高考物理專題復(fù)習(xí)-專題3功和能第2講(純word版)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專題三第二講 一、選擇題(16題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，710小題有多個(gè)選項(xiàng)正確)1(2014·黑龍江齊齊哈爾二模)如圖所示，質(zhì)量相等、材料相同的兩個(gè)小球A、B間用一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連組成系統(tǒng)，系統(tǒng)穿過一粗糙的水平滑桿，在作用在B上的水平外力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的總動(dòng)能為4Ek時(shí)撤去外力F，最后停止運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則在從撤去外力F到停止運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是()A撤去外力F的瞬間，彈簧的壓縮量為B撤去外力F的瞬間，彈簧的伸長(zhǎng)量為C系統(tǒng)克服摩擦力所做的功小于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量

2、DA克服外力所做的總功等于2EK答案D解析撤去F瞬時(shí)，彈簧處于拉伸狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)在F作用下一起勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有F2mg2ma，對(duì)A有kxmgma，求得拉伸量x，則A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；撤去F之后，系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中，克服摩擦力所做的功等于機(jī)械能的減少量，則C錯(cuò)誤；對(duì)A利用動(dòng)能定理W合0EkA，又有EkAEkB2Ek，則知A克服外力做的總功等于2Ek，則D項(xiàng)正確。2(2014·廣東)如圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中和為楔塊，和為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦，在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中()A緩沖器的機(jī)械能守恒B摩擦力做功消耗機(jī)械能C墊板的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D彈

3、簧的彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能答案B解析本題主要考查功能關(guān)系和能量守恒，要明確不同力做功涉及不同能的變化及機(jī)械能守恒的條件，在撞擊緩沖過程中，摩擦力和彈力做負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈力勢(shì)能和內(nèi)能，機(jī)械能不守恒，B正確，ACD不正確，利用能量守恒解題時(shí)，要分析幾個(gè)力做功，從而分析出幾種形式能的轉(zhuǎn)化，另外還要分析動(dòng)能的轉(zhuǎn)化。3(2014·耀華中學(xué))如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度從A點(diǎn)沖上傾角為30°的固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度為3g/4，這物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個(gè)過程中物體的()A機(jī)械能損失了mgh/4B動(dòng)能損失了3mgh/2C重力勢(shì)能

4、增加了3mgh/4 D整個(gè)過程中物體機(jī)械能守恒答案B解析本題考查功能關(guān)系、牛頓第二定律，意在考查考生用功能觀點(diǎn)去解決問題的能力。對(duì)物體分析由牛頓第二定律列方程mgsin30°fmg，解得fmg。由于有摩擦力做功，機(jī)械能不守恒，機(jī)械能的損失等于克服摩擦力做功，損失為f·xmg×2hmgh，選項(xiàng)A、D均錯(cuò)；重力勢(shì)能的增加值等于克服重力做的功，為mgh，C項(xiàng)錯(cuò)誤；動(dòng)能損失等于克服合力做的功，為mg×2hmgh，B項(xiàng)正確。4(2014·安徽卷)如圖所示，有一內(nèi)壁光滑的閉合橢圓形管道，置于豎直平面內(nèi)，MN是通過橢圓中心O點(diǎn)的水平線。已知一小球從M點(diǎn)出發(fā)，

5、初速率為v0，沿管道MPN運(yùn)動(dòng)，到N點(diǎn)的速率為v1，所需時(shí)間為t1；若該小球仍由M點(diǎn)以初速率v0出發(fā)，而沿管道MQN運(yùn)動(dòng)，到N點(diǎn)的速率為v2，所需時(shí)間為t2。則()Av1v2，t1>t2Bv1<v2，t1>t2Cv1v2，t1<t2 Dv1<v2，t1<t2答案A解析該題考查平均速率和機(jī)械能守恒問題。解題關(guān)鍵是要明確，小球沿MPN運(yùn)動(dòng)的平均速率小于沿的平均速率。根據(jù)機(jī)械能守恒，可知v1v2，根據(jù)平均速率可知t1>t2，A正確。本題的難點(diǎn)在于要理解A球向上運(yùn)動(dòng)的平均速率小于向下運(yùn)動(dòng)的平均速率。5(2014·上海單科)靜止在地面上的物體在豎直向上

6、的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力。不計(jì)空氣阻力，在整個(gè)上升過程中，物體機(jī)械能隨時(shí)間變化關(guān)系是()答案C解析以地面為零勢(shì)能面，以豎直向上為正方向，則對(duì)物體，在撤去外力前，有Fmgma，hat2，某一時(shí)刻的機(jī)械能EEF·h，解以上各式得E ·t2t2，撤去外力后，物體機(jī)械能守恒，故只有C正確。6(2014·福建卷)如圖，兩根相同的輕質(zhì)彈簧，沿足夠長(zhǎng)的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部擋板上，斜面固定不動(dòng)。質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端?，F(xiàn)用外力作用在物塊上，使兩彈簧具有相同的壓縮量，若撤去外力后，兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧，則從撤去外力到物塊

7、速度第一次減為零的過程，兩物塊()A最大速度相同B最大加速度相同C上升的最大高度不同D重力勢(shì)能的變化量不同答案C解析本題考查了彈性勢(shì)能與重力勢(shì)能及動(dòng)能的變化。解題關(guān)鍵是各物理量所對(duì)應(yīng)彈簧所處的狀態(tài)及受力情況。開始?jí)嚎s量相同，彈力相同，釋放瞬間兩球加速度最大，由牛頓第二定律，kx0mgsinmam，amgsin，由于兩物塊質(zhì)量不同，因此最大加速度不同，因此B選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)物塊加速為零時(shí)，速度最大，則kxmgsin，由能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，有kxkx2mv，所以v，m越大，vm越小，兩物塊質(zhì)量不同，最大速度不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；達(dá)到最大高度時(shí)速度為零，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，則kxmgh，h，兩物塊質(zhì)量不

8、同，上升的最大高度不同，選項(xiàng)C正確；彈簧相同，開始?jí)嚎s量相同，全過程釋放的彈性勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，即EPGEPO，重力勢(shì)能的變化量相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。本題對(duì)最大速度的分析是難點(diǎn)，列出能量守恒關(guān)系式才能準(zhǔn)確解答。7(2014·豫東、豫北模擬)“健身彈跳球”是最近在少年兒童中特別流行的一種健身器材，少年兒童在玩彈跳球時(shí)如圖所示，雙腳站在彈跳球的水平板上，用力向下壓彈跳球，人和形變的彈跳球能一起在地面上跳動(dòng)。忽略阻力和彈跳球的質(zhì)量，設(shè)跳動(dòng)時(shí)人和彈跳球一直保持豎直。則從彈跳球下端觸地后直到最低點(diǎn)的一段運(yùn)動(dòng)過程中()A人所受重力的瞬時(shí)功率逐漸減小B人的加速度先減少后增大C人的動(dòng)能逐漸減小D人

9、的機(jī)械能逐漸減小答案BD解析這段過程中，速度先增大后減小，人的動(dòng)能先增大后減小，C錯(cuò)；重力的功率Pmgv也是先增后減，A錯(cuò)；人的加速度先向下減小后向上增大，B對(duì)，重力之外的其他力對(duì)人一直做負(fù)功，人的機(jī)械能一直減小，D對(duì)。8(2014·許昌、新鄉(xiāng)、平頂山模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的物體在斜向上的傳送帶上由靜止釋放。傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，始終保持以速度v勻速斜向上運(yùn)動(dòng)。物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后與傳送帶保持相對(duì)靜止。對(duì)于物體從靜止釋放到相對(duì)傳送帶靜止這一過程，下列說法正確的是()A物體克服重力做的功為mv2B合外力對(duì)物體做的功為mv2C物體和傳送帶之間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量為mv2D摩擦力對(duì)

10、物體做的功等于物體機(jī)械能的增量答案BD解析本題考查功的計(jì)算、功能關(guān)系，意在考查考生對(duì)動(dòng)能定理的應(yīng)用能力。在物塊上升過程當(dāng)中，受重力支持力和摩擦力，只有重力和摩擦力做功，由動(dòng)能定理可知WfWGmv2/2，物體克服重力做功不為mv2/2，故A錯(cuò)誤；合外力做的功為mv2/2，故B正確；產(chǎn)生的熱量等于摩擦力與物塊和傳送的位移差值的乘積，故C錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理可知摩擦力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增量，故D正確。9(2014·河北第三次質(zhì)檢)如圖所示，軌道NO和OM底端對(duì)接且，小環(huán)自N點(diǎn)由靜止滑下再滑上OM。已知小環(huán)在軌道NO下滑的距離小于在軌道OM上滑的距離，忽略小環(huán)經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失，軌

11、道各處的摩擦系數(shù)相同。若用F、 f、v和E分別表示小環(huán)所受的合力、摩擦力、速度和機(jī)械能，這四個(gè)物理量的大小隨環(huán)運(yùn)動(dòng)路程的變化關(guān)系如圖。其中能正確反映小環(huán)自N點(diǎn)到右側(cè)最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程的是()答案ABC解析環(huán)下滑過程所受合力F1mgsinmgcos，上滑過程所受合力F2mgsinmgcos。設(shè)小環(huán)運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)時(shí)速度為v，下滑過程v22a1x1，上滑過程v22a2x2，x1<x2，則a1>a2，合力Fma，則F1>F2，A對(duì)；下滑過程受的摩擦力f1mgcos，上滑過程f2mgcos，則f1<f2，B對(duì)；由于a1>a2，x1<x2，C項(xiàng)正確；設(shè)小球在初位置時(shí)機(jī)械能為E0

12、，由功能關(guān)系EE0f·xE0mgcos·x，圖象斜率為mgcos，則下滑過程斜率小于上滑過程斜率，D項(xiàng)錯(cuò)。10(2014·衡水中學(xué)模擬)在傾角為的固定光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，彈簧勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時(shí)，物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為d，速度為v。則此時(shí)()A拉力做功的瞬時(shí)功率為FvsinB物塊B滿足m2gsinkdC物塊A的加速度為D彈簧彈性勢(shì)能的增加量為Fdm1gdsinm1v2答案CD解析本題考查功能關(guān)系、功率、平均功率和瞬時(shí)

13、功率，意在考查考生的理解能力。開始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧彈力等于A的重力沿斜面向下的分力，當(dāng)B剛離開C時(shí)，彈簧的彈力等于B的重力沿斜面向下的分力，故m2gsinkx2，x2為彈簧相對(duì)于原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)量，但由于開始時(shí)彈簧是壓縮的，故dx2，故m2gsinkd；當(dāng)B剛離開C時(shí)，彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力，故m2gsinkx2，根據(jù)牛頓第二定律：Fm1gsinkx2ma，已知m1gsinkx1，x1x2d故物塊A加速度等于；拉力的瞬時(shí)功率PFv，故A錯(cuò)誤；根據(jù)功能關(guān)系，彈簧彈性勢(shì)能的增加量等于拉力的功減去系統(tǒng)動(dòng)能和重力勢(shì)能的增加量，即為：Fdm1gdsinm1v2，故D正確。二、非選擇題11(

14、2014·信息卷)如圖所示，半徑為R1.8m的光滑圓弧軌道AB，下端B恰與小車右端上表面平滑對(duì)接且到豎直擋板的距離為2.4m，小車固定在地面上，小車長(zhǎng)未知，小車上表面距地面的高度h0.2m，現(xiàn)有一質(zhì)量為m2kg的滑塊，從圓弧軌道頂端由靜止釋放，滑到B端后沖上小車，滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.8，重力加速度g10m/s2。(1)求滑塊到達(dá)B端時(shí)，軌道對(duì)它支持力的大??；(2)滑塊離開小車后恰好落在擋板底端，求小車的長(zhǎng)度；(3)若撒去小車，在A點(diǎn)給滑塊一豎直向下的初速度，滑塊也可以從B點(diǎn)平拋落到擋板的底端，求此初速度的大小。答案(1)60N(2)2m或2.16m(3)6m/s解析(1

15、)由機(jī)械能守恒定律和牛律第二定律得mgRmvvB6m/s，F(xiàn)Nmgm則：FN60N(2)設(shè)小車的長(zhǎng)度為x，則小車的左端到擋板的水平距離為2.4mx，滑塊離開小車時(shí)的速度為v，則根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有v2v2gx滑塊做平拋運(yùn)動(dòng)有：水平方向2.4mxvt豎直方向hgt2聯(lián)立各式得x2m或x2.16m(3)滑塊從B點(diǎn)平拋，豎直方向hgt2水平方向2.4mvtmgRmv2mvv06m/s12(2014·內(nèi)蒙古包頭測(cè)評(píng))如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)開始用一沿斜面方向

16、的力F拉物塊A使之向上勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開C時(shí)F的大小恰為2mg。問：(1)從F開始作用到物塊B剛要離開C的過程中彈簧彈力對(duì)物塊A做的功。(2)物塊B剛要離開C時(shí)，物塊A的動(dòng)能。(3)從F開始作用到物塊B剛要離開C的過程中力F做的功。答案(1)0(2)(3)解析(1)令x1表示未加F時(shí)彈簧的壓縮量，對(duì)物塊A有：kx1mgsin30°令x2表示B剛要離開C時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量，對(duì)物塊B有：kx2mgsin30°所以x1x2，彈力做的功為零(2)B剛要離開C時(shí)，對(duì)物塊A，有Fmgsin30°kx2ma將F2mg，代入上式得ag對(duì)A：2a(x1x2)v2Ekmv2(3)對(duì)A由動(dòng)能定理有WFWGmv2WGmg(x1x2)sin30°得WF13如圖甲所示，一足夠長(zhǎng)、與水平面夾角53°的傾斜軌道與豎直面內(nèi)的光滑圓軌道相接，圓軌道的半徑為R，其最低點(diǎn)為A，最高點(diǎn)為B?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊與斜軌間有摩擦，物塊從斜軌上某處由靜止釋放，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)與軌道間壓力的大小F與釋放的位置距最低點(diǎn)的高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示，不計(jì)小球通過A點(diǎn)時(shí)的能量損失，重力加速度g10m/s2，sin53°，