（山東專用）高考物理二輪專題輔導(dǎo)訓(xùn)練 專題2 第5講 功能關(guān)系在力學(xué)中的應(yīng)用（含解析）

第5講功能關(guān)系在力學(xué)中的應(yīng)用1．(·山東卷，16)將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過(guò)程中，v－t圖象如圖2－5－1所示．以下判斷正確的是()圖2－5－1A．前3s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)B．最后2s內(nèi)貨物只受重力作用C．前3s內(nèi)與最后2s內(nèi)貨物的平均速度相同D．第3s末至第5s末的過(guò)程中，貨物的機(jī)械能守恒解析由v－t圖象可知，貨物在前3s內(nèi)具有向上的加速度，因此貨物處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)A正確；最后2s內(nèi)，貨物具有向下的加速度，其大小為a＝eq\f(6,2)m/s2＝3m/s2<g，因此貨物在這一段時(shí)間內(nèi)受重力和向上的拉力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；貨物在前3s內(nèi)的平均速度v1＝eq\f(0＋6,2)m/s＝3m/s，最后2s內(nèi)的平均速度v2＝eq\f(6＋0,2)m/s＝3m/s，兩者速度相同，選項(xiàng)C正確；第3s末至第5s末的過(guò)程中，貨物在向上的拉力和向下的重力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力做正功，故機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案AC2.圖2－5－2(·山東卷，16)如圖2－5－2所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪，質(zhì)量分別為M、m(M>m)的滑塊，通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)定滑輪連接，輕繩與斜面平行．兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)．若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中()A．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B．重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加C．輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功解析除重力以外其他力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的變化，故M克服摩擦力做的功等于兩滑塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能的減少量，拉力對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加量，選項(xiàng)C、D正確．答案CD3．(·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ，16)一物體靜止在粗糙水平地面上．現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物體，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后其速度變?yōu)関.若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經(jīng)過(guò)同樣的時(shí)間后速度變?yōu)?v.對(duì)于上述兩個(gè)過(guò)程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則()A．WF2>4WF1，Wf2>2Wf1B．WF2>4WF1,Wf2＝2Wf1C．WF2<4WF1，Wf2＝2Wf1D．WF2<4WF1,Wf2<2Wf1解析兩次物體均做勻加速運(yùn)動(dòng)，由于時(shí)間相等，兩次的末速度之比為1∶2，則由v＝at可知兩次的加速度之比為1∶2，eq\f(F1合,F2合)＝eq\f(1,2)，故兩次的平均速度分別為eq\f(v,2)、v，兩次的位移之比為eq\f(x1,x2)＝eq\f(1,2)，由于兩次的摩擦阻力相等，故由Wf＝fx可知，Wf2＝2Wf1；eq\f(W合1,W合2)＝eq\f(F合1x1,F合2x2)＝eq\f(1,4)，因?yàn)閃合＝WF－Wf，故WF＝W合＋Wf；WF2＝W合2＋Wf2＝4W合1＋2Wf1<4W合1＋4Wf1＝4WF1；選項(xiàng)C正確．答案C4．(·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ，17)圖2－5－3如圖2－5－3所示，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn))，從大環(huán)的最高處由靜止滑下．重力加速度大小為g.當(dāng)小環(huán)滑到大環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，大環(huán)對(duì)輕桿拉力的大小為()A．Mg－5mgB．Mg＋mgC．Mg＋5mgD．Mg＋10mg解析小圓環(huán)從大環(huán)的最高處到達(dá)大圓環(huán)底端時(shí)滿足機(jī)械能守恒，則有mg·2R＝eq\f(1,2)mv2，對(duì)小圓環(huán)在最低點(diǎn)，應(yīng)用牛頓第二定律可得：FN－mg＝meq\f(v2,R)；對(duì)大圓環(huán)，由平衡條件可知：FT＝Mg＋FN′，由牛頓第三定律可得：FN′＝FN解得FT＝Mg＋5mg，選項(xiàng)C正確．答案C主要題型：選擇題、計(jì)算題知識(shí)熱點(diǎn)(1)單獨(dú)命題①功和功率的計(jì)算．②利用動(dòng)能定理分析簡(jiǎn)單問(wèn)題．③對(duì)動(dòng)能變化、重力勢(shì)能變化、彈性勢(shì)能變化的分析．④對(duì)機(jī)械能守恒條件的理解及機(jī)械能守恒定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用．(2)交匯命題①結(jié)合v－t、F－t等圖象綜合考查多過(guò)程的功和功率的計(jì)算．②結(jié)合應(yīng)用動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律和能量守恒定律，結(jié)合動(dòng)力學(xué)方法解決多運(yùn)動(dòng)過(guò)程問(wèn)題．物理方