高考物理復(fù)習(xí)特訓(xùn)卷 第一部分 高考熱點(diǎn)專項(xiàng)練 考點(diǎn)五 機(jī)械能 第40練 功能關(guān)系 能量守恒定律

1、 第40練功能關(guān)系能量守恒定律 eq avs4alco1(（時(shí)間20分鐘）) 思維方法1做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程功是能量轉(zhuǎn)化的量度2功與能量的變化是“一一對(duì)應(yīng)”的，如重力做功對(duì)應(yīng)重力勢(shì)能的變化，合外力做功對(duì)應(yīng)動(dòng)能的變化等3分析機(jī)械能的變化，既可以用定義法也可以根據(jù)除重力(彈簧彈力)以外的其他力做功來(lái)分析選擇題1如圖，質(zhì)量為1 kg的小物塊從傾角為30、長(zhǎng)為2 m的光滑固定斜面頂端由靜止開(kāi)始下滑，若選初始位置為零勢(shì)能點(diǎn)，重力加速度取10 m/s2，則它滑到斜面中點(diǎn)時(shí)具有的機(jī)械能和動(dòng)能分別是()A5 J，5 J B10 J，15 JC0，5 J D0，10 J2對(duì)于如圖所示蹦床比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)員的分

2、析，下列說(shuō)法正確的是()A運(yùn)動(dòng)員在蹦床上上升階段，一直處于超重狀態(tài)B運(yùn)動(dòng)員在蹦床上加速上升階段，蹦床的彈性勢(shì)能增大C運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)蹦床在空中運(yùn)動(dòng)階段，一直處于失重狀態(tài)D運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)蹦床在空中運(yùn)動(dòng)階段，重力勢(shì)能一直增大3(多選)2021天津一中月考如圖所示，內(nèi)壁光滑、半徑大小為R的圓軌道豎直固定在桌面上，一個(gè)質(zhì)量為m的小球靜止在軌道底部A點(diǎn)現(xiàn)用小錘沿水平方向快速擊打小球，擊打后迅速移開(kāi)小錘，使小球沿軌道在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)當(dāng)小球回到A點(diǎn)時(shí)，再次用小錘沿運(yùn)動(dòng)方向擊打小球，通過(guò)兩次擊打，小球才能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)已知小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未脫離軌道，在第一次擊打過(guò)程中小錘對(duì)小球做功W1，第二次擊打過(guò)程中小錘對(duì)小

3、球做功W2.設(shè)先后兩次擊打過(guò)程中小錘對(duì)小球做的功全部轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，則 eq f(W1,W2) 的值可能是()A1 B eq f(3,4) C eq f(2,3) D eq f(1,2) 42022山東第二次聯(lián)考如圖甲所示，豎直光滑桿固定不動(dòng)，套在桿上的輕彈簧下端固定，將套在桿上的滑塊(滑塊與彈簧不拴接)向下壓縮彈簧至滑塊在離地高度為0.1 m處，由靜止釋放滑塊，通過(guò)傳感器測(cè)量出滑塊的速度和離地高度h并作出滑塊的動(dòng)能Ek隨h變化的圖象，如圖乙所示h0.18 m時(shí)Ek取得最大值，高度從0.2 m到0.35 m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線，取g10 m/s2，由圖象可知()A彈簧的原長(zhǎng)為0.

4、18 mB滑塊的質(zhì)量為0.2 kgC彈簧的彈性勢(shì)能最大值為0.3 JD彈簧的彈性勢(shì)能最大值為0.32 J5(多選)如圖所示，在傾角為30的足夠長(zhǎng)的固定粗糙斜面上一質(zhì)量為m0.4 kg的滑塊在t0時(shí)刻自斜面底端以某一初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，滑塊上滑過(guò)程中距斜面底端的距離d10t5t2(m)，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列說(shuō)法正確的是()A在t1 s時(shí)刻滑塊減速到零B在t2 s時(shí)刻滑塊返回斜面底端C滑塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù) eq f(r(3),4) D滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能損失10 J6(多選)如圖，一頂角為直角的“”形光滑細(xì)桿豎直放置質(zhì)量均為m的兩金屬環(huán)

5、套在細(xì)桿上，高度相同，用一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧處于原長(zhǎng)l0.兩金屬環(huán)同時(shí)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧的伸長(zhǎng)在彈性限度內(nèi)對(duì)其中一個(gè)金屬環(huán)，下列說(shuō)法正確的是(彈簧的長(zhǎng)度為l時(shí)彈性勢(shì)能為 eq f(1,2) k(ll0)2)()A金屬環(huán)的最大加速度為 eq r(2) gB金屬環(huán)的最大速度為g eq r(f(m,2k) C金屬環(huán)與細(xì)桿之間的最大壓力為 eq f(3r(2),2) mgD金屬環(huán)達(dá)到最大速度時(shí)重力的功率為mg2 eq r(f(m,2k) 第40練功能關(guān)系能量守恒定律1答案：C解析：對(duì)物塊進(jìn)行受力分析可知，物塊受到重力和支持力，下滑的過(guò)程中支持力不做功只有重力做功，符合機(jī)械能守恒定

6、律的條件，物塊在中點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能等于在斜面頂端時(shí)的機(jī)械能，故機(jī)械能等于0.由機(jī)械能動(dòng)能重力勢(shì)能，物塊在中點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能Epmg eq f(1,2) L sin 5 J，則動(dòng)能為5 J，C正確2答案：C解析：運(yùn)動(dòng)員在蹦床上上升階段，先加速向上運(yùn)動(dòng)后減速向上運(yùn)動(dòng)，減速向上運(yùn)動(dòng)加速度向下，處于失重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員在蹦床上加速上升階段，蹦床的彈力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做正功，蹦床的彈性勢(shì)能減小，B錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)蹦床在空中運(yùn)動(dòng)階段，只受重力作用，加速度向下，一直處于失重狀態(tài)，C正確；運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)蹦床在空中運(yùn)動(dòng)上升階段，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，重力勢(shì)能增大，在空中運(yùn)動(dòng)下降階段，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，重力勢(shì)能減小，D錯(cuò)誤3答

7、案：CD解析：本題考查功能關(guān)系與圓周運(yùn)動(dòng)的結(jié)合問(wèn)題根據(jù)題意，第一次擊打后小球最多到達(dá)與圓心O等高的位置，根據(jù)功能關(guān)系得W1mgR，兩次擊打后小球可以到達(dá)軌道最高點(diǎn)，根據(jù)功能關(guān)系得W1W22mgR eq f(1,2) mv2，小球在最高點(diǎn)有mgNm eq f(v2,R) mg，聯(lián)立解得W2 eq f(3,2) mgR，故 eq f(W1,W2) eq f(2,3) ，C、D正確，A、B錯(cuò)誤4答案：B解析：Ek h圖象的斜率表示物體受到的合外力，高度從0.2 m到0.35 m范圍內(nèi)圖象為直線，表示在h0.2 m處滑塊和彈簧脫離，則彈簧的原長(zhǎng)為0.2 m，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由圖象可知，滑塊從0.2 m上升

8、到0.35 m的過(guò)程中，mg eq blc|rc|(avs4alco1(f(Ek,h) eq f(0.3,0.350.2) N2 N，故m0.2 kg，選項(xiàng)B正確；滑塊從高0.1 m上升到0.35 m的過(guò)程中，根據(jù)能量守恒可知，增加的重力勢(shì)能即為彈簧的最大彈性勢(shì)能，有Epmaxmgh0.210（0.350.1） J0.5 J，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤5答案：AD解析：由滑塊上滑過(guò)程中距斜面底端的距離d10t5t2（m），可知滑塊的初速度為10 m/s，加速度大小為10 m/s2，方向沿斜面向下，則到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)有0v0at，代入數(shù)據(jù)解得t1 s，故A正確；對(duì)滑塊上滑過(guò)程由牛頓第二定律得mg sin mg

9、cos ma，代入數(shù)據(jù)得 eq f(r(3),3) ，到達(dá)最高點(diǎn)速度為零時(shí)有mg sin mg cos ，滑塊不會(huì)向下滑動(dòng)，將處于靜止?fàn)顟B(tài)，故B、C錯(cuò)誤；滑塊到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的位移xv0t eq f(1,2) at2101 m eq f(1,2) 1012 m5 m，滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能損失Emg cos x eq f(r(3),3) 0.410 eq f(r(3),2) 5 J10 J，故D正確6答案：BC解析：剛釋放時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，彈力為0，所以金屬環(huán)的最大加速度為amg sin 45 eq f(r(2),2) g，故A錯(cuò)誤；設(shè)平衡位置彈簧的伸長(zhǎng)量為x1，根據(jù)平衡條件，沿桿方向有mg sin 45kx1cos 45，由機(jī)械能守恒定律得2mg eq blc(rc)(avs4alco1(f(x1,2) eq f(1,2) kx eq oal(sup11(2),sdo4(1) eq f(1,2) （2m）v eq oal(sup11(2),sdo4(0) ，解得金屬環(huán)的最大速度為v0g eq r(f(m,2k) ，金屬環(huán)達(dá)到最大速度時(shí)重力的功率為Pmgv0cos 45 eq f(mg2,2) eq r(f(m,k) ，故B正確，D錯(cuò)誤；當(dāng)金屬環(huán)下落到最低點(diǎn)，金屬環(huán)速度為0，金屬環(huán)與細(xì)桿之間的壓力最大設(shè)此時(shí)彈簧的形變量為x2，由機(jī)械能