2023版高考物理一輪復(fù)習(xí)新題精練專(zhuān)題六機(jī)械能守恒定律課件

專(zhuān)題六

機(jī)械能守恒定律考點(diǎn)1

功和功率必備知識(shí)新題精練

題組1對(duì)功的理解與計(jì)算答案

2[2022北京東城區(qū)模擬]為了節(jié)能，商場(chǎng)的自動(dòng)扶梯在較長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人乘行時(shí)會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)行.有人站上去后，扶梯開(kāi)始加速，然后勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示.下列說(shuō)法正確的是A.勻速下行過(guò)程中，人的動(dòng)能不變，扶梯對(duì)人不做功B.加速下行過(guò)程中，扶梯對(duì)人的支持力大于人所受的重力C.加速下行過(guò)程中，人受到的摩擦力方向水平向左D.加速下行過(guò)程中，支持力對(duì)人做正功，摩擦力對(duì)人做負(fù)功題組1對(duì)功的理解與計(jì)算答案2.C勻速下行過(guò)程中，人的動(dòng)能不變，由平衡條件可知，人和扶梯間沒(méi)有摩擦力，人所受的支持力和重力等大反向，支持力與速度方向夾角大于90°，可知扶梯對(duì)人做負(fù)功，故A錯(cuò)誤;加速下行過(guò)程中，加速度在豎直方向的分量向下，所以扶梯對(duì)人的支持力小于人所受的重力，故B錯(cuò)誤;加速下行過(guò)程中，加速度在水平方向的分量向左，水平方向只受摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律的同向性可知人受到的摩擦力方向水平向左，故C正確;加速下行過(guò)程中，人所受支持力與人的運(yùn)動(dòng)方向夾角大于90°，支持力做負(fù)功，摩擦力與人的運(yùn)動(dòng)方向夾角小于90°，摩擦力對(duì)人做正功，故D錯(cuò)誤.3[2022陜西西工大附中考試]我國(guó)戰(zhàn)國(guó)時(shí)期墨家的著作《墨經(jīng)》記載了利用斜面提升重物可以省力的方法.如圖所示，傾角為α、長(zhǎng)為2m的斜面固定在水平地面上，質(zhì)量為100kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊置于斜面底部A處，滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，現(xiàn)用恒力F沿斜面將滑塊拉到斜面頂部B處，此時(shí)滑塊速度大小為1m/s，重力加速度g取10m/s2，sinα=0.6，cosα=0.8.將滑塊沿斜面拉到距A點(diǎn)0.72m處時(shí)恒力F的瞬時(shí)功率為A.52.5WB.63WC.352.5WD.423W題組2對(duì)功率的理解與計(jì)算答案

關(guān)鍵能力強(qiáng)化提升4[2022河南信陽(yáng)模擬](多選)如圖甲所示，一個(gè)質(zhì)量m=1kg的物塊靜止放置在粗糙水平地面上的O處，物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，在水平拉力F的作用下物塊由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，取水平向右為正方向，物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其速度v隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，g取10m/s2.則A.物塊經(jīng)過(guò)4s回到出發(fā)點(diǎn)B.4.5s時(shí)水平力F的瞬時(shí)功率為12WC.0~5s內(nèi)物塊所受合力的平均功率為0.9WD.0~5s內(nèi)摩擦力對(duì)物塊先做負(fù)功，后做正功，總功為零易錯(cuò)點(diǎn)

混淆平均功率與瞬時(shí)功率答案

高頻易錯(cuò)高效快攻

專(zhuān)項(xiàng)1機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題題型1以恒定功率啟動(dòng)1[2022河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)考試](多選)一玩具電動(dòng)小汽車(chē)在水平面上由靜止以恒定功率啟動(dòng)，所能獲得的最大速度為2m/s，其v-t圖象如圖所示，已知小汽車(chē)質(zhì)量為1kg，所受阻力恒為1N，以下說(shuō)法正確的是A.小汽車(chē)在0~10s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.小汽車(chē)額定功率為2WC.小汽車(chē)速度為1m/s時(shí)加速度為2m/s2D.小汽車(chē)10s內(nèi)的位移為18m答案

題型1以恒定功率啟動(dòng)2[2022江蘇南京六校調(diào)研]一汽車(chē)在平直公路上行駛.從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率P隨時(shí)間t的變化如圖所示.假定汽車(chē)所受阻力的大小f恒定不變.下列描述該汽車(chē)的速度v隨時(shí)間t變化的圖象中，可能正確的是答案

模型2以恒定加速度啟動(dòng)3[2022山師大附中考試]如圖所示為某汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率P隨時(shí)間t變化的圖象，圖中P0=30kW為發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率，汽車(chē)所受阻力f=3000N恒定.若汽車(chē)在t2時(shí)恰好達(dá)到最大速度，下列說(shuō)法正確的是A.0~t1時(shí)間內(nèi)汽車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻的速度大小等于10m/sB.0~t1時(shí)間內(nèi)汽車(chē)做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻的速度小于10m/sC.t1~

t2時(shí)間內(nèi)汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，t2時(shí)刻的速度大于10m/sD.t1~

t2時(shí)間內(nèi)汽車(chē)做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，t2時(shí)刻的速度大小等于10m/s答案

模型2以恒定加速度啟動(dòng)4[2022重慶西南大學(xué)附中考試](多選)某質(zhì)量m=1500kg的“雙引擎”小汽車(chē)，當(dāng)行駛速度v≤54km/h時(shí)靠電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力;當(dāng)行駛速度在54km/h<v≤90km/h范圍內(nèi)時(shí)靠汽油機(jī)輸出動(dòng)力，同時(shí)對(duì)內(nèi)部電池充電;當(dāng)行駛速度v>90km/h時(shí)汽油機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，這種汽車(chē)更節(jié)能環(huán)保.若該小汽車(chē)在一條平直的公路上由靜止啟動(dòng)，汽車(chē)的牽引力F隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t變化的圖象如圖所示，若小汽車(chē)行駛過(guò)程中所受阻力恒為f=1250N.已知汽車(chē)在t0時(shí)刻第一次切換動(dòng)力引擎，t0時(shí)刻后保持恒定功率行駛至第11s末.則在這11s內(nèi)，下列判斷正確的是A.t0=6sB.電動(dòng)機(jī)輸出的最大功率為60kWC.汽車(chē)的位移為165mD.汽油機(jī)工作期間牽引力做的功為3.6×105J答案

考點(diǎn)2動(dòng)能定理必備知識(shí)新題精練1[2022四川綿陽(yáng)診斷]隨著北京冬奧會(huì)的舉辦，人們參與冰雪運(yùn)動(dòng)的熱情高漲.如圖所示為滑雪滑道PQR，質(zhì)量為60kg的滑雪愛(ài)好者從頂端P由靜止滑下，從末端R滑出時(shí)速度大小為18m/s，滑行過(guò)程中姿勢(shì)保持不變，P端相對(duì)滑道最低點(diǎn)Q的高度為24m，R端相對(duì)Q點(diǎn)的高度為4m.g取10m/s2，則從P到R滑行過(guò)程中，該滑雪愛(ài)好者克服阻力做的功和重力做的功的比值約為A.0.1 B.0.2 C.0.8 D.1題組1動(dòng)能定理的理解及應(yīng)用答案

題組1動(dòng)能定理的理解與應(yīng)用答案

題組1動(dòng)能定理的理解與應(yīng)用答案

4[2022四川綿陽(yáng)診斷]一只皮球從離地面一定高度處由靜止釋放，其受到空氣阻力的大小與速度平方成正比.下列關(guān)于皮球在下落過(guò)程中速度v、加速度a與下落時(shí)間t的關(guān)系圖象，皮球克服空氣阻力做的功W、皮球動(dòng)能Ek與下落高度h的關(guān)系圖象，可能正確的是題組2動(dòng)能定理的圖象問(wèn)題答案

5[2022甘肅診斷]一質(zhì)量為m=2kg的物體，在與物體初速度方向相同的水平拉力F作用下，沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，通過(guò)的位移為4m時(shí)拉力F停止作用，運(yùn)動(dòng)到位移為8m時(shí)物體停止運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中Ek-x的圖線如圖所示，取g=10m/s2，求:(1)物體的初速度大小;(2)物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù);(3)拉力F的大小.題組2動(dòng)能定理的圖象問(wèn)題

答案關(guān)鍵能力強(qiáng)化提升

答案

答案高頻易錯(cuò)高效快攻3[2022貴州貴陽(yáng)聯(lián)考]如圖所示，AB為傾角θ=37°的斜面軌道，BP為圓心角等于143°、半徑R=5m的豎直光滑圓弧形軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)，P、O兩點(diǎn)在同一豎直線上，輕彈簧一端固定在A點(diǎn)，另一自由端在斜面上C點(diǎn)處.現(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在外力作用下將彈簧緩慢壓縮到D點(diǎn)后(不拴接)釋放，物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后，從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中的位移與時(shí)間的關(guān)系為x=20t-5t2(式中x的單位是m，t的單位是s)，C、D兩點(diǎn)間的距離lCD=3m，B、C兩點(diǎn)間的距離lBC=8m，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2.

(1)求物塊從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧對(duì)物塊所做的功;(2)求物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小;(3)判斷物塊能否沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)P，說(shuō)明理由.易錯(cuò)點(diǎn)

對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析不充分

答案考點(diǎn)3

機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用必備知識(shí)新題精練1[2022山東濟(jì)南模擬]北京冬奧會(huì)的成功舉辦點(diǎn)燃了全國(guó)人民的冰雪運(yùn)動(dòng)熱情.如圖所示是濟(jì)南南部山區(qū)某滑雪場(chǎng)的滑雪場(chǎng)景，某同學(xué)從坡形雪道上M點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿直線下滑至N點(diǎn)，滑雪過(guò)程中阻力恒定不變，將該同學(xué)看成質(zhì)點(diǎn)，選取N點(diǎn)所在位置為零勢(shì)能點(diǎn)，則下滑過(guò)程中該同學(xué)的重力勢(shì)能和動(dòng)能相等的位置在A.M、N連線中點(diǎn)處B.M、N連線中點(diǎn)的下方C.M、N連線中點(diǎn)的上方D.條件不足，無(wú)法確定題組1單個(gè)物體的機(jī)械能守恒答案

2[2022北京海淀區(qū)考試]如圖所示，小明在體驗(yàn)蹦極運(yùn)動(dòng)時(shí)，把一端固定的長(zhǎng)彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)處，從高處由靜止落下.將小明的蹦極過(guò)程近似為在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，把小明視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力.下列判斷正確的是A.下落到彈性繩剛好被拉直時(shí)，小明的下落速度最大B.從開(kāi)始到下落速度最大，小明動(dòng)能的增加量小于其重力勢(shì)能的減少量C.從開(kāi)始到下落至最低點(diǎn)的過(guò)程，小明的機(jī)械能守恒D.從開(kāi)始到下落至最低點(diǎn)，小明重力勢(shì)能的減少量大于彈性繩彈性勢(shì)能的增加量題組1單個(gè)物體的機(jī)械能守恒答案2.B小明下落時(shí)速度最大的位置是他受到的彈力與重力大小相等時(shí)候所在的位置，不是彈性繩剛好被拉直的時(shí)候所在的位置，因?yàn)榇藭r(shí)彈性繩還沒(méi)有形變，彈力為零，小明仍有向下的加速度，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;從小明開(kāi)始下落到速度最大時(shí)，利用動(dòng)能定理可知，重力做的功與彈性繩彈力做的功之和等于動(dòng)能的增加量，即mgh-W彈=ΔEk，故小明動(dòng)能的增加量小于其重力勢(shì)能的減少量，選項(xiàng)B正確;小明從開(kāi)始到下落至最低點(diǎn)的過(guò)程中，彈性繩與小明整體的機(jī)械能守恒，而小明的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;小明從開(kāi)始到下落至最低點(diǎn)的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理可知，由于開(kāi)始與最后時(shí)小明的動(dòng)能都是零，所以合外力做的功也是零，即重力做的功與彈性繩彈力做的功大小相等，即小明重力勢(shì)能的減少量等于彈性繩彈性勢(shì)能的增加量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3[2022四川綿陽(yáng)診斷]如圖所示，甲、乙兩個(gè)光滑小球質(zhì)量相同，通過(guò)豎直放置的輕直桿連接，兩球均與豎直墻面接觸并處于靜止?fàn)顟B(tài).在圖示平面內(nèi)，由于微小擾動(dòng)，乙球開(kāi)始沿水平地面向右滑動(dòng)，甲球下落.在甲球下落到地面前的整個(gè)過(guò)程中A.甲球的機(jī)械能先減小后增大B.乙球的機(jī)械能先減小后增大C.甲、乙的總動(dòng)能先增大后減小D.甲、乙的總動(dòng)能先減小后增大題組2多個(gè)物體的機(jī)械能守恒答案3.A最初乙球的速度為零，甲球落地的瞬間乙球的速度仍為零，乙球向右滑動(dòng)的過(guò)程中，甲球和乙球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，而乙球向右滑動(dòng)時(shí)的動(dòng)能先增大后減小、重力勢(shì)能不變，則甲球的機(jī)械能先減小后增大，A正確，B錯(cuò)誤;甲球下滑過(guò)程中重力勢(shì)能一直減小，乙球重力勢(shì)能一直不變，又系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故系統(tǒng)的總動(dòng)能一直增大，CD錯(cuò)誤.

題組2多個(gè)物體的機(jī)械能守恒答案

關(guān)鍵能力強(qiáng)化提升

答案

答案

答案高頻易錯(cuò)高效快攻4[2022廣東七校聯(lián)考](多選)如圖所示，滑塊2套在光滑的豎直桿上并通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)光滑定滑輪連接物塊1，物塊1又與一輕質(zhì)彈簧連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上.開(kāi)始時(shí)用手托住滑塊2，使繩子剛好伸直(滑輪左側(cè)處于豎直位置，右側(cè)處于水平位置)但無(wú)張力，此時(shí)彈簧的壓縮量為d.現(xiàn)將滑塊2從A處由靜止釋放，經(jīng)過(guò)B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，整個(gè)過(guò)程中物塊1都沒(méi)有到達(dá)滑輪位置.已知滑輪與桿的水平距離為3d，A、C間距離為4d，不計(jì)滑輪質(zhì)量、大小及摩擦.下列說(shuō)法正確的是A.滑塊2下滑過(guò)程中，加速度一直減小B.滑塊2經(jīng)過(guò)B處時(shí)的加速度等于零C.物塊1和滑塊2的質(zhì)量之比為3∶2D.若滑塊2質(zhì)量增加一倍，其他條件不變，仍讓滑塊2由A處從靜止滑到C處，滑塊2到達(dá)C處時(shí)，物塊1和滑塊2的速度大小之比為4∶5易錯(cuò)點(diǎn)

把握不準(zhǔn)連接體問(wèn)題

答案考點(diǎn)4功能關(guān)系與能量守恒必備知識(shí)新題精練1[2022江蘇南京六校調(diào)研](多選)我國(guó)風(fēng)洞技術(shù)世界領(lǐng)先.如圖所示，在模擬風(fēng)洞管中的光滑斜面上，一個(gè)小物塊受到沿斜面方向向上的恒定風(fēng)力作用，沿斜面加速向上運(yùn)動(dòng)，則從物塊接觸彈簧至到達(dá)最高點(diǎn)的過(guò)程中A.物塊的速度先增大后減小B.物塊的加速度一直減小到零C.彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小D.物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能一直增大題組1功能關(guān)系的應(yīng)用答案1.AD接觸彈簧之前，物塊受到的合力F=F風(fēng)-mgsinθ.接觸彈簧后，最初一段時(shí)間內(nèi)彈簧彈力F彈小于初始合力F，物塊仍加速向上運(yùn)動(dòng)，隨著彈力增加，加速度減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)速度最大，當(dāng)彈力F彈大于初始合力F時(shí)，加速度反向，物塊做減速運(yùn)動(dòng)直到到達(dá)最高點(diǎn)，則此過(guò)程中，物塊的速度先增大后減小，加速度先減小到零后反向增大，彈簧的彈性勢(shì)能一直變大，故A正確，BC錯(cuò)誤.因風(fēng)力做正功，則物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能一直增大，D正確.

題組1功能關(guān)系的應(yīng)用答案

3[2022云南昆明診斷]某地有一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為20m的圓面.某時(shí)間內(nèi)該地區(qū)的風(fēng)向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直，已知空氣的密度為1.2kg/m3，假如這個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將此圓內(nèi)空氣動(dòng)能的10%轉(zhuǎn)化為電能，若該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率約為1.63×104W，則該地區(qū)的風(fēng)速約為A.10m/s B.8m/s C.6m/s D.4m/s題組2對(duì)能量守恒定律的理解與應(yīng)用答案

題組2對(duì)能量守恒定律的理解與應(yīng)用答案

關(guān)鍵能力強(qiáng)化提升1[2022江蘇南京、鹽城模擬]如圖所示，足球被踢出后在空中依次經(jīng)過(guò)a、b、c三點(diǎn)，b為最高點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)等高.則足球A.從a運(yùn)動(dòng)到b的時(shí)間大于從b運(yùn)動(dòng)到c的B.在b點(diǎn)的加速度方向豎直向下C.在a點(diǎn)的機(jī)械能比在b點(diǎn)的大D.在a點(diǎn)的動(dòng)能與在c點(diǎn)的相等答案1.C

b為最高點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)等高且到b點(diǎn)的水平距離不同，可知足球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有空氣阻力作用.又空氣阻力與速度方向相反，可知從a到b過(guò)程中，豎直方向受向下的空氣阻力，豎直方向加速度大于重力加速度;從b到c過(guò)程中，豎直方向受向上的空氣阻力，豎直方向加速度小于重力加速度.又豎直方向位移大小相同，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可知，從a到b的時(shí)間小于從b到c的時(shí)間，A錯(cuò)誤.足球在b點(diǎn)時(shí)水平方向速度不為零，故受到水平方向的空氣阻力作用，加速度方向不是豎直向下，B錯(cuò)誤.從a到b過(guò)程中，空氣阻力對(duì)足球做負(fù)功，足球的機(jī)械能逐漸減小，C正確.a、c兩點(diǎn)等高，重力勢(shì)能相同，又足球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服空氣阻力做功，機(jī)械能減小，故在c點(diǎn)的動(dòng)能應(yīng)小于在a點(diǎn)的動(dòng)能，D錯(cuò)誤.2[2022安徽名校聯(lián)考]如圖甲所示，物體以一定的初速度v0從傾角為α=37°的固定斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度為3m，選擇地面為參考平面，上升過(guò)程中，物體的機(jī)械能E機(jī)隨高度h的變化如圖乙所示.重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.物體的質(zhì)量m=1kgB.物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4C.物體上升過(guò)程的加速度大小a=10m/s2D.物體回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能Ek=10J答案

3.BD過(guò)程1中，由能量守恒知，運(yùn)動(dòng)員能夠越跳越高，是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員自身的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，使得運(yùn)動(dòng)員和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增大，A錯(cuò)誤;A點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)所處的位置，此處彈簧向上的彈力等于運(yùn)動(dòng)員的重力，又由題意可知，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員受大小恒定的阻力作用，則過(guò)程2的每一次單向向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員所受合力為零時(shí)，彈簧的上端在A點(diǎn)下方，故速度最大時(shí)彈簧的上端處于A點(diǎn)的下方，B正確;過(guò)程2中，運(yùn)動(dòng)員由6m高處下落，第一次將彈簧壓縮到最低點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，設(shè)彈簧被壓縮到最低點(diǎn)時(shí)，人的重心到O點(diǎn)的距離為x，則運(yùn)動(dòng)員下落的過(guò)程中，由功能關(guān)系得mg(h1-x)-0.2mg(h1-x)=Epm，第一次反彈上升的過(guò)程中由功能關(guān)系得mg(h2-x)+0.2mg(h2-x)=Epm，又h1=6m、h2=4.1m，代入數(shù)據(jù)解得Epm=2280J，D正確;過(guò)程2中，運(yùn)動(dòng)員從開(kāi)始下落到彈至重心距O點(diǎn)4.1m高處時(shí)，由動(dòng)能定理得mg(h1-h2)-Wf=0，代入數(shù)據(jù)解得Wf=950J，C錯(cuò)誤.答案高頻易錯(cuò)高效快攻4[2022湖北七市聯(lián)考](多選)如圖所示，輕彈簧一端固定在光滑斜面頂端，另一端連接質(zhì)量為m的物體，O點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)時(shí)的末端位置，初始時(shí)刻物體(上端，下同)靜止在A點(diǎn).現(xiàn)用沿斜面向下的力F緩慢拉動(dòng)物體到達(dá)斜面上的B點(diǎn)，此時(shí)力F大小為mg，此過(guò)程中力F做的功為W.已知彈簧的彈性勢(shì)能與形變量的平方成正比，且彈簧始終在彈性限度內(nèi)，斜面傾角θ=30°.現(xiàn)撤去力F，物體開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是A.物體經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能之比為1∶3B.力F作用的過(guò)程中，彈簧和物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增加量為WC.物體向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)AB中點(diǎn)時(shí)的速度最大D.物體向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)AB中點(diǎn)和O點(diǎn)時(shí)速度相等易錯(cuò)點(diǎn)

弄不清彈簧模型的運(yùn)動(dòng)過(guò)程答案

考點(diǎn)5驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律必備知識(shí)新題精練

題組1實(shí)驗(yàn)原理

答案

題組2數(shù)據(jù)處理與誤差分析

答案關(guān)鍵能力強(qiáng)化提升1[2022重慶調(diào)研]做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生按照?qǐng)D甲組裝好裝置，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上，打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的開(kāi)關(guān)，讓紙帶自由下落，反復(fù)做了很多次，最終僅選出4條點(diǎn)跡清晰的紙帶.測(cè)量紙帶起始兩點(diǎn)間的距離時(shí)，學(xué)生用手機(jī)正對(duì)紙帶與測(cè)量的刻度尺拍照，把照片放大到正常尺寸的10倍，測(cè)出了精度更高的數(shù)據(jù)，四條紙帶起始兩點(diǎn)間的距離分別是:①1.50mm，②2.00mm，③1.92mm，④2.49mm.為了選出最理想的一條紙帶，學(xué)生查詢得到當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2，通過(guò)推算，他們選擇了編號(hào)為

的紙帶進(jìn)行研究.

在選出的紙帶上，0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，在后面選取了3個(gè)連續(xù)的點(diǎn)，標(biāo)上n-1、n、n+1，測(cè)得它們與0點(diǎn)的距離如圖乙所示.則從打下“0”點(diǎn)到打下“n”點(diǎn)的過(guò)程中質(zhì)量m=1kg的重錘動(dòng)能的增加量ΔEk=

J，重錘重力勢(shì)能的減少量ΔEp=

J，重錘下落的實(shí)際加速度a=

m/s2，a≠g的原因是

.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

答案

答案

專(zhuān)項(xiàng)2應(yīng)用動(dòng)力學(xué)兩大觀點(diǎn)解決三類(lèi)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題模型1傳送帶問(wèn)題1[2022北京東城區(qū)檢測(cè)]如圖所示，水平傳送帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下以恒定的速率v運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻在傳送帶最左端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小物體，經(jīng)時(shí)間t小物體恰好與傳送帶共速，此時(shí)小物體未到達(dá)傳送帶的最右端，在這段時(shí)間內(nèi)A.摩擦力對(duì)小物體做的功為mv2B.由于小物體與傳送帶相互作用而產(chǎn)生的內(nèi)能為mv2C.由于小物體與傳送帶相互作用，電動(dòng)機(jī)要多做的功為mv2D.共速前小物體受向右的摩擦力，共速后小物體受向左的摩擦力答案

模型1傳送帶問(wèn)題2[2022河南名校聯(lián)盟](多選)如圖所示，豎直平面內(nèi)四分之一圓弧軌道AP和水平傳送帶PC相切于P點(diǎn)，圓弧軌道的圓心為O，半徑為R=2m.一質(zhì)量m=1kg的小滑塊從圓弧軌道頂端A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿軌道下滑，再滑上傳送帶PC，傳送帶以速度v=4m/s沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng).小滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，滑塊第一次滑到傳送帶上距離P點(diǎn)2.5m處時(shí)速度為零，不計(jì)滑塊經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)損失的機(jī)械能，重力加速度為g=10m/s2.則A.滑塊從A開(kāi)始下滑到P點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒B.滑塊再次回到P點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力為18NC.滑塊第一次在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為31.5JD.電動(dòng)機(jī)因滑塊第一次在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)額外多做的功為36J答案

模型1傳送帶問(wèn)題

答案

模型2滑塊-滑板模型4[2022湖北武漢聯(lián)考]如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的小物塊A和長(zhǎng)木板B疊放在一起，以相同的速度v0=5m/s在光滑的水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25.現(xiàn)給長(zhǎng)木板B一個(gè)水平向左的力，且保持力的功率P=5W不變，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，A開(kāi)始相對(duì)于B運(yùn)動(dòng).重力加速度為g=10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則這段時(shí)間內(nèi)小物塊A克服摩擦力做的功為A.36J B.24J C.18J D.12J答案

模型2滑塊-滑板模型

答案

模型3多過(guò)程問(wèn)題

答案

模型3多過(guò)程問(wèn)題

答案

答案

疑難點(diǎn)專(zhuān)練疑難點(diǎn)

多個(gè)物體的關(guān)聯(lián)速度問(wèn)題

答案

疑難點(diǎn)

多個(gè)物體的關(guān)聯(lián)速度問(wèn)題

答案

疑難點(diǎn)

多個(gè)物體的關(guān)聯(lián)速度問(wèn)題3[2022江蘇南京調(diào)研]如圖，用光滑細(xì)桿彎成半徑為R的四分之三圓環(huán)ABCB'E，固定在豎直面內(nèi)，C、E與圓心O在同一水平線上.質(zhì)量為m的小球P(可視為質(zhì)點(diǎn))穿在圓環(huán)上，通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩與相同質(zhì)量的小球Q相連，細(xì)繩繞過(guò)固定在E處的輕小光滑定滑輪(未畫(huà)出).開(kāi)始時(shí)，小球P處于圓環(huán)上B點(diǎn)，兩小球均處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)給小球P微小擾動(dòng)，使P沿圓環(huán)向下運(yùn)動(dòng).繩長(zhǎng)大于CE，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦.求:(結(jié)果保留根號(hào))(1)小球P在B點(diǎn)靜止時(shí)，BE繩與CE的夾角θ及圓環(huán)對(duì)小球P的彈力大小;(2)小球P下滑到B'點(diǎn)(B'與B關(guān)于CE對(duì)稱)時(shí)，小球Q的速率;(3)小球P經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的加速度大小.答案

情境創(chuàng)新專(zhuān)練提升素養(yǎng)拓展思維1[2022重慶診斷](傳統(tǒng)文化:拋石機(jī))拋石機(jī)的使用最早可追溯到戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，其結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型，桿AB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，A處放置一個(gè)石塊，B處懸掛一重物.用繩將A端下拉到適當(dāng)位置后釋放繩，在重物的作用下AB桿轉(zhuǎn)動(dòng)，將石塊在一定的高度拋出.則關(guān)于從釋放繩至石塊拋出的過(guò)程，以下說(shuō)法正確的是A.石塊的角速度大于重物的角速度B.石塊與重物具有大小相等的向心加速度C.桿對(duì)石塊做正功，對(duì)重物做負(fù)功D.石塊獲得的動(dòng)能有可能大于重物減少的重力勢(shì)能答案1.C根據(jù)共軸轉(zhuǎn)動(dòng)特點(diǎn)可知，石塊的角速度等于重物的角速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤.根據(jù)a=ω2r可知石塊的向心加速度大于重物的向心加速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.桿對(duì)石塊的作用力方向與石塊線速度方向的夾角小于90°，桿對(duì)石塊做正功.同理分析可知，桿對(duì)重物的作用力方向與重物線速度方向夾角大于90°，桿對(duì)重物做負(fù)功，選項(xiàng)C正確.根據(jù)能量守恒定律可知，重物減少的重力勢(shì)能等于重物增加的動(dòng)能、桿和石塊增加的機(jī)械能以及系統(tǒng)克服各種摩擦損失的機(jī)械能之和，所以石塊獲得的動(dòng)能一定小于重物減少的重力勢(shì)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2[2022廣東茂名模擬](多選)(基礎(chǔ)建設(shè):海上消防)在一次海上消防救援過(guò)程中，消防船啟動(dòng)了多個(gè)噴水槍進(jìn)行滅火.噴水口所處高度和口徑都相同，出水軌跡如圖甲所示.其中兩支噴水槍噴出水A、B的軌跡在同一豎直平面內(nèi)且最高點(diǎn)高度相等，如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是A.水A在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)B.水A在最高點(diǎn)的速度較大C.水落到海面時(shí)A的速度比B的速度小D.相同時(shí)間內(nèi)水槍對(duì)A做的功比水槍對(duì)B做的功多

答案3[2022上海浦東新區(qū)模擬](社會(huì)熱點(diǎn):“天問(wèn)一號(hào)”著陸)2021年5月15日，“天問(wèn)一號(hào)”著陸器成功著陸火星表面，這標(biāo)志著我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)——著陸火星取得圓滿成功.它著陸前的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為如圖所示的四個(gè)過(guò)程，若已知著陸器總質(zhì)量m=1.3×103kg，取火星表面重力加速度g'=4m/s2，忽略著陸器質(zhì)量的變化、g'的變化以及降落傘的質(zhì)量，打開(kāi)降落傘后的運(yùn)動(dòng)可視為豎直向下的直線運(yùn)動(dòng).則:(1)在第Ⅳ懸停避障與緩速下降階段的最后，著陸器經(jīng)0.75s的無(wú)初速度、無(wú)動(dòng)力下降后安全著陸，且火星表面大氣非常稀薄，著陸器所受阻力可忽略，求著陸器著陸時(shí)的動(dòng)能Ek.(2)假設(shè)著陸器在第Ⅱ傘降減速階段做勻減速運(yùn)動(dòng)，求它所受總平均阻力f的大小.(3)著陸器在第Ⅲ動(dòng)力減速階段可視為勻減速運(yùn)動(dòng)，求它在該階段機(jī)械能的改變量ΔE.

答案題型專(zhuān)練創(chuàng)新集訓(xùn)

答案

答案

答案專(zhuān)題綜合檢測(cè)1[2022廣東潮州考試]如圖為某同學(xué)在參加引體向上體測(cè)，該同學(xué)耗時(shí)1分鐘完成了16次引體向上.已知該同學(xué)質(zhì)量為60kg，每次“上引”過(guò)程重心上移約0.6m，g=10m/s2，下列說(shuō)法正確的是A.該同學(xué)“上引”過(guò)程中機(jī)械能守恒B.“上引”過(guò)程中，該同學(xué)對(duì)杠的作用力大于杠對(duì)他的作用力C.完成一次“上引”過(guò)程克服重力做的功約為36JD.該同學(xué)在1分鐘內(nèi)的“上引”過(guò)程中克服重力做功的平均功率約為96W答案

2[2022福建福州檢測(cè)]福州某地鐵站的安檢設(shè)施如圖所示.該設(shè)施中的水平傳送帶以恒定速率v運(yùn)動(dòng)，乘客將質(zhì)量為m的物品靜止放在傳送帶上，加速后勻速通過(guò)安檢設(shè)施，對(duì)此過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是A.物品先受滑動(dòng)摩擦力，后受靜摩擦力作用B.物品受到滑動(dòng)摩擦力的方向與其運(yùn)動(dòng)方向相反C.物品由于摩擦產(chǎn)生的熱量為mv2D.傳送帶動(dòng)力裝置為傳送該物品多消耗的能量為mv2答案

3[2022山東濟(jì)南檢測(cè)]一物體在豎直方向上的拉力作用下由靜止開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)，物體的機(jī)械能E與上升高度的關(guān)系如圖所示，已知曲線上A點(diǎn)處切線的斜率最大.不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是A.0~h2過(guò)程中物體所受的拉力一直增大B.h1處速度最大C.0~h2過(guò)程中物體的動(dòng)能先增大后減小D.0~h2過(guò)程中物體的加速度先增大再減小，最后物體做勻速運(yùn)動(dòng)答案3.C由功能關(guān)系可知，機(jī)械能E隨高度變化的圖象中，曲線上某點(diǎn)的斜率表示物體在該點(diǎn)所受拉力的大小，所以0~h2過(guò)程中，物體所受的拉力先增大后減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤;在h1處物體所受拉力最大，且一定大于重力，即此時(shí)物體仍在向上加速，速度不是最大，B項(xiàng)錯(cuò);物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，外力先增大后減小至零，所以物體先加速后減速，所以動(dòng)能先增大后減小，C項(xiàng)正確;0~h1過(guò)程中外力始終大于重力且逐漸增大，加速度向上且增大，h1~h2過(guò)程外力逐漸減小至零，加速度先向上減小至零后反向增大到重力加速度，故0~h2過(guò)程中，物體加速度先增大后減小再反向增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤.4[2022河南開(kāi)封模擬]如圖所示，A、B兩物塊用輕彈簧相連，靜止在同一豎直線上，物塊A的質(zhì)量小于物塊B的質(zhì)量.現(xiàn)用一豎直向上的恒力F作用在物塊A上，使物塊A向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A的速度減為零時(shí)，B對(duì)地面的壓力恰好為零，則在物塊A向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是A.恒力F的功率先增大后減小B.物塊A和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能一直增大C.整個(gè)上升過(guò)程恒力F做的功大于物塊A機(jī)械能的增加量D.恒力F的大小等于物塊A和B的重力之和答案

答案

6.[2022南京、鹽城二模]如圖為跳傘者在下降過(guò)程中速度隨時(shí)間變化的示意圖(取豎直向下為正)，箭頭表示跳傘者的受力.則下列關(guān)于跳傘