高考物理二輪復(fù)習(xí)第一板塊力學(xué)選擇題鎖定大命題間第講巧用能量觀點(diǎn)解決力學(xué)選擇題專題練

1、專題檢測(cè)（八） 巧用“能量觀點(diǎn)”解決力學(xué)選擇題1如圖所示，質(zhì)量、初速度大小都相同的A、B、C三個(gè)小球，在同一水平面上，A球豎直上拋，B球以傾斜角斜向上拋，空氣阻力不計(jì)，C球沿傾角為的光滑斜面上滑，它們上升的最大高度分別為hA、hB、hC，則()AhAhBhCBhAhBhC DhAhChB解析：選DA球和C球上升到最高點(diǎn)時(shí)速度均為零，而B球上升到最高點(diǎn)時(shí)仍有水平方向的速度，即仍有動(dòng)能。對(duì)A、C球由機(jī)械能守恒得mghmv02，得h。對(duì)B球由機(jī)械能守恒得mghmvt2mv02，且vt0，所以hAhChB，故D正確。2(2018屆高三河北五校聯(lián)考)取水平地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)。一物塊從某一高度水平拋出，在

2、拋出點(diǎn)其動(dòng)能為重力勢(shì)能的3倍。不計(jì)空氣阻力。該物塊落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為()A. B.C. D.解析：選B平拋運(yùn)動(dòng)過程中，物體的機(jī)械能守恒，初始狀態(tài)時(shí)動(dòng)能為勢(shì)能的3倍，而落地時(shí)勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，可以知道平拋運(yùn)動(dòng)過程初動(dòng)能與落地瞬間動(dòng)能之比為34，那么落地時(shí)，水平速度與落地速度的比值為2，那么落地時(shí)速度與水平方向的夾角為，A、C、D錯(cuò)，B對(duì)。3.如圖所示，在輕彈簧的下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，若將小球A從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放。小球A能夠下降的最大高度為h。若將小球A換為質(zhì)量為2m的小球B，仍從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則小球B下降h時(shí)的速度為(已知重力加速度為g，且不計(jì)空氣阻力)

3、()A. B.C. D0解析：選B質(zhì)量為m的小球A，下降到最大高度h時(shí)，速度為零，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧彈性勢(shì)能，即Epmgh，質(zhì)量為2m的小球下降h時(shí)，根據(jù)功能關(guān)系有2mghEp(2m)v2，解得v，選項(xiàng)B正確。4圖甲是滑道壓力測(cè)試的示意圖，光滑圓弧軌道與光滑斜面相切，圓弧軌道底部P處安裝一個(gè)壓力傳感器，其示數(shù)F表示該處所受壓力的大小，某滑塊從斜面上不同高度h處由靜止下滑，表示壓力F和高度h關(guān)系的Fh圖像如圖乙所示，則光滑圓弧軌道的半徑R的大小是()A5 m B2 mC0.8 m D2.5 m解析：選A由動(dòng)能定理得：mghmv2，在最低點(diǎn)，由向心力公式得：Fmg，所以Fmgh，根據(jù)圖像可知：重力

4、Gmg2 N；光滑圓弧軌道的半徑R5 m，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。5.(2018屆高三武漢調(diào)研)如圖所示，半徑為R、圓心為O的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，OC水平，D是圓環(huán)最低點(diǎn)。質(zhì)量為2m的小球A與質(zhì)量為m的小球B套在圓環(huán)上，兩球之間用輕桿相連。兩球初始位置如圖所示，由靜止釋放，當(dāng)小球A運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)時(shí)，小球B的動(dòng)能為()A.mgR B.mgRC.mgR D.mgR解析：選DA、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。當(dāng)A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)D時(shí)，A下降的高度為hARRsin 45，B上升的高度為hBRsin 45，則有2mghAmghB2mvA2mvB2，又vAvB，小球B的動(dòng)能為EkBmvB2mgR，選項(xiàng)D正確。6

5、多選(2017江蘇高考)如圖所示，三個(gè)小球A、B、C的質(zhì)量均為m，A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長(zhǎng)為L(zhǎng)。B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長(zhǎng)?，F(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點(diǎn)，兩輕桿間夾角由60變?yōu)?20。A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g。則此下降過程中()AA的動(dòng)能達(dá)到最大前，B受到地面的支持力小于mgBA的動(dòng)能最大時(shí)，B受到地面的支持力等于mgC彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，A的加速度方向豎直向下D彈簧的彈性勢(shì)能最大值為mgL解析：選AB在A的動(dòng)能達(dá)到最大前，A向下加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)A處于失重狀態(tài)，則整個(gè)系統(tǒng)對(duì)地面的壓力小于3mg，即地面對(duì)B

6、的支持力小于mg，A項(xiàng)正確；當(dāng)A的動(dòng)能最大時(shí)，A的加速度為零，這時(shí)系統(tǒng)既不失重，也不超重，系統(tǒng)對(duì)地面的壓力等于3mg，即B受到地面的支持力等于mg，B項(xiàng)正確；當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)，A減速運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，此時(shí)A的加速度方向豎直向上，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由機(jī)械能守恒定律可知，彈簧的彈性勢(shì)能最大值等于A的重力勢(shì)能的減少量，即為mg(Lcos 30Lcos 60)mgL，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.(2015天津高考)如圖所示，固定的豎直光滑長(zhǎng)桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長(zhǎng)狀態(tài)。現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?L(未

7、超過彈性限度)，則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中()A圓環(huán)的機(jī)械能守恒B彈簧彈性勢(shì)能變化了mgLC圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)，所受合力為零D圓環(huán)重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能之和保持不變解析：選B圓環(huán)沿桿下滑的過程中，圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)能、彈性勢(shì)能、重力勢(shì)能之和守恒，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；彈簧長(zhǎng)度為2L時(shí)，圓環(huán)下落的高度hL，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，彈簧的彈性勢(shì)能增加了EpmghmgL，選項(xiàng)B正確；圓環(huán)釋放后，圓環(huán)向下先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度最大時(shí)，合力為零，下滑到最大距離時(shí)，具有向上的加速度，合力不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。8.多選如圖所示，在傾角為30的光滑固定斜面上，放有兩個(gè)質(zhì)量分別為1 kg和2 kg的可

8、視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B，兩球之間用一根長(zhǎng)L0.2 m的輕桿相連，小球B距水平面的高度h0.1 m。斜面底端與水平面之間有一光滑短圓弧相連，兩球從靜止開始下滑到光滑水平面上，g取10 m/s2。則下列說法中正確的是()A下滑的整個(gè)過程中A球機(jī)械能守恒B下滑的整個(gè)過程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為2 m/sD系統(tǒng)下滑的整個(gè)過程中B球機(jī)械能的增加量為 J解析：選BDA、B下滑的整個(gè)過程中，桿的彈力對(duì)A球做負(fù)功，A球機(jī)械能減少，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；A、B兩球組成的系統(tǒng)只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選項(xiàng)B正確；對(duì)A、B兩球組成的系統(tǒng)由機(jī)械能守恒定律得mAg(hLsin

9、 30)mBgh(mAmB)v2，解得v m/s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；B球機(jī)械能的增加量為EpmBv2mBgh J，選項(xiàng)D正確。9.如圖所示，長(zhǎng)為2L的輕桿上端及其正中央固定兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球，桿的下端有光滑鉸鏈與水平面相連接，桿原來豎直靜止，現(xiàn)讓其自由倒下，則A球著地時(shí)的速度為()A. B.C. D.解析：選D選A、B球及輕桿整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象，利用機(jī)械能守恒定律，且vBvA，得mg2LmgLmvA2m2，解得vA。10.多選如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、OB豎直，一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒有壓力。已知A

10、P2R，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過程中()A重力做功mgR B機(jī)械能減少mgRC合外力做功mgR D克服摩擦力做功mgR解析：選AD小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，恰好對(duì)軌道沒有壓力，只受重力作用，根據(jù)mg得，小球在B點(diǎn)的速度v。小球從P到B的過程中，重力做功WmgR，減少的機(jī)械能E減mgRmv2mgR，合外力做功W合mv2mgR，故選項(xiàng)A正確，B、C錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理得，mgRWfmv20，所以WfmgRmv2mgR，故選項(xiàng)D正確。11.多選滑沙是人們喜愛的游樂活動(dòng)，如圖是滑沙場(chǎng)地的一段斜面，其傾角為30，設(shè)參加活動(dòng)的人和滑車總質(zhì)量為m，人和滑車從距底端高為h處的頂端A沿滑道由靜止開始勻加速下滑

11、，加速度為0.4g，人和滑車可視為質(zhì)點(diǎn)，則從頂端向下滑到底端B的過程中，下列說法正確的是()A人和滑車減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B人和滑車獲得的動(dòng)能為0.8mghC整個(gè)下滑過程中人和滑車減少的機(jī)械能為0.2mghD人和滑車克服摩擦力做功為0.6mgh解析：選BC由牛頓第二定律有mgsin 30fma，得f0.1mg，人和滑車受重力、支持力、摩擦力作用，摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，A錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理得W合0.4mgEk，Ek0.8mgh，B正確；由功能關(guān)系知，摩擦力做功Wff0.2mgh，機(jī)械能減少0.2mgh，人和滑車克服摩擦力做的功為0.2mgh，C正確、D錯(cuò)誤。12(2017江蘇高考)如

12、圖所示，一小物塊被夾子夾緊，夾子通過輕繩懸掛在小環(huán)上，小環(huán)套在水平光滑細(xì)桿上。物塊質(zhì)量為M，到小環(huán)的距離為L(zhǎng)，其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為F。小環(huán)和物塊以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止，物塊向上擺動(dòng)。整個(gè)過程中，物塊在夾子中沒有滑動(dòng)。小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計(jì)，重力加速度為g。下列說法正確的是()A物塊向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩中的張力等于2FB小環(huán)碰到釘子P時(shí)，繩中的張力大于2FC物塊上升的最大高度為D速度v不能超過 解析：選D物塊受到的摩擦力小于最大靜摩擦力，即Mg2F。物塊向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊處于平衡狀態(tài)，繩子中的張力TMg2F，故A錯(cuò)誤。小環(huán)碰到釘子時(shí)，物塊做圓周運(yùn)動(dòng)，根

13、據(jù)牛頓第二定律和向心力公式有：TMg，TMg，所以繩子中的張力與2F大小關(guān)系不確定，B錯(cuò)誤。若物塊做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)的高度低于P點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有Mgh0Mv2，則最大高度h；若物塊做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)的高度高于P點(diǎn)，則根據(jù)動(dòng)能定理有MghMv2Mv2，則最大高度h，C錯(cuò)誤。小環(huán)碰到釘子后，物塊做圓周運(yùn)動(dòng)，在最低點(diǎn)，物塊與夾子間的靜摩擦力達(dá)到最大值，由牛頓第二定律知：2FMg，故最大速度v，D正確。13.(2017全國(guó)卷)如圖，一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的均勻柔軟細(xì)繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點(diǎn)，M點(diǎn)與繩的上端P相距l(xiāng)。重力加速度大小為g。在此過程中，外力做的功為()A.mgl B

14、.mglC.mgl D.mgl解析：選AQM段繩的質(zhì)量為mm，未拉起時(shí)，QM段繩的重心在QM中點(diǎn)處，與M點(diǎn)距離為l，繩的下端Q拉到M點(diǎn)時(shí)，QM段繩的重心與M點(diǎn)距離為l，此過程重力做功WGmgmgl，將繩的下端Q拉到M點(diǎn)的過程中，由能量守恒定律，可知外力做功WWGmgl，可知A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。14多選(2018屆高三山西五校聯(lián)考)圖甲、圖乙中兩傳送帶與水平面的夾角相同，都以恒定速率v順時(shí)針運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物體(視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶底端A處，小物體在圖甲中傳送帶上到達(dá)傳送帶頂端B處時(shí)恰好與傳送帶的速率相等；在圖乙中傳送帶上到達(dá)離B處豎直高度為h的C處時(shí)達(dá)到傳送帶的速率v，已知B

15、處離地面的高度均為H，則在小物體從A到B的過程中()A小物體與圖甲中傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)較小B兩傳送帶對(duì)小物體做的功相等C兩傳送帶消耗的電能相等D兩種情況下因摩擦產(chǎn)生的熱量相等解析：選AB根據(jù)公式v22ax，可知物體加速度關(guān)系a甲a乙，再由牛頓第二定律得mgcos mgsin ma，可知甲乙，故A項(xiàng)正確；傳送帶對(duì)小物體做的功等于小物體機(jī)械能的增加量，動(dòng)能增加量相等，重力勢(shì)能的增加量也相等，故兩圖中傳送帶對(duì)小物體做的功相等，故B項(xiàng)正確；因摩擦產(chǎn)生的熱量QFfx相對(duì)，圖甲中有Q甲Ff1x1Ff1，F(xiàn)f1mgsin ma1m，乙圖中有Q乙Ff2x2Ff2，F(xiàn)f2mgsin ma2m，解得Q甲mgHm

16、v2，Q乙mg(Hh)mv2，Q甲Q乙，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒定律，電動(dòng)機(jī)消耗的電能E電等于因摩擦產(chǎn)生的熱量Q與物體增加的機(jī)械能之和，因物體兩次從A到B增加的機(jī)械能相同，Q甲Q乙，所以將小物體運(yùn)至B處，圖甲中傳送帶消耗的電能更多，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。教師備選題1.如圖所示，物塊的質(zhì)量為m，它與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。起初，用手按住物塊，物塊的速度為零，彈簧的伸長(zhǎng)量為x。然后放手，當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度回到原長(zhǎng)時(shí)，物塊的速度為v。則此過程中彈力所做的功為()A.mv2mgxBmgxmv2C.mv2mgx D以上選項(xiàng)均不對(duì)解析：選C設(shè)W彈為彈力對(duì)物體做的功，因?yàn)榭朔Σ亮ψ龅墓閙gx，由動(dòng)能定理得W彈mgxm

17、v20，得W彈mv2mgx。2.多選(2016全國(guó)卷)如圖，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連?，F(xiàn)將小球從M點(diǎn)由靜止釋放，它在下降的過程中經(jīng)過了N點(diǎn)。已知在M、N兩點(diǎn)處，彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且ONMOMN。在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中()A彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功B有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加速度C彈簧長(zhǎng)度最短時(shí)，彈力對(duì)小球做功的功率為零D小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢(shì)能差解析：選BCD在M、N兩點(diǎn)處，彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且ONMOMN，則小球在M點(diǎn)時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，在N點(diǎn)時(shí)彈簧處于拉伸狀態(tài)，小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，彈簧長(zhǎng)

18、度先縮短，當(dāng)彈簧與豎直桿垂直時(shí)彈簧達(dá)到最短，這個(gè)過程中彈力對(duì)小球做負(fù)功，然后彈簧再伸長(zhǎng)，彈力對(duì)小球開始做正功，當(dāng)彈簧達(dá)到自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)，彈力為零，再隨著彈簧的伸長(zhǎng)彈力對(duì)小球做負(fù)功，故整個(gè)過程中，彈力對(duì)小球先做負(fù)功，再做正功，后再做負(fù)功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。在彈簧與桿垂直時(shí)及彈簧處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)，小球加速度等于重力加速度，選項(xiàng)B正確。彈簧與桿垂直時(shí)，彈力方向與小球的速度方向垂直，則彈力對(duì)小球做功的功率為零，選項(xiàng)C正確。由機(jī)械能守恒定律知，在M、N兩點(diǎn)彈簧彈性勢(shì)能相等，在N點(diǎn)動(dòng)能等于從M點(diǎn)到N點(diǎn)重力勢(shì)能的減小值，選項(xiàng)D正確。3.如圖所示，水平傳送帶兩端點(diǎn)A、B間的距離為l，傳送帶開始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)。把一

19、個(gè)小物體放到右端的A點(diǎn)，某人用恒定的水平拉力F使小物體以速度v1勻速滑到左端的B點(diǎn)，拉力F所做的功為W1、功率為P1，這一過程物體和傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q1。隨后讓傳送帶以v2的速度勻速運(yùn)動(dòng)，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物體，使它以相對(duì)傳送帶為v1的速度勻速?gòu)腁點(diǎn)滑行到B點(diǎn)，這一過程中，拉力F所做的功為W2、功率為P2，物體和傳送帶之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為Q2。下列關(guān)系中正確的是()AW1W2，P1P2，Q1Q2BW1W2，P1Q2CW1W2，P1P2，Q1Q2DW1W2，P1P2，Q1Q2解析：選B因?yàn)閮纱蔚睦屠Ψ较虻奈灰撇蛔?，由功的概念可知，兩次拉力做功相等，所以W1W2，當(dāng)傳送帶不動(dòng)時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1；當(dāng)傳送帶以v2的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，所以第二次用的時(shí)間短，功率大，即P1Q2。4.(2017全國(guó)卷)如