三維設(shè)計(jì)2017屆高考物理通用版二輪教師專題2 2機(jī)械能守恒定律功能關(guān)系

機(jī)械能守恒定律功能關(guān)是()解析：選C小球從A點(diǎn)向半圓形槽的最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，半圓形槽有向左運(yùn)動(dòng)的(2016·福建梧桐中學(xué)期中)A、B、C三個(gè)小球，在同一水平面上，A球豎直上拋，Bθ斜向上拋，空氣阻力不計(jì)，C球沿傾角為θ的光滑斜面上滑，它們上升的最大高度分別為hA、hB、hC，則() 解析：DACB球上升到最高點(diǎn)時(shí)仍有水0 v0 2取軌跡的最低點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，則由機(jī)械能守恒定律得mgL＝1mv2，v＝2gL，因LP＜LQ，2則 則 ＝2g，選項(xiàng)Dh＝2R＋4RsinyyAtan3解得：v0＝26gR3DDPDmgR＝1mv2－1vm 33HH3PHHP點(diǎn)的初速度，為23PBBm06mgR＝1mv2－1vBm0 B在vB在33mPF由動(dòng)能定理得：3mgR＝1mvF2－1vm F

v－mg＝mv 333B、F兩點(diǎn)的情況可知：F點(diǎn)軌道給小球的彈力最大，為29mg3答案：2

5m/svΔx2所示，列說法正確的是()解析選ACD 故A正確；在小球下落過程中至彈簧壓縮最短時(shí)，只有重力和彈簧彈力做功，故小球與彈力大小與小球的重力大小平衡，故此時(shí)小球受到的彈力為2N，所以C正確；小球速度最大時(shí)，小球的彈力為2N，此時(shí)彈簧的形變量為0.1m，故可得彈簧的勁度系數(shù)k＝20N/m，故彈簧彈力最大時(shí)形變量最大，根據(jù)胡克定律知，小球受到的最大彈力為Fmax＝kxmax＝20×0.61N＝12.2N，故D正確。0.2m的輕桿相連，兩球質(zhì)量相等，開始時(shí)兩小球置于光滑的水下列判斷正確的是()解析：選D由題意可知，AB在上升中受A的重力做功而做減速運(yùn)動(dòng)；假設(shè)沒有桿連A上升到斜面時(shí)，BAB在水平 ×2(多選)ORABC豎直固定在水平桌面上，OCOA60°A與桌面m1m2的兩個(gè)小球(均可后從靜止釋放，則()解析：BCm1C點(diǎn)從靜止下滑到A點(diǎn)的過程中，m1、m2和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，m1m2速度相等，Am1CA點(diǎn)的過程中，在C點(diǎn)，重力的功率為零；在A點(diǎn)，重力與速度方向垂直，其功率仍為零，因此重力做功的功率先增大后減小，Bm1A點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，m1gR(1－cos60°)＝m2gR，解得，m1＝2m2，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。30°M、m的兩個(gè)物體通過細(xì)繩及輕彈簧連接 與物體m的機(jī)械能增加量之和解析：BD運(yùn)動(dòng)過程中，M、m與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，AM速度做減速運(yùn)動(dòng)，恰好能到達(dá)擋板時(shí)，也就是速度剛好減小到了零，之后M會(huì)上升并最終到達(dá)上升，C錯(cuò)誤；根據(jù)功能關(guān)系，M減小的機(jī)械能，等于m增加的機(jī)械能與彈簧增加彈性勢(shì)能之和，而M恰好到達(dá)板時(shí)，動(dòng)能恰好為零，因此減小的機(jī)械能等于減小的重力勢(shì)能，即等于重力對(duì)M做的功，D正確。(多選)(2016·佛山模擬)如圖所示，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°

．克服摩擦力做功 mgsin 解析：選 加速度 ＝1mgh，故BΔEk＝F合外力 22(206·淮安模擬“彈弓”一直是孩子們最喜愛的彈射類玩具之ABABC處AB將彈丸豎直向上發(fā)射，已知ECD中點(diǎn)，則()解析：DDC，橡皮筋對(duì)彈丸做正功，彈丸機(jī)械能一直在增加，A、C錯(cuò)；從DE橡皮筋作用在彈丸上的合力大于從EC橡皮筋作用在彈丸上的合力，兩段高度相DE段橡皮筋對(duì)彈丸做功較多，即機(jī)械能增加的較多，DCD連線中的某一處，彈丸受力平衡，所以從D到C，彈丸的速度先增大后減小，B錯(cuò)。sv1v2，下列結(jié)論中正確的是()1上述過程中，F(xiàn)做功大小為1mv2＋1Mv1 a解析：選 a

2

1a a系統(tǒng)熱量Q，故A錯(cuò)誤。m＝1kgA弧面由靜止滑下，Ah＝0.6mt＝1s后，和木板以共同速度v＝1m/s勻速運(yùn)動(dòng)，取g＝10m/s2。求：設(shè)滑塊滑上木板時(shí)的初速度為v0，則有v－v0＝a2t 2 x1＝112ax2＝v0t＋12 (2)1.5 (3)4.5考點(diǎn)一單個(gè)物體的機(jī)械能守恒注意這一點(diǎn)，易錯(cuò)選A、D選項(xiàng)。

AB的過程中，小環(huán)線速度大小的平方v2隨下落高度h的變化圖像可能是()解析：選 對(duì)小環(huán)由機(jī)械能守恒定律得mgh＝1mv2－1v2，則v2＝2gh＋v2，m 的兩端，P、Q間的水平距離為d。直徑略小于彎管內(nèi)徑的小球以速度v0PQ端射出，在穿過彎管的整個(gè)過程中小球與彎Ptv0Q端射出。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，那么g g

g解析：選D以初速度v0水平入射時(shí)，因小球與管壁無擠壓，故水平方向應(yīng)是勻速運(yùn)g 2 10 2g·2gv20解得v0＝gd，故A、B錯(cuò)誤。以初速度v0水平入射時(shí)，t0＝d 于伸直狀態(tài)。下列說法正確的是()2CHv，特戰(zhàn)隊(duì)員從開始下擺到落地，21v1mgL＝1mv2v1＝2gL121不是單調(diào)增函數(shù)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；特戰(zhàn)隊(duì)員落地時(shí)水平方向速度為v1＝2gL，故選項(xiàng)C正確；特戰(zhàn)隊(duì)員落地時(shí)的豎直方向速度為vy＝ v2－v2＝ 2g(H－L)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。1考點(diǎn)二多個(gè)物體的機(jī)械能守恒保持不變。5B選項(xiàng)，小球下落到彈簧后，彈簧彈性勢(shì)能增加，小球的6題中，BhAh＋Lsinθ；7題中，m2上升的高度為R，而m1下降的高度為R(1－cos60°)。1．(2016·沈陽高三聯(lián)考)m的小球套在一光滑的、與α(α＜45°)L的輕質(zhì)彈性度恰好為零，則小球運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法中正確的是()解析：DA錯(cuò)誤，D正確；彈了mgL，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。AvB對(duì)擋板恰好無壓力，則下列說法正確的是()h2h2 θ，所以k＝mg，選項(xiàng)A對(duì)；物體A落地前，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以彈性勢(shì)能等于mgh－1 mv2BAA應(yīng)用牛頓第二定律得：mg－kh＝maa＝0，CABDB運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，球B對(duì)桿恰好無作用力，則下列說法正確的是()B＝解析：選AC 球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，球B對(duì)桿恰好無作用力，即重力恰好提供向心 ＝ ＝v＝ BmmAmg3L＋1mv2＋1mvA′2＝mgL＋mg4L＋1v2＋1vBmmA 225 26gL；故A正確，B錯(cuò)誤5 故C正確；D錯(cuò)誤。考點(diǎn)三功能關(guān)系的應(yīng)用2加。9題，mgh與摩擦熱1mgh之和。22少量等于物體克服除重力以外的力所做的功。9題中，物體機(jī)械能的減少量等過程橡皮筋做的功多，因此由D→E彈丸機(jī)械能的增加量大于由E→C彈丸機(jī)械能的增加量，D項(xiàng)正確。2Q＝FfL相對(duì)，L相對(duì)不是物體對(duì)地的位移。11題中，Q＝Ff·L，F(xiàn)f越大，Q越大，D正確；12題中，產(chǎn)生的總內(nèi)能包括小滑塊下滑過程中克服摩擦力所做的功與滑塊和木板相對(duì)滑動(dòng)過程產(chǎn)生的熱量之和，而滑塊和木板相對(duì)滑動(dòng)過程產(chǎn)生的熱量為Ff·LL(v相對(duì)初＋v相對(duì)末)v相對(duì)末 速度、相對(duì)末速度和相對(duì)位移關(guān)系s相對(duì)

[類型一光滑水平面上的滑塊—滑板模型 如圖所示，一質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A，m＜M。現(xiàn)以地AB以大小相等、方向相反的初速度(如圖)A開始向左運(yùn)動(dòng)，B開始向右運(yùn)動(dòng)，但最后A剛好沒有滑離B板，以地面為參考系。A向左運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最遠(yuǎn)處(從地面上看)離出發(fā)點(diǎn)的 對(duì)A據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：112mMv 00v 0A(2)AL1＝2a＝4MLA M－m (2)4M[類型二粗糙水平面上的滑塊—滑板模型[例2]BM＝1kg3.2m，μ1＝0.1m＝2kgAB的左端，A、B之間μ2＝0.3A、BA6m/s向右的初速度。(g＝10m/s2)求：m mB t＝1v＝a2t＝3A的位移 t＝4.5Bx2＝v＝1.5ABΔx＝x1－x2＝3AB0.2m

x(3達(dá)到共同速度之后，A、Ba3＝μ1g＝1x

＝v2 4.5Bx＝x2＋x3＝6m (1)A的加速度大小為3m/s2，方向向左，B的加速度大小為3m/s2，方向右(2)1 B0.2m處(3)6他克服阻力做功100J。韓曉鵬在此過程中( A．動(dòng)能增加了1900 B．動(dòng)能增加了2000 解析：CΔE＝WG＋Wf＝1900J－100J＝1800確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 633

π2解析：選B 設(shè)物塊水平拋出的初速度為v0，高度為h，由機(jī)械能守恒定律得1mv02＝mgh，即v0＝2gh。物塊在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，故落地時(shí)的豎直分速度244滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接，由靜 解析：BDa、bva、vb。此時(shí)vv∥′vacosθ＝vbsinθaθ＝90°＝0mgh＝1mv2v＝2ghBb 的拉力作用時(shí)大于g，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。b的動(dòng)能最大時(shí)，桿對(duì)a、b的作用力為零，此時(shí)a的機(jī)械能最小，b只受重力和支持力，所以b對(duì)地面的壓力大小為mg，選項(xiàng)D正確。M、m(M＞m)的滑塊，通過不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面斜面運(yùn)動(dòng)的過程中()解析：選CD本題考查多物體組成系統(tǒng)的功能關(guān)系及機(jī)械能守恒問題，意在考查考生Mab面之間存在滑動(dòng)摩擦力，故兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，AMM動(dòng)能的增加，Bm的重力對(duì)其做功外，只有輕繩對(duì)其做功，故輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加，C項(xiàng)正確；對(duì)于兩滑塊組成的系等于M克服摩擦力做的功，D項(xiàng)正確。5．(多選)(2016·全國甲卷)在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，( 解析：選BCD由題意可知在運(yùn)動(dòng)過程中受力分析如圖所示，小球MNM→AA→B彈AAF合＝mga＝g，在彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，小球

a＝g，BA點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)P彈＝F彈vcosα＝0，CMN小球Ek增＝EpEkN－0＝Ep重M－Ep重N＋Ep彈N－Ep彈M，由于MN兩Ep彈N＝Ep彈MEkN＝EpM－Ep重N，D對(duì)?；b置如圖所示，P是個(gè)微粒源，能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、初離為L(zhǎng)，上端AP點(diǎn)的高度差也為h。 1h＝gt g解得 g g

ggggL

代入④、⑤L＝22h。(3)L＝2

gBCDBDPABμ＝0.5。用外的位置與B點(diǎn)之間的距離；其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能。由機(jī)械能守恒定律，彈簧長(zhǎng)度為l時(shí)的彈性勢(shì)能為Ep＝1Mv vB＝大小v應(yīng)滿足l－mg≥0PDvD1mvB2＝1mv vD＝vDPDDvDP落回到軌道AB所需的時(shí)間為t，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得22PABBs＝22l1Mv m≤M＜m。

2 FOA點(diǎn)，從靜止開始運(yùn)動(dòng)，B的運(yùn)動(dòng)過程中，則(解析：BCBB點(diǎn)的速度為零，設(shè)lABFlsin60°－mgl(1－cos60°)＝0F＝mgA錯(cuò)誤，BABF做正功，所以小球的機(jī)械能一直增大，故C正確，DDA點(diǎn)、AB點(diǎn)、BC1∶4∶9。在A、B、C三點(diǎn)分別放置相同的小球，壓縮彈簧后釋放，小球沿水平方DA、B、C三點(diǎn)處的小球說法正確的是()B．三個(gè)小球彈出時(shí)的動(dòng)能之比為1∶4∶9D．三個(gè)小球落地時(shí)的動(dòng)能之比為2∶5∶102251∶5∶14A錯(cuò)誤；A、B、C1∶2∶3，x＝vt12∶31∶4∶9B5知重力做功之比為1∶5∶14，故C正確；由于質(zhì)量相等且已知高度之比，根據(jù)動(dòng)能定理可判斷正確的是()機(jī)械能相同，則A、B、C、D…各點(diǎn)處在同一豎直線上2解析：選ACD根據(jù)mgh＝1mv2，滑塊質(zhì)量相同，達(dá)O點(diǎn)的速率2O點(diǎn)為最低點(diǎn)作等時(shí)圓，由1gsinθ·t2＝2Rsinθa、b2O點(diǎn)時(shí)間相等，COx損失的機(jī)械能為克服摩擦力做功為：Wf＝μmgcosθ·xcost＝0m＝1kgQCQ在0～6svtPQP與地面間的設(shè)P、Q間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，P與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，Qa1＝v1＝9.6m/s