1.（2019 合肥四中段考）（多選）如圖6所示，（a）圖表示光滑平臺上，物體 A以初速度V0滑到 上表面粗糙的水平小車上， 車與水平面間的動摩擦因數(shù)不計； （b）圖為物體A與小車B的v t 圖象，重力加速度已知，由此可求出 （ ）叮"打打I rjt1 r->夕，"I jF勿，易/C#汾一O “I（a ）（h ）圖6A.小車上表面長度B.物體A與小車B的質量之比C.A與小車B上表面的動摩擦因數(shù)D.小車B獲得的動能解析 由圖象可知，A B最終以共同速度 vi勻速運

22、動，不能確定小車上表面長度，選項 A錯mAvi反；由動重寸恒te律得navo=（mA+ mm）vi,解得一=,故可以確te物體A與小車B的質重nB vo - vi1之比，選項B正確；由圖象可以知道 A相對小車B的位移Ax=v0ti,根據(jù)能量守恒得 wmgAx1 c i= 2mv22（nA+ m）v2,根據(jù)選項B中求得質量的關系，可以解出動摩擦因數(shù)，選項 C正確；由 于小車B的質量不知道，故不能確定小車B獲得的動能，故 D錯誤。答案 BC2.（20i9 江西紅色七校二模）在光滑水平面上有三個彈性小鋼球a、b、c處于靜止狀態(tài)，質量分別為2m m和2m其中a、b兩球間夾一被壓縮了的彈簧，兩球被左右兩

23、邊的光滑擋板束 縛著。若某時刻將擋板撤掉，彈簧便把a、b兩球彈出，兩球脫離彈簧后，a球獲得的速度大小為v,若b、c兩球相距足夠遠，則 b、c兩球相碰后（）圖7 iA.b球的速度大小為 相，運動方向與原來相反2 、一 ，、，一，一B.b球的速度大小為3v,運動萬向與原來相反8c.c球的速度大小為3v2D.c球的速度大小為-v3解析 設b球脫離彈簧時的速度為 V0, b、c兩球相碰后b、c的速度分別為vb和vc,取向右為正方向，彈簧將 a、b兩球彈出過程，由動量守恒定律得0= 2mv+ mv,解得vo = 2v； b、c121212兩球相碰過程，由動重寸恒th律和機械能寸恒th律得mv= mv+2

24、mv, 2mv=2mv+2 2 mv,24 一聯(lián)乂解得vb= §v(負方表不方向向左，與原來相反 ),vc= 3v,故B正確。答案 B3.(2019 浙江淳安新高考適應性考試)如圖8所示，質量 M= 1.0 kg的木塊隨傳送帶一起以v=2.0 m/s的速度向左勻速運動，木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)(1=0.50。當木塊運動至最左端A點時，一顆質量為20 g的子彈以v°= 3.0X102 m/s水平向右的速度擊穿木塊，穿出時子彈速度 vi=50 m/s。設傳送帶的速度恒定，子彈擊穿木塊的時間極短，且不計木塊質 2重變化，g取10 m/s 。求：圖8(1)在被子彈擊穿后，木塊向右

25、運動距A點的最大距離；(2)子彈擊穿木塊過程中產生的內能；(3)從子彈擊穿木塊到最終木塊相對傳送帶靜止的過程中，木塊與傳送帶間由于摩擦產生的內能。解析(1)設木塊被子彈擊穿時的速度為v',子彈擊穿木塊過程動量守恒，則mv Mv= mv+ Mv'解得 v' = 3.0 m/s設子彈穿出木塊后，木塊向右做勻減速運動的加速度大小為a,根據(jù)牛頓第二定律得Mg=Ma解得 a =5.0 m/s 2木塊向右運動到離 A點最遠時，速度為零，設木塊向右移動最大距離為si,貝U v' 2= 2as1解得 si= 0.90 m。(2)根據(jù)能量守恒定律可知子彈射穿木塊過程中產生的內能為

26、E=；mv+；Mv-；md一；MV 22222解得 E= 872.5 J 。(3)設木塊向右運動至速度減為零所用時間為t1,然后再向左做加速運動，經時間 t2與傳送帶達到相對靜止，木塊向左移動的距離為S2O根據(jù)運動學公式得v2=2as2解得 S2= 0.40 mti = v= 0.60 s , t2=v=0.40 s aa木塊向右減速運動的過程中相對傳送帶的位移為s = vti + si=2.1 m產生的內能 Q=Mgs =10.5 J木塊向左加速運動的過程中相對傳送帶的位移為s" = vt2 s2= 0.40 m產生的內能 Q=pMgs' = 2.0 J所以整個過程中木塊與

27、傳送帶摩擦產生的內能Q= Q+Q=12.5 J 。答案 (1)0.90 m (2)872.5 J (3)12.5 J核心素養(yǎng)提升I破解選考壓軸題策略一一審題“三步走”第一步：審條件挖隱含任何一個物理問題都是由條件和結論兩部分構成的。條件是解題的主要素材，充分利用條件 間的內在聯(lián)系是解題的必經之路。條件有明示的，有隱含的，審視條件更重要的是要充分挖 掘每一個條件的內涵和隱含的信息，發(fā)揮隱含條件的解題功能。第二步：審情景 建模型有些題目，直接給出了物理情景，我們還需通過分析把這些物理情景轉化為具體的物理條件或物理模型后，才能利用物理規(guī)律求解。第三步：審過程 理思路高考物理計算題往往綜合性強、題目情

28、景新、設置障礙點多，一般不能一眼看透解題的思路和方法，這就需要我們靜下心來，對物體進行受力分析、過程分析，根據(jù)物體運動過程構建 出物理模型，選擇合理的物理規(guī)律?！镜淅?如圖9,水平地面上有兩個靜止的小物塊a和b,其連線與墻垂直；a和b相距l(xiāng) , 一.一 .3b與墻之間也相距l(xiāng) ； a的質量為b的質量為兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均相同?，F(xiàn)4使a以初速度V。向右滑動，此后 a與b發(fā)生彈性碰撞，但 b沒有與墻發(fā)生碰撞，重力加速度 大小為g,求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)滿足的條件。圖9審題指導 第一步：審條件 挖隱含動摩擦因敏均相同1包口、做加速度相同的勻減速 直線運動口與發(fā)生彈性碰撞 陵令.碰撞過程

29、中.系統(tǒng)動董和機 械能均守恒方沒有與靖發(fā)生碰撞隱含"的位移小于/第二步：審情景 建模型1通殖犍前仃的運動過程 建模勻減速直線運動“與的碗撞過程比次,彈性碰撞模型碰撞后b的運動過程一建模*勻減速直線運動 第三步：審過程 選規(guī)律碰撞前仃的減速過程上動能定理nE碰撞過程應用動量守恒定律機技能守恒定律碰撞Q b的減速過程 應用x動能定理解析 設物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為科，要使物塊a、b能夠發(fā)生碰撞，應有；mV> 科 mgl2V02gl設在a、b發(fā)生彈性碰撞前,a的速度大小為vi,由動能定理可得:(1 mgl=2m2mV®設在a、b發(fā)生彈性碰撞后，a、b的速度大小分別為V2、

30、V3, 由動量守恒定律和機械能守恒定律得：mv= mu+3mv3 4121213m 22mv=2mv+2q V3 聯(lián)立各式得V3=V1由題意知b沒有與墻發(fā)生碰撞，由動能定理得:解得綜上所述有2232v0Vow 虱 v 113gl且 2gl32v2v23水 113gl & w <為1課時跟蹤訓練|一、選擇題（14題為單項選擇題， 1.（2019 溫州九校高三上學期模擬 截面積為0.4 cm 1 2,噴出水的速度為 度為 1X103 kg/m 3）（）56題為不定項選擇題）如圖1所示，一種清洗車輛用的手持式噴水槍，槍口橫10 m/s 。當它工作時，估算水槍的平均功率約為（水的密圖1A

31、.4 WC.50 W解析1 s內水槍射出的水質量為B.25 WD.200 W 13滑拼接組成“ S”形軌道，一個質量為m的小環(huán)套在軌道上，小環(huán)從軌道最高點由靜止開始下滑，下滑過程中始終受到一個水平恒力F的作用，小環(huán)能下滑到最低點， 重力加速度大小為 g,則小環(huán)從最高點下滑到最低點的過程中（）P Sv,這部分水增加的動能為 2p Sv =圖2A.小環(huán)機械能守恒B.外力F一直做正功C.小環(huán)在最低點的速度大小為v = 2#gRD.在最低點小環(huán)對軌道的壓力大小Fn= mg解析 小環(huán)下滑過程中受重力、軌道沿半徑方向的作用力和水平外力F,重力一直做正功，外力F時而做正功時而做負功，軌道的作用力一直不做功，

32、故小環(huán)機械能不守恒，選項A B錯誤；小環(huán)從最高點下滑到最低點的過程中，在沿水平恒力F方向上的位移為0,則由動能定理 1一可得整個過程中重力做的功等于動能變化重，mg,R R= 2mv,解得v= 2yj2gR選項C正確；2小環(huán)在最低點，由牛頓第二定律得 Fn' mg= mR,得Fn' = 9mg由牛頓第三定律可知 Fn= FN= 9mg選項D錯誤。答案 C3.（2019 溫州九校高三上學期模擬）某小組在試驗汽車模型，該模型以蓄電池為驅動能源，驅動電機能夠將輸入功率的90%?；癁闋恳嚹Ｐ颓斑M的機械功率。該模型的總質量mR 30kg,當它在水平路面上以 v=18 km/h的速度勻

33、速行駛時，驅動電機的輸入電流I =5 A,電壓U 30 V。某地區(qū)地表的平均日照輻射度約為480 W/m2,若以太陽能為該模型的蓄電池供電，已知能量轉化效率約為15%汽車受到太陽口射面積約為1 m2。以下說法正確的是（）A.該模型以v=18 km/h速度行駛時，所受的阻力大小為30 NB.該模型以v=18 km/h速度行駛時，驅動電機的機械功率為150 WC.該模型若由太陽能直接供電，能以速度v=18 km/h正常行駛D.若該地一天的有效日照時間為8小時，充電一天可供該模型以 v= 18 km/h速度行駛約69.12km一P 0.9X5X30 ,一解析 由公式F=-=N=27 N,故A錯誤；由

34、題意可知，該模型以v=18 km/h速V 5度行駛時，驅動電機的機械功率為P機=刀IU = 0.9 X 5X30 W135 W,故B錯誤；由題意可知，太陽能電池提供的功率為480X 1X15% W72 W,該模型以v=18 km/h速度行駛時的功率為 150 W,故C錯誤；日照8 h ,太陽能電池獲得的總能量可供汽車行駛的時間為t = 7277T h = 3.84 h ,故汽車可行駛的距離為x=vt =15018X3.84 km = 69.12 km ,故 D正確。答案 D4.（2019 稽陽聯(lián)誼學校聯(lián)考）自主品牌比亞迪汽車，2018年度新能源汽車總銷量超越全球知 名品牌特斯拉，旗下熱銷車型比

35、亞迪唐好評如潮。表格中是純電動唐的部分技術參數(shù)，分 析可知（）續(xù)航里程（km,特定工況下）520整備質重（kg）2 155最圖車速（km/h）160電池組儲能（kW/- h）82.8電機額定機械功率（kW）180電機機械功率與電池組總功率的轉化效率80%A.工況條件下百公里耗電量17.3 kW - hB.電池組容量約為 2.98 X 10 8 CC.若持續(xù)額定機械功率工作，可工作約0.46 hD.在水平直道上以最高車速行駛時，受到的阻力約為3 240 N解析 即使電池組能量全部用完，百公里耗電量為82.8口-520>< 100 kW- h=15.9 kW - h, A 錯誤;口 W

36、 82.8B鎬反；t=h=h =82.8 X 1 000 X3 600 J =2.98 X 10 8 J ,容量與能量不是同一概念,P機 Pte - n 1.8 x 10 x 0.80.46 h,但這種算法沒有考慮轉化效率，C錯誤；f=F=尸 =-N= 3 24036N, D正確。答案 D5.（2019 稽陽聯(lián)誼學校聯(lián)考）如圖3所示，豎直光滑桿固定不動，套在桿上的彈簧下端固定，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h= 0.1 m處，滑塊與彈簧不拴接?，F(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過傳感器測量到滑塊的速度和離地高度h并作出滑塊的 曰-h圖象，其中高度從 0.2m上升到0.35 m范圍內圖象為直線，其余部

37、分為曲線，以地面為零勢能面，不計空氣阻力，重力加速度大小g=10 m/s 2,由圖象可知（）圖3A.小滑塊的質量為0.2 kgB.彈簧最大彈性勢能為0.5 JC.輕彈簧初始壓縮量為0.25 m0.5 JD.小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為解析由題意可知，在 0.20.35 m過程中，滑塊僅受重力作用，這個過程中，動能減小0.3J,也就是重力勢能增加 0.3 J ,由E= mgh可知，x 0.2 kg , A正確；由能量守恒可知，最 大彈性勢能也就是滑塊增加的重力勢能，大小為 0.2 kg X 10 m/s 2x （0.35 m 0.1 m） =0.5 J , B正確；由題意可知，彈簧

38、原長為0.2 m ,而滑塊出發(fā)時高度為 0.1 m ,所以壓縮量為 0.1 m ,C錯誤；滑塊最高到 0.35 m處，可知系統(tǒng)總能量為 b=mgh= 0.2X10X0.35 J = 0.7 J ,滑塊 最大動能為0.32 J ,所以重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0.7 J -0.32 J =0.38 J , D錯誤。答案 AB 6.（2019 湖南衡陽模擬）如圖4所示，質量 m= 1 kg的物體從高為h=0.2 m的光滑軌道上 P點由靜止開始下滑，滑到水平傳送帶上的A點，物體和傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為科= 0.1 ,傳送帶AB之間的距離為l=5.5 m ,傳送帶一直以v=3 m/s的速度沿

39、順時針方向勻速轉動，則（）圖4A.物體由A運動到B的時間是1.5 sB.物體由A運動到B的過程中，摩擦力對物體的沖量大小為1 N - sC.物體由A運動到B的過程中，系統(tǒng)產生 0.5 J的熱量D.帶動傳送帶轉動的電動機在物體由A運動到B的過程中，多做了 3 J功解析 物體下滑到A點的速度為V。，由機械能守恒定律有 ；mV= mgh、V V0代入數(shù)據(jù)得V0=2 m/s,物體在摩擦力作用下先做勻加速運動，后做勻速運動，有t1 = =gv + V03+2s1 = -2-11 = 2 * 1 m= 2.5 m0=5A產 s=1 s v 3t = 11+ 12= 2 s ,選項 A 錯誤；物體由A運動到

40、B的過程中，摩擦力對物體的沖量大小為I =科mgt = 1 N s,選項B正確；在11時間內，傳送帶做勻速運動s帶=vt 1 = 3 mQ）=科mg s= mgs帶一s。，代入數(shù)據(jù)得Qi= 0.5 J ,選項C正確；物體從A運動到B的過程中，物體動能增量ARnmV；mV,電動機多做的功為 W= Q+A Ek=3 J ,選項D正確。答案 BCD二、非選擇題7.(2019 浙江溫嶺新高考適應性考試)如圖5所示為修建高層建筑常用的塔式起重機。在起重機將質量m5X103 kg的重物豎直吊起的過程中，若重物先以加速度ai做勻加速運動，達到最大速度v=2 m/s,然后以最大速度勻速運動，最后以加速度a2做

41、勻減速運動恰好到達高層建筑平臺。假定高層建筑平臺離地面的高度為H= 36 m。重物經過10 s勻加速運動達到最大速度v,從地面到達高層建筑平臺僅用時間28 s ,重力加速度大小 g= 10 m/s 2。求：圖5(1)重物勻加速上升過程中的加速度a及上升高度h;(2)在勻加速上升過程中，重物對纜繩的拉力大??；(3)重物勻速運動的時間。解析(1)勻加速上升過程中的加速度a1 = ；，代入數(shù)據(jù)得a1=0.2 m/s 2t 1上升高度h=2" 代入數(shù)據(jù)得h=10 m。(2)在勻加速上升過程中，對重物由牛頓第二定律可得F mg= ma, F= m/ ma代入數(shù)據(jù)得F= 5.1X10 4 N由牛

42、頓第三定律知重物對纜繩的拉力大小為5.1 X 104 Nov(3)設重物勻速運動的時間12,則H= h+vt 2 + 2( t t1t2)代入數(shù)據(jù)得t2=8 s o答案 (1)0.2 m/s 2 10 m (2)5.1 X10 4 N (3)8 s8.(2019 浙江省重點中學高三期末熱身聯(lián)考)如圖6所示，傾角為37。的光滑導軌，頂端高H= 1.45 m,下端通過一小段光滑圓弧與內壁光滑的薄壁細管做成的圓環(huán)軌道相接于最低端R整個裝置由豎直平面內的若干個相同圓環(huán)組成，第一個圓環(huán)記作 1號，第二個圓環(huán)記作2號,其余依此類推。已知圓環(huán)半徑為R= 0.5 m間距為Xo=1.1 m,軌道水平段的動摩擦因

43、數(shù)科=0.2。一質量m= 0.5 kg的小球在傾斜導軌頂端A點以v°=2 m/s速度水平發(fā)射，在落到傾斜導軌上P點后即沿軌道運動(P點在圖中未畫出)。不計空氣阻力，sin 37 0 = 0.6, cos 37 0 2 = 0.8 ,取 g 為 10 m/s。求：.產LI m 小球落到傾斜導軌上P點到A點的距離；(2)小球落到軌道上后只保留沿斜面方向的速度v=3.4 m/s沿軌道繼續(xù)滑行，小球能通過第幾號圓環(huán)軌道；(3)在(2)問條件下，小球最終停在離B點多遠的位置。1, 2廠、解析(1)小球飛出后做平拋運動，豎直方向做自由落體運動y=2gt水平方向X=V0t它們之間的關系tan 37

44、 0 = y x聯(lián)立得飛行時間t=0.3 s落點的 x 坐標 xi=vot =2X0.3 m = 0.6 m落點離斜面頂端的距離l = cos x；。= 0-8 m= 0.75 m。(2)小球在做平拋運動時豎直方向的位移y=1gt2 = 2X 10X0.3 2 m=0.45 m由機械能守恒可知，小球通過B點的速度滿足1212、2m邛=2mv+ mg H y)代入數(shù)據(jù)得Vb= 5.62 m/s小球在圓環(huán)的軌道內運動，所以只要通過圓環(huán)最高點的速度大于0即可。設小球恰好能通過第n個圓環(huán)，由于小球只有在水平面上運動的過程中才受到摩擦力，所以小球在水平面上通 過的路程為s,則s=(n 1)x。由動能定理得1 2一mg- s mg, 2 R= 02mw,得 s = 2.89 m ,由 xc= 1.1 m代入數(shù)據(jù)整理得 n = 3.63 v 4所以小球能通過第 3個圓環(huán)，不能通過第 4個圓環(huán)。(3)小球從B點開始在水平面上受到摩擦力的作用，摩擦力做功，機械能轉化為內能，設小球12通過的取大路程為 smi,由功目匕關系信一mgsm= 0 2mv!代入數(shù)據(jù)得Sm= 7.89 m由題圖可知，小球通過第3個圓環(huán)后，在水平方向已經發(fā)生的位移是2.2 m ,所以小球在第 3個圓環(huán)與第4個圓環(huán)之間的路程為so= Sm 2.2 m =