2018年高考物理二輪復(fù)習(xí)對題糾錯練6機(jī)械能及其守恒定律(二)

1、對題糾錯練六 機(jī)械能及其守恒定律（二）對題練功和功率1.（2017 福建龍巖二模）如圖所示，甲、乙兩個斜面，高度相同，傾角a3 一個小物塊先后 沿著甲、乙兩個斜面從頂端由靜止開始下滑，小物塊與甲、乙斜面間的動摩擦因數(shù)相等。在A 1小物塊滑至斜面終點的過程中，下列說法正確的是（）A. 小物塊在斜面甲上的加速度等于在斜面乙上的加速度B. 小物塊在斜面甲上的加速度小于在斜面乙上的加速度C. 小物塊分別在斜面甲、乙上滑行，克服摩擦力做功相等|KUD. 小物塊在斜面乙上滑行，克服摩擦力做功較多（導(dǎo)學(xué)號 88094559）【答案】D 設(shè)斜面的傾角為0，滑塊在斜面上運動時、有mn0-卩mgcos0=ma所以

2、a=gsin0-卩gcos0，根據(jù)題意有a3，所以小物塊在斜面甲上的加速度大于在斜面乙上hhG:- -的加速度，A、B 錯；滑塊克服摩擦力做功W=i mgcos 宀=卩m ，因為a3，故小物塊在斜面乙上滑行克服摩擦力做功多,C 錯誤,D 正確。2.如圖所示,豎直放置的等螺距螺線管高為h,該螺線管是用長為I的硬質(zhì)管（內(nèi)徑遠(yuǎn)小于h）彎制而成。一光滑小球從上端管口由靜止釋放，關(guān)于小球的運動，下列說法正確的是（）A. 小球到達(dá)下端管口時的速度大小與I有關(guān)B. 小球到達(dá)下端管口時重力的功率為mgC. 小球到達(dá)下端的時間為-D. 小球在運動過程中受管道的作用力大小不變（導(dǎo)學(xué)號 88094560）1【答案】

3、C 在小球到達(dá)最低點的過程中只有重力做功，故根據(jù)動能定理可有mgh=m&,解得v=,所以小球到達(dá)下端管口時的速度大小與h有關(guān)，與l無關(guān),A 錯誤；可以將此裝置2展開,看成是一個高為h、長為l的斜面，小球到達(dá)下端時的速度為v=,速度沿管道的切3遜線方向，故重力的瞬時功率為P=mg人sin0,故 B 錯誤；物體在管內(nèi)下滑的加速度為a=1貝二宦t,則l= at2,t=,故 C 正確;小球做加速螺旋運動,速度越來越2mv大，根據(jù)Fn=可知,受到的支持力越來越大,故 D 錯誤。動能定理3.（多選）如圖所示,用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置來提升重物m長桿的一端放在地上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點

4、恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點處，在桿的中點C處拴一細(xì)繩繞過兩個滑輪后掛上重物mC點與0點距離為L,滑輪上端B點到0的距離為 4L?，F(xiàn)在對桿的另一端用力使其逆時針勻速轉(zhuǎn)動，從豎直位置以角速度3轉(zhuǎn)至水平（轉(zhuǎn)過了 90 ）,關(guān)于此過程,下列說法正確的是（）A. 重物m受到的拉力總大于本身的重力B. 重物m克服其重力的功率先增大后減小C. 重物m的最大速度是 2WLe故下滑所需時間為D.繩子拉力對m做的功（T-3）mgL+【答案】BD 長桿上C點的速度大小為vc=3L,設(shè)該速度方向與繩子的夾角為 方向的分速度為v繩=3Lcos0。0的變化規(guī)律是開始最大（90 ）,然后逐漸變小=3Lcos0逐漸變大，直至

5、繩子和桿垂直逐漸增大，v繩=速度為3L,重!.于重物m的重力后又小于重物m的重力，所以 B 正確,A、C 錯誤；拉力對重物m所做的功等于物體重力勢能的增加量和動能的增加量，物體升高的高度等于左側(cè)繩子的伸長量rr32L2（導(dǎo)學(xué)號 88094561）0,則沿繩子 ,所以v繩,0變?yōu)?0,繩子的速度達(dá)到最大為3L;然后0又3Lcos0逐漸變小，繩子的速度變小，所以重物的速度是先增大后減小，最大物m克服其重力的功率P=mg隔也是先增大后減小，繩子對重物m的拉力先大,由幾何關(guān)4系可知，h=（-3）L,故重力勢能增加量為;當(dāng)桿轉(zhuǎn)到水平位置時，cos0 =1 8mV= m32l2,所以此繩子對重物4m所做的

6、功為（J-3）mgL+ rr32L2,D 正確。4.（多選）（2017 江西新余二模）如圖所示,光滑桿OA的0端固定一根勁度系數(shù)為k=10N/m原長為Io=1 m 的輕彈簧,質(zhì)量為m=kg 的小球套在光滑桿上并與彈簧的上端連接,00為過O點的豎直軸，桿與水平面間的夾角始終為0=30。開始桿是靜止的，當(dāng)桿以00為軸轉(zhuǎn)動時,且角速度從零開始緩慢增加,直至彈簧伸長量為 0.5 m,g取 10 m/s2,則下列說法正確 的是（）oA. 桿保持靜止?fàn)顟B(tài)時，彈簧的長度為 0.5 m婕B. 當(dāng)彈簧伸長量為 0. 5 m 時,桿轉(zhuǎn)動的角速度為rad/s吧C. 當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，桿轉(zhuǎn)動的角速度為rad/sD.

7、桿由靜止開始轉(zhuǎn)動到彈簧伸長量為0.5 m 的過程中，桿對小球做功為12.5 J（導(dǎo)學(xué)號88094562）【答案】ABD當(dāng)桿靜止時，小球受力平衡，根據(jù)平衡條件可得 mn 30 =kx,代入數(shù)據(jù)得x=0.5 m,所以彈 簧的長度為l1=lo-x=0.5 m,故 A 正確；當(dāng)彈簧伸長量為 0.5 m 時，小球受力如圖所示：水平方向上：Fzcos 30 +F$in 30 =rrto （Io+x）cos 30 豎直方向上:FNCOS30 =mg+2sin 30 彈簧的彈力為F2=kx婕聯(lián)立解得3= rad/s,故 B 正確；當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，由牛頓第二定律可得mgan2/152 -30=m I0cos

8、30 ,解得31= rad/s,故 C 錯誤；在此過程中，彈簧彈性勢能的變化為1=+ x）cus30 12零,由動能定理可得W-mg2xsin 30,解得W=2.5 J,故 D 正確。機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化與守恒55.6(2017 湖南衡陽調(diào)研)如圖所示，在傾角為 53。的斜面上，用物塊沿斜面向下壓放置在斜面 上、下端固定在擋板上的輕彈簧,物塊到達(dá)A點時鎖定彈簧,A點至斜面頂端B間的距離為L。一豎直面內(nèi)的光滑圓弧軌道，半徑為L,下端切線與斜面平行，上端C處切線水平，不計物塊的大小和圓弧軌道下端與斜面間狹縫的大小(可以認(rèn)為圓弧軌道的下端與B點在同一點)。現(xiàn)解除鎖定，物塊在彈簧的彈力作用下

9、沿斜面上滑，并順著圓弧軌道內(nèi)側(cè)滑行，滑到最高點時，物塊對軌道的壓力為mg物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為 卩=0.5,斜面的長為 2L，不計空氣阻力。(1) 求彈簧至A點時具有的彈性勢能；(2) 若僅改變豎直面內(nèi)圓弧軌道的半徑，圓弧軌道下端切線仍與斜面平行且下端仍可看成與B點在同一點，要使物塊在A點由彈簧彈出后，在軌道的最高點對軌道恰無壓力半徑為多少？物塊從軌道最高點拋出到落地所用的時間為多少5142【答案】mgL(2)L；【解析】物塊運動到C點時，根據(jù)牛頓第二定律可得mg+mg=m物塊從A點運動到C點的過程中，根據(jù)能量守恒定律可得1E)=mgcos 53 L+ mV+mg Lsin 53整個過程，

10、利用動能定理得亠血2E)=卩mgios 53XIL+ mv +mg Lsin 53+R-Rcos 53聯(lián)立得R= L物塊從軌道的最高點拋出到落地的過程，根據(jù)平拋運動的規(guī)律1豎直位移:2Lsin 53 +R-FCos 53 =gt2(2)設(shè)新圓弧軌道的半徑為R則物塊運動到圓弧軌道的最高點時,有mg=m(導(dǎo)學(xué)號 88094563)O5聯(lián)立解得彈性勢能為巳=mgL+L-Lcos53 76.(2017 云南邵通二模)如圖甲所示，四分之一光滑圓弧軌道與水平平臺在B點處相切，圓弧半徑R=1 m,質(zhì)量為 1 kg 的物塊置于A點，A、B間距離為 2 m,物塊與平臺間的動摩擦因數(shù) 卩=0.2?，F(xiàn)用水平恒力F拉

11、物塊使之由靜止開始向右運動，到B點時撤去拉力，則物塊剛好能8滑到軌道最高點。(g取 10 m/s2)甲乙(1)求F的大??；求物塊剛滑到四分之一圓弧軌道時對軌道的壓力大小。(3)若將四分之一圓弧軌道豎直向下平移，使圓心與B點重合，如圖乙所示,仍用水平恒力F拉物塊使之由靜止開始向右運動，到B點時撤去拉力，求物塊在圓弧軌道上的落點與平臺的高度差。(結(jié)果可用根式表示)(導(dǎo)學(xué)號 88094564)【答案】(1)7 N (2)30 N (3)(-2) m【解析】 滑塊從A點到圓弧軌道最高點，根據(jù)動能定理有Fx-卩mgx-mgR=解得F=7 N_(2)從B點到圓弧軌道最高點，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有=mgR解得

12、VB=2 m/s在圓弧軌道的最低點，根據(jù)牛頓第二定律有FN-mg=m,解得FN=3mg=30 N 根據(jù)牛頓第三定律,物塊對圓弧軌道的壓力大小為30 N(3)物塊從B點做平拋運動，設(shè)下落的高度為y,水平位移為x,1則有x=VBt、y= gt2,x2+y2=R解得物塊在圓弧軌道上的落點與平臺間的高度差為 糾錯練7.(多選)(2017 福建龍巖二模)如圖所示，一個半圓形軌道置于豎直平面內(nèi)，軌道兩端A B在 同一水平面內(nèi)。一個質(zhì)量為m的小物塊(可看作質(zhì)點),第一次從軌道A端正上方h高度處由 靜止釋放,小物塊接觸軌道A端后，恰好沿著軌道運動到另一端 Bo 第二次將物塊從軌道A端正上方 2h高度處由靜止釋

13、放，下列說法正確的是()A.y=(-2) mB.第一次釋放小物塊C.第二次釋放小物塊mghhD.第二次釋放小物塊,小物塊滑出軌道后上升的高度小于(導(dǎo)學(xué)號 88094565)9一次釋放小物塊，小物塊克服軌道摩擦阻力做功等于mgh,小物塊克服軌道摩擦阻力做功小于,小物塊滑出軌道后上升的高度等于【答案】AD 第一次從高度h處靜止釋放小物塊，在到達(dá)B點過程中，重力做正功，摩擦力做10負(fù)功，根據(jù)動能定理可知，總功為零，所以摩擦力做功大小等于mgh選項 A 正確；因為下滑過程中滑動摩擦力是變力做功，滑動摩擦力大小與正壓力大小有關(guān)，正壓力大小與速率有關(guān)，所以第二次摩擦力做的功大于第一次摩擦力做的功，最終小物

14、塊滑出軌道后上升高度小于h，選項 D 正確?！疽族e提示】 忽視前后兩種情況下，由于摩擦力不同導(dǎo)致做功不同，從而錯選 C 選項。&（多選）（2017 遼寧沈陽二模）如圖，質(zhì)量為m、長度為I的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量 為m的小物塊（可視為質(zhì)點）放在小車的最左端?，F(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運動。物塊和小車之間的摩擦力為Ff。物塊滑到小車的最右端時，小車運動的距離為s。以下結(jié)論正確的是（）I 1A. 物塊到達(dá)小車最右端時具有的動能為（F-Ff）（I+S）B. 物塊到達(dá)小車最右端時，小車具有的動能為FfSC. 物塊克服摩擦力所做的功為FID. 物塊和小車增

15、加的機(jī)械能為Fs（導(dǎo)學(xué)號 88094566）【答案】AB 小車運動的距離為S,物塊運動的位移是s+l,合外力對物塊做的功（F-Ff）（s+l）, 根據(jù)動能定理，物塊增加的動能（F-Ff）（s+l）,A 正確,C 錯;摩擦力對小車做功FfS,B 正確;物塊 和小車增加的機(jī)械能與內(nèi)能之和為Fs,D 錯?！疽族e提示】 本題的易錯點有三個，一是搞不清滑塊與小車的位移關(guān)系，二是不清楚求摩擦力對小車做功時應(yīng)該用摩擦力與小車位移的乘積還是與相對位移的乘積，三是分析外力F做的功轉(zhuǎn)化成哪幾部分能量時，忽略內(nèi)能。原創(chuàng)練9.第 37 屆法國明日世界雜技節(jié)在巴黎鳳凰馬戲表演場內(nèi)落下帷幕。經(jīng)過 4 天的激烈角逐，雜技節(jié)

16、的各個獎項均有歸屬。如圖所示，雜技節(jié)上雜技演員在一根彈性繩上表演。位置ab是彈性繩的自然狀態(tài)，演員從某一高度下落，到了位置ab之后，與彈性繩一起向下運動，位置c是演 員和彈性繩能運動到的最低點。演員可視為質(zhì)點，不考慮人的生物能轉(zhuǎn)化，不計彈性繩的質(zhì)量 和空氣阻力，則從位置ab到c的運動過程中（）A. 演員的機(jī)械能保持不變B. 演員的動能不斷減少C. 演員的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈性繩的彈性勢能D. 演員的重力勢能轉(zhuǎn)化為演員的動能（導(dǎo)學(xué)號 88094567）【答案】C 從位置ab到c的運動過程中，演員和彈性繩組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，演員的機(jī) 械能轉(zhuǎn)化為彈性繩的彈性勢能，演員的機(jī)械能不守恒，選項 A 錯誤,C

17、正確；從位置ab到c的 運動過程中，演員的動能先增加，后減少，選項 B 錯誤;從位置ab到c的運動過程中，演員的重 力勢能轉(zhuǎn)化為演員的動能和彈性繩的彈性勢能，選項 D 錯誤。1110.（多選）將可以看做質(zhì)點且質(zhì)量相同的物體A和B無初速度地放到向上勻速運動的傾斜的傳送帶上的中點，如圖所示，物體A與傳送帶的動摩擦因數(shù)是 -,物體B與傳送帶的動摩擦因數(shù)為,傳送帶傾斜角為30 ,假設(shè)物體B到達(dá)最高點前已經(jīng)與傳送帶相對靜止，g取 10m/s2。下列關(guān)于物體A B在傳送帶上的運動的描述,正確的是（）A. 物體A向下加速運動時,物體B沿傳送帶向上加速運動B. 物體A運動到最低點所用的時間與B到達(dá)最高點所用的時間相同C. 物體A運動到最低點所用的時間小于B到達(dá)最高點所用的時間D.A與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量一定大于B與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量（導(dǎo)學(xué)號 88094568）【答案】AC 物體A B無初速度放上傳送帶后，受的滑動摩擦力都沿斜面向上，對物體A有mginB卩imgcosB,向下加速，對物體B,有 卩2mgcosBmginB,向上加速，A 正確；對物體AmginB-