2018屆高三物理一輪復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)強(qiáng)化(四)能量綜合問(wèn)題

1、高頻考點(diǎn)強(qiáng)化（四）能量綜合問(wèn)題（45 分鐘 100 分）一、選擇題（本題共 10 小題,每小題 7 分,共 70 分。17 題為單選題,810 題為多選題）1.（2017 滁州模擬）如圖所示，一小孩沿粗糙的滑梯加速滑下，則該小孩（）A. 重力勢(shì)能不變，動(dòng)能增加，機(jī)械能減少B. 重力勢(shì)能減少，動(dòng)能不變，機(jī)械能增加C. 重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，機(jī)械能減少D. 重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，機(jī)械能不變【解析】選 Co 小孩從滑梯上加速滑下，高度下降，所以重力勢(shì)能減少；速度增大，則動(dòng)能增加；除重力以外滑 動(dòng)摩擦力做負(fù)功，由功能關(guān)系可知小孩的機(jī)械能減少，故 A、B、D 錯(cuò)誤，C 正確。2.（2017 揭陽(yáng)模擬

2、）如圖所示，一質(zhì)量為 m 的重物放在水平地面上，上端用一根輕彈簧相連?，F(xiàn)用手拉彈簧 的上端 P 緩慢向上移動(dòng)，當(dāng) P 點(diǎn)位移為 H 時(shí)，重物離開(kāi)地面一段距離 h，則在此過(guò)程中（）A. 拉彈黃的力對(duì)系統(tǒng)做功為mgHB. 重物 m 的機(jī)械能守恒mgH - hC. 彈簧的勁度系數(shù)等于口HD. 彈簧和重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒-2 -【解析】選 Co 拉彈簧的力隨著彈簧的伸長(zhǎng)慢慢變大，拉力并不等于重力，故做功不是 mgH 故 A 錯(cuò)誤；由于彈力對(duì)重物做功，所以重物 m 的機(jī)械能增加，故 B 錯(cuò)誤;緩慢向上移動(dòng)，重物處于平衡狀態(tài)，重物離開(kāi)地面一-3 -mg段距離 h,則有 k（H-h）=mg，解得 k=丨

3、丨b,故 C 正確；由于外力對(duì)彈簧和重物組成的系統(tǒng)做功,所以彈簧和重物組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加，故 D 錯(cuò)誤。3.如圖所示,有一內(nèi)壁光滑的閉合橢圓形管道，置于豎直平面內(nèi)，MN 是通過(guò)橢圓中心 0 點(diǎn)的水平線(xiàn)。已知一 小球從 M 點(diǎn)出發(fā),初速率為 vo,沿管道 MPN運(yùn)動(dòng),到 N 點(diǎn)的速率為 vi,所需時(shí)間為 ti；若該小球仍由 M 點(diǎn)以初 速率 vo出發(fā)，而沿管道 MQt 運(yùn)動(dòng)，到 N 點(diǎn)的速率為V2,所需時(shí)間為 t2。則（）導(dǎo)學(xué)號(hào) 42722444A.Vl=V2,t1t2C.V1=V2,t1t2,故選項(xiàng) A 正確。4.（2017 廈門(mén)模擬）將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物的質(zhì)量為 1kg,貨

4、物在 3s 內(nèi)的 v -t 圖象如圖A. 3s 內(nèi)重力做功為 90JB. 3s 內(nèi)合外力對(duì)貨物做功為-18JC. 3s 內(nèi)拉力對(duì)貨物做功為108JD. 3s 內(nèi)貨物的機(jī)械能守恒D.V1V2,t1t2所示。以下判斷正確的是（g 取 10m/s2）B.v1t2-4 -6x3【解析】選 G 由 v -t 圖象可知，物體在 3s 內(nèi)上升的高度為 h=頓第二定律得 F F-mg=ma=1X 2N=2N，解得 F=12N,則重力做功 WG=-mgh=-10 x9J=-90J,A 錯(cuò)誤；合外力做功W合=F合h=2X9J=18J,B 錯(cuò)誤；拉力做功 W=Fh=12X9J=108J,C 正確；由于除重力以外拉力

5、做功，故機(jī)械能不守恒,D 錯(cuò)誤。5.(2017 贛州模擬)一個(gè)質(zhì)量為 1kg 的物塊從固定斜面上距擋板2m 高的位置無(wú)初速度滑下,撞到下面的擋2板上時(shí)，速度為 6m/s,物塊撞到擋板上后，反彈的速度為 4m/s,重力加速度 g 取 10m/s ,則下面說(shuō)法正確的有( )導(dǎo)學(xué)號(hào) 42722445A. 物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能守恒B. 物塊從斜面上滑下到與擋板相碰前的過(guò)程中機(jī)械能減少了1JC. 物塊與擋板相碰過(guò)程中損失的機(jī)械能為10JD. 物塊與擋板相碰后，能返回到離擋板 0.8m 高處1 i【解析】選 Co物塊下滑過(guò)程重力勢(shì)能的減少量是 E)=mgh=1X 10 x2J=20J,動(dòng)能的增加

6、量為 E=? mV*x1X62J=18J,由于 EkA&,所以物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能不守恒，故 A 錯(cuò)誤；物塊從斜面上滑下到與擋板相碰前的過(guò)程中機(jī)械能減少量為AE=A & AEk=20J-18J=2J,故 B 錯(cuò)誤;物塊與擋板相碰過(guò)程中損失1 1 1的機(jī)械能為AE損mf- mv2=18J-厶x1x42J=10J,故 C 正確；設(shè)斜面的傾角為0,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦 因數(shù)為卩,根據(jù)動(dòng)能定理得，下滑過(guò)程 mgh-li 1hr1mgcosB”口 = mf-0,上滑過(guò)程-mgh-卩 mgcos0 “口 =0，mv2,聯(lián)立解得物塊與擋板相碰后上滑的高度 h 0.73m,故 D 錯(cuò)誤。6.(201

7、7 泉州模擬)如圖所示，長(zhǎng)木板 A 靜止放在光滑的水平地面上，物體 B 以水平速度沖上 A 后,由于摩 擦力作用，最后停止在木板 A 上，則從 B 沖到木板 A 上到相對(duì)板 A 靜止的過(guò)程中，下述說(shuō)法中正確的是( )22 2m=9m 加速度為 a= m/s =2m/s ,由牛-5 -BAA.物體 B 動(dòng)能的減少量等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能B.物體 B 克服摩擦力做的功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量-6 -C.物體 B 損失的機(jī)械能等于木板A 獲得的機(jī)械能D.物體 B 克服摩擦力做的功等于木板 A 增加的機(jī)械能與系統(tǒng)增加的內(nèi)能之和【解析】選。艮據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律知，物體 B 動(dòng)能的減少量等于 A 獲得的動(dòng)能和系

8、統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能之和，故 A 錯(cuò)誤;根據(jù)功能關(guān)系知，系統(tǒng)克服摩擦力做功等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量，由動(dòng)能定理可知，物體 B 克服摩擦力做的功等于物體 B 動(dòng)能的減少量，故 B 錯(cuò)誤；物體 B 損失的機(jī)械能等于木板 A 獲得的動(dòng)能與系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi) 能之和，故 C 錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理知，物體 B 克服摩擦力做的功等于 B 動(dòng)能的減少量，由能量守恒定律知，即等 于木板 A 增加的機(jī)械能與系統(tǒng)增加的內(nèi)能之和，故 D 正確?！炯庸逃?xùn)練】如圖所示，木塊 A 放在木塊 B 的左端上方，用水平恒力 F 將 A 拉到 B 的右端，第一次將 B 固定在地面上，F(xiàn) 做 功 W,生熱 Q;第二次讓 B 可在光滑水平面自由滑動(dòng)，F(xiàn)

9、做功W2,生熱Q2,則下列關(guān)系中正確的是（）A. WVWQi=QB.W=WQi=QC.WWQiQD.W=W,QiQ【解析】選 A。木塊 A 從木塊 B 左端滑到右端克服摩擦力所做的功 W=Fx,因?yàn)槟緣K B 不固定時(shí)木塊 A 的位 移要比固定時(shí)長(zhǎng)，所以 WW,摩擦產(chǎn)生的熱量 Q=Fx相對(duì),兩次都從木塊 B 左端滑到右端，相對(duì)位移相等，所以 Q=Q,故 A 正確。7.（20 17 太原模擬）如圖所示，甲、乙兩種粗糙面不同但高度相同的傳送帶，傾斜于水平地面放置。以同樣恒定速率 v 向上運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)將一質(zhì)量為 m 的小物體（視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在 A 處，小物體 在甲傳送帶上到達(dá) B 處 時(shí)恰好達(dá)到傳送帶的

10、速率v;在乙傳送帶上到達(dá)離 B 豎直高度為 h 的 C 處時(shí)達(dá)到傳送帶的速率 v。已知 B 處離地面高度為 H,則在物體從 A 到 B 的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）導(dǎo)學(xué)號(hào) 42722446A. 兩種傳送帶對(duì)小物體做功相等B. 將小物體傳送到 B 處，兩種傳送帶消耗的電能相等C兩種傳送帶與小物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)甲的大-7 -D.將小物體傳送到 B 處，兩種系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相等-8 -【解析】選 A 傳送帶對(duì)小物體做功等于小物體機(jī)械能的增加量勢(shì)能的增加量也相同，即機(jī)械能的增加量相等，根據(jù)功能關(guān)系知，兩種傳送帶對(duì)小物體做功相等，故 A 正確；2根據(jù)公式 v =2ax,可知物體加速度關(guān)系 a甲a乙,由牛頓第二定律得

11、 卩 mgcosB-mgsin0=ma，解得卩甲Q乙,所以將小物體傳送到 B 處，兩種傳送帶消耗的電能甲更多，故 B、C、D 錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】(多選)如圖,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定速率V1勻速向右運(yùn)動(dòng)。一質(zhì)量為m 的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率V2(v2w)滑上傳送帶，最終滑塊又返回至傳送帶的右端。就上述過(guò)程，下列判斷正確的有A.滑塊返回傳送帶右端的速率為V11 1 2 2B此過(guò)程中傳送帶對(duì)滑塊做功為2ViC此過(guò)程中電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶做功為2m1D.此過(guò)程中滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量為m(V1+V2)2【解析】選 A、D。由于傳送帶足夠長(zhǎng),滑塊減速向左滑行，直到速

12、度減為零，然后滑塊會(huì)在滑動(dòng)摩擦力的作用下向右加速，由于 V1V2,滑塊會(huì)先在滑動(dòng)摩擦力的作用下加速，當(dāng)速度增大到等于傳送帶速度時(shí)，滑塊還在傳送帶上，之后不受摩擦力，故滑塊與傳送帶一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，有 v2=V1,故 A 正確；此過(guò)程中只有傳送,兩種情況下物H-h-9 -帶對(duì)滑塊做功，根據(jù)動(dòng)能定理 W=X Ek得 W=AEk=，m -，m：,故 B 錯(cuò)誤；設(shè)滑塊向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t1,位移為12xi,則:xi= V2ti,摩擦力對(duì)滑塊做功：Wi=FfXi=Ff已V2ti,又摩擦力做功等于滑塊動(dòng)能的減小量,即m ,2衍Vi該過(guò)程中傳送帶的位移:x2=viti,摩擦力對(duì)傳送帶做功 W2=FfX2=F

13、fViti=FfVi= =2FfX?=2WJ =mwv2o設(shè)滑11 2塊向右運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t2,位移為 X3,則 X3=；Vlt2,摩擦力對(duì)滑塊做功 W=FfX3=：m，該過(guò)程中傳送帶的位移X4=vit2=2X3,滑塊相對(duì)傳送帶的總位移X相=Xl+X2+X4-X3=X1+X2+X3,滑動(dòng)摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功 W總= FfX相1=MW+W=m(vi+V2)2,滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量大小等于滑動(dòng)摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功，Q=W總=Ff X相1=m(Vi+V2)2,故 D 正確；根據(jù)能量守恒定律可知，全過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)對(duì)皮帶做的功與滑塊動(dòng)能的減小量等于滑1 1 1 1 22 22 2塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱

14、量，即 Q=W+ m m ,整理得 W=Q- m + m =m +mvv2,故 C 錯(cuò)誤。8.(2017 上饒模擬)如圖所示,在固定傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為 m 的圓環(huán)，桿與水平方向的夾角a=30 圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧上端相連，彈簧的另一端固定在地面上的 A 點(diǎn),彈簧處于原長(zhǎng) h,讓圓環(huán)沿桿由靜 止滑下，滑到桿的底端時(shí)速度恰為零。則在圓環(huán)下滑過(guò)程中()A. 圓環(huán)和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B. 當(dāng)彈簧垂直于光滑桿時(shí)圓環(huán)的動(dòng)能最大C. 彈簧的最大彈性勢(shì)能為 mgh1D. 彈簧轉(zhuǎn)過(guò) 60角時(shí)，圓環(huán)的動(dòng)能為 mgh【解析】選 C D。圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端的過(guò)程中有兩個(gè)力對(duì)圓環(huán)做功，即環(huán)的重

15、力和彈簧的拉力，所以圓環(huán)和地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，故 A 錯(cuò)誤;當(dāng)圓環(huán)沿桿的加速度為零時(shí)，其速度最大，動(dòng)能最大,此時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，給圓環(huán)一個(gè)斜向下的拉力，故 B 錯(cuò)誤;根據(jù)機(jī)械能守恒可知，當(dāng)圓環(huán)滑到最底端時(shí)其-10 -速度為零，重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，此時(shí)彈性勢(shì)能最大，等于重力勢(shì)能的減小量即為mgh,故 C 正確；h 1彈簧轉(zhuǎn)過(guò) 60角時(shí),此時(shí)彈簧仍為原長(zhǎng),以圓環(huán)為研究對(duì)象,由動(dòng)能定理得 mg丿 Jm故 D 正確。9.（2017 大同模擬）如圖所示，細(xì)繩的上端固定在天花板上靠近墻壁的O 點(diǎn)，下端拴一小球 丄點(diǎn)為小球下垂時(shí)的平衡位置，在 OL 直線(xiàn)上固定一個(gè)釘子 Q 若將小球從豎直

16、位置拉開(kāi)（保持繩繃緊）到某位置 P,釋放后任其向 L 點(diǎn)擺動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，小球到達(dá) L 點(diǎn)后，因繩被釘子擋住，將開(kāi)始沿以 Q 為中心的圓弧繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。下 列說(shuō)法正確的是（）導(dǎo)學(xué)號(hào) 42722447A. 若 Q 與 P 等高，則小球向右擺到與 P 等高的點(diǎn)然后擺回來(lái)B. 若 Q 的位置比 P 低,則小球向右擺到與 P 等高的位置，然后豎直下落C. 若 Q 的位置比 P 低，則小球?qū)⒗@ Q 點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，直到繩子完全繞在釘子上為止D. 若 Q 的位置比 P 高，則小球向右能擺到與 P 等高的位置【解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：（1）小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒。若 Q 的位置比 P 低，小球繞 Q 點(diǎn)做圓

17、周運(yùn)動(dòng)，可能小球能夠到達(dá)圓周 的最高點(diǎn)，也可能不能到達(dá)圓周的最 咼點(diǎn)。【解析】選AD。若 Q 與 P 等高，則小球向右擺到與 P 等高的點(diǎn)時(shí)的速度恰好為 0,然后擺回來(lái)，故 A 正確；若 Q 的位置比 P 低，則小球向右擺到與 Q 等高的位置后速度仍然大于0,小球在繩子的拉力作用下繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)，以后的運(yùn)動(dòng)可能有兩種情況，一種情況是當(dāng) Q 點(diǎn)的位置比較低時(shí)，小球能經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)；另一種情況是 當(dāng) Q點(diǎn)的位置相對(duì)比較高時(shí)，小球不能沿圓周的軌跡到達(dá)Q 點(diǎn)正上方的 N 點(diǎn)，將在 MN 之間的某一點(diǎn)處離開(kāi)圓周，做斜上拋運(yùn)動(dòng)，不能豎直下落，故 B C 錯(cuò)誤；若 Q 的位置比 P 高，根據(jù)機(jī)械能守恒可知，小球

18、向右能擺 到與P 等高的位置，故 D 正確。10.如圖所示，將輕彈簧一端系于天花板上，另一端與質(zhì)量為 m 的圓環(huán)相連，并將圓環(huán)套在粗糙的固定直桿上，直桿與水平面之間的夾角為a,將環(huán)沿桿移動(dòng)到 A 點(diǎn)，此時(shí)彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)且豎直?，F(xiàn)將圓環(huán)由靜止釋放，其沿桿下滑，到達(dá) C 點(diǎn)時(shí)的速度為零；再在 C 點(diǎn)給圓環(huán)沿桿向上的速度-11 -v,圓環(huán)又恰能回到 A 點(diǎn),此過(guò)程中彈簧始終在彈性限度之內(nèi)，AC=L,B 為 AC 中點(diǎn),重力加速度為 g,下列說(shuō)法正確的是()A. 環(huán)下滑過(guò)程中，其速度先增大后減小1B. 環(huán)下滑過(guò)程中,其與桿摩擦產(chǎn)生的熱量為m21C. 環(huán)從 C 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 A 點(diǎn)的過(guò)程中,彈簧對(duì)環(huán)做

19、的功為 mgLsina-mvD. 環(huán)上滑經(jīng)過(guò) B 點(diǎn)的速度小于下滑經(jīng)過(guò)B 點(diǎn)的速度【解題指導(dǎo)】 解答本題應(yīng)注意以下四點(diǎn)：(1) 環(huán)由靜止到運(yùn)動(dòng)再到速度為零，應(yīng)先加速再減速。(2) 環(huán)由 A 到 C,再由 C 到 A 的過(guò)程彈簧彈力做的功和摩擦力做的功大小相等。(3) 環(huán)上滑和下滑過(guò)程可分別列動(dòng)能定理方程。(4) 環(huán)克服摩擦力做的功等于摩擦產(chǎn)生的熱量?！窘馕觥窟x A、Co環(huán)從 A 處由靜止開(kāi)始下滑，初速度為零，到達(dá) C 處的速度為零，所以環(huán)先做加速運(yùn)動(dòng)，再做減速運(yùn)動(dòng)，故 A 正確;環(huán)從 A 下滑到 C 由動(dòng)能定理得 mgh+WW彈=0-0。在 C 處獲得一沿桿向上的速度 v,恰好1 1 1能回到

20、 A,由動(dòng)能定理得-mgh+W單+仲 0- m解得 W=- m由功能關(guān)系得產(chǎn)生的熱量為4m2,故 B 錯(cuò)誤；由I2一幾何關(guān)系得 h=Lsina,解得 W單=mgLsina- mv,故 C 正確；環(huán)從 A 下滑到 B 由動(dòng)能定理得 mgh +Wf-W彈1 12 -0,環(huán)從 B 上滑到 A 過(guò)程，由動(dòng)能定理得-mgh +Wf+W彈=0-二 mB2,由于 Wf0,所以1 1 2 m mB 2,則環(huán)經(jīng)過(guò) B 時(shí)，上滑的速度大于下滑的速度，故 D 錯(cuò)誤。-12 -二、計(jì)算題(本題共 2 小題，共 30 分。需寫(xiě)出規(guī)范的解題步驟)-13 -11.(14 分)(2016 浙江高考)在真空環(huán)境內(nèi)探測(cè)微粒在重力

21、場(chǎng)中能量的簡(jiǎn)化裝置如圖所示。源,能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、初速度不同的微粒。高度為h 的探測(cè)屏 AB 豎直放置,離 P 點(diǎn)的水平距離為 L,上端 A 與 P 點(diǎn)的高度差也為 h。(1) 若微粒打在探測(cè)屏 AB 的中點(diǎn),求微粒在空中飛行的時(shí)間。(2) 求能被屏探測(cè)到的微粒的初速度范圍。(3) 若打在探測(cè)屏A B兩點(diǎn)的微粒的動(dòng)能相等,求 L 與 h 的關(guān)系?！窘忸}指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn)：(1) 微粒在空中做平拋運(yùn)動(dòng)。(2) 微粒打在 A 點(diǎn)初速度最大，打在 B 點(diǎn)初速度最小。(3) 微粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒?！窘馕觥?1)打在中點(diǎn)的微粒3h 1 =gt2It=同理打在 A 點(diǎn)的微粒初速度為P

22、 是一個(gè)微粒導(dǎo)學(xué)號(hào) 42722448探測(cè)屏打在 B 點(diǎn)的微粒h L - q;一-14 -微粒初速度范圍-15 -代入式 L=2 h 3h12.(16 分)同學(xué)們參照伽利略時(shí)期演示平拋運(yùn)動(dòng)的方法制作了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中水平放置的底板上豎直地固定有 M 板和 N 板。M 板上部有一半徑為R 的兒圓弧形的粗糙軌道,P 為最高點(diǎn),Q 為最低點(diǎn),Q 點(diǎn)處的切線(xiàn)水平，距底板高為 H。N 板上固定有三個(gè)圓環(huán)。將質(zhì)量為出后無(wú)阻礙地通過(guò)各圓環(huán)中心，落到底板上距 Q 水平距離為 L 處。不考慮空氣阻力，重力加速度為(1)距 Q 水平距離為丄的圓環(huán)中心到底板的高度。小球運(yùn)動(dòng)到 Q 點(diǎn)時(shí)速度的大小以及對(duì)軌道壓力的大小和方向。摩擦力對(duì)小球做的功。AmAm1 1一2 2h h