高考二輪復(fù)習(xí)物理課件（老高考新教材）專題分層突破練專題分層突破練5動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律功能關(guān)系的應(yīng)用

專題分層突破練5動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系的應(yīng)用1234567891011A組基礎(chǔ)鞏固練1.(2023全國(guó)新課標(biāo)卷)無風(fēng)時(shí),雨滴受空氣阻力的作用在地面附近會(huì)以恒定的速率豎直下落。一質(zhì)量為m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的過程中,克服空氣阻力做的功為(重力加速度大小為g)(

)A.0 B.mghB解析

雨滴速率不變,動(dòng)能不變,根據(jù)動(dòng)能定理,重力做功為mgh,雨滴克服阻力做功為mgh,選項(xiàng)B正確。12345678910112.(2023遼寧卷)如圖(a)所示,從高處M點(diǎn)到地面N點(diǎn)有Ⅰ、Ⅱ兩條光滑軌道。兩相同小物塊甲、乙同時(shí)從M點(diǎn)由靜止釋放,沿不同軌道滑到N點(diǎn),其速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖(b)所示。由圖可知,兩物塊在離開M點(diǎn)后、到達(dá)N點(diǎn)前的下滑過程中(

)A.甲沿Ⅰ下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的大B.甲沿Ⅱ下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的小C.乙沿Ⅰ下滑且乙的重力功率一直不變D.乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大B1234567891011解析

甲下滑過程中加速度不變,沿軌道Ⅱ下滑,乙下滑過程中加速度減小,沿軌道Ⅰ下滑,同一時(shí)刻,甲的速度總是比乙的小,故甲的動(dòng)能比乙的小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;開始時(shí)乙的重力功率為0,到達(dá)底部時(shí),乙的重力功率仍然為0,故乙的重力功率先增大后減小,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。12345678910113.(2023浙江6月選考)鉛球被水平推出后的運(yùn)動(dòng)過程中,不計(jì)空氣阻力,下列關(guān)于鉛球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a、速度大小v、動(dòng)能Ek和機(jī)械能E隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系中,正確的是(

)D123456789101112345678910114.(多選)(2023江西南昌高三期中)圖甲為一種新型的電動(dòng)玩具,整體質(zhì)量為m,下方的圓球里有電動(dòng)機(jī)、電池、紅外線發(fā)射器等,打開開關(guān)后葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與葉片轉(zhuǎn)動(dòng)平面垂直的升力F,使玩具在空中飛行。將玩具從離地面高度為4h0處由靜止釋放,使玩具在豎直方向運(yùn)動(dòng),升力F隨離地面高度h變化的關(guān)系如圖乙所示,重力加速度為g,玩具只受升力和自身重力作用。對(duì)于4h0~2h0過程,下列判斷正確的是(

)A.玩具先做勻加速運(yùn)動(dòng)再做勻減速運(yùn)動(dòng)B.玩具下落到距地面3h0高處速度最大BC1234567891011解析

玩具在下落過程中,根據(jù)牛頓第二定律有mg-F=ma,4h0~2h0過程中,由圖可知,F從0增大到2mg,在3h0時(shí)為mg,所以加速度開始時(shí)向下并逐漸減小,速度在增大,當(dāng)達(dá)到3h0時(shí)合力為0,加速度為0,此時(shí)速度達(dá)到最大值,繼續(xù)運(yùn)動(dòng),合力向上,做減速運(yùn)動(dòng),此時(shí)加速度向上并逐漸增大,速度在減小,A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)上面分析,玩具下落到距地面3h0時(shí)速度最大,F做負(fù)功,大小12345678910115.(多選)(2023四川德陽(yáng)二模)甲、乙兩賽車在平直賽道上由靜止開始保持額定功率啟動(dòng)。甲車啟動(dòng)12s后,速度達(dá)到108km/h,30s后,速度達(dá)到最大速度216km/h;乙車啟動(dòng)9s后,速度達(dá)到108km/h,25s后,速度達(dá)到最大速度BD123456789101112345678910116.(2023江蘇卷)如圖所示,滑雪道AB由坡道和水平道組成,且平滑連接,坡道傾角均為45°。平臺(tái)BC與緩沖坡CD相連。若滑雪者從P點(diǎn)由靜止開始下滑,恰好到達(dá)B點(diǎn)?；┱攥F(xiàn)從A點(diǎn)由靜止開始下滑,從B點(diǎn)飛出。已知A、P間的距離為d,滑雪者與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。(1)求滑雪者運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間t。(2)求滑雪者從B點(diǎn)飛出的速度大小v。(3)若滑雪者能著陸在緩沖坡CD上,求平臺(tái)BC的最大長(zhǎng)度L。12345678910111234567891011(2)滑雪者從P點(diǎn)由靜止開始下滑,恰好運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),該過程合力做的功為0,滑雪者從A點(diǎn)由靜止開始下滑到P點(diǎn)的速度大小為vP,有1234567891011(3)滑雪者從B點(diǎn)做斜拋運(yùn)動(dòng),若滑雪者剛好落在C點(diǎn)

1234567891011B組素能提升練7.(多選)(2023湖南懷化模擬)如圖所示,在傾角為37°的固定斜面上,輕質(zhì)彈簧一端與固定在斜面底端的擋板C連接,另一端連接滑塊A。一輕繩通過斜面頂端的定滑輪(質(zhì)量忽略不計(jì),輕繩與滑輪間的摩擦不計(jì)),一端系在滑塊A上,另一端與小球B相連,細(xì)繩與斜面平行,斜面足夠長(zhǎng)。用手托住小球B,此時(shí)彈簧剛好處于原長(zhǎng),滑塊A剛要沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。已知mB=2mA=4kg,彈簧的勁度系數(shù)為k=100N/m,滑塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,彈簧的彈性勢(shì)能Ep與形變量x的關(guān)系為

?，F(xiàn)由靜止釋放小球B,已知小球B始終未落地,則下列說法正確的是(

)1234567891011A.釋放小球B前,手受到小球B的壓力大小為24NB.釋放小球B后,滑塊A向上滑行x=0.20m時(shí)速度最大C.釋放小球B后,滑塊A向上滑行過程中的最大動(dòng)能為1.2JD.釋放小球B后,滑塊A向上滑行的最大距離為0.48m答案

AD1234567891011解析

用手托住小球B,此時(shí)彈簧剛好處于原長(zhǎng),設(shè)繩子拉力為FT,由滑塊A剛要沿斜面向上運(yùn)動(dòng)可知FT=mAgsin

θ+μmAgcos

θ=16

N,對(duì)B受力分析,設(shè)手的支持力為F,則F=mBg-FT=24

N,根據(jù)牛頓第三定律可知手受到小球B的壓力大小為24

N,A正確;釋放小球B后,A做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)A受到的合力為0時(shí),速度最大,當(dāng)A加速度為0時(shí),B的加速度也為0,對(duì)A受力分析得FT'-mAgsin

θ-μmAgcos

θ-F彈=0,對(duì)B受力分析得FT'=mBg,又F彈=kx,解得x=0.24

m,B錯(cuò)誤;根據(jù)能量守恒定律,釋放小球B后到滑塊A速度最大的過1234567891011錯(cuò)誤;當(dāng)滑塊A向上滑行的距離最大時(shí),A、B的速度都為0,小球B的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為A的重力勢(shì)能、彈簧的彈性勢(shì)能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能,根據(jù)能量守恒定律有mBgx'=mAgx'sin

θ+μmAgx'cos

θ+kx'2,解得x'=0.48

m,D正確。12345678910118.(2023安徽高三聯(lián)考)如圖所示的水平軌道AD足夠長(zhǎng),只有BC部分是粗糙的,其長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m,其余部分是光滑的,質(zhì)量為1kg、長(zhǎng)度為2L、粗細(xì)相同的勻質(zhì)軟繩靜止在B點(diǎn)的左側(cè)(繩的右端在B點(diǎn)),軟繩與粗糙部分的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.8,現(xiàn)用F=2N的水平向右的恒力作用在軟繩上,軟繩始終保持伸直狀態(tài)且長(zhǎng)度不變,重力加速度g取10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則在軟繩運(yùn)動(dòng)的過程中,下列說法正確的是(

)A.軟繩先做勻加速運(yùn)動(dòng)后做勻減速運(yùn)動(dòng)B.軟繩的左端能經(jīng)過B點(diǎn)C.軟繩的最大動(dòng)能為0.5JD.軟繩克服摩擦力做功4JC12345678910111234567891011繩B端向右運(yùn)動(dòng)位移為L(zhǎng)時(shí),

軟繩速度為0,停止運(yùn)動(dòng)。拉力F先比摩擦力大,后比摩擦力小,軟繩先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)。0≤x≤L時(shí),摩擦力為變力,所以加速度不恒定,A錯(cuò)誤。當(dāng)x=L時(shí),繩子停止運(yùn)動(dòng),軟繩的左端不能經(jīng)12345678910119.(多選)(2023湖北宜昌高三期末)英國(guó)物理學(xué)家喬治·阿特伍德在1784年制做一種測(cè)定重力加速度的機(jī)械叫阿特伍德機(jī),受此啟發(fā),某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的機(jī)械。具有共同水平軸的豎直輕質(zhì)轉(zhuǎn)盤的半徑關(guān)系為R2=2R1,物塊A、B由細(xì)繩相連,物塊B、C分別與繞在內(nèi)、外盤上的細(xì)繩相連,開始時(shí)物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài),它們的質(zhì)量分別為mA=2m,mB=mC=m。某時(shí)刻物塊被自由釋放,物塊A、B下降,C上升。當(dāng)物塊A下降高度h時(shí),A、B間的細(xì)繩突然斷裂。已知細(xì)繩足夠長(zhǎng),重力加速度為g,不計(jì)轉(zhuǎn)盤與軸以及細(xì)繩間的摩擦,忽略空氣阻力,運(yùn)動(dòng)過程中物塊不會(huì)碰到轉(zhuǎn)盤。下列說法正確的是(

)1234567891011答案

ABD1234567891011123456789101110.(2023山東濱州高三期末)如圖所示,質(zhì)量為m=2kg的小物塊,用長(zhǎng)L=0.4m的細(xì)線懸掛于O點(diǎn),現(xiàn)將細(xì)線拉直并與水平方向夾角α=30°,由靜止釋放,小物塊下擺至最低點(diǎn)B處時(shí),細(xì)線達(dá)到其最大承受力并瞬間斷開,小物塊恰好從水平傳送帶最左端滑上傳送帶,傳送帶以v0的速度逆時(shí)針勻速運(yùn)轉(zhuǎn),其上表面距地面高度H=1.6m,小物塊最后從傳送帶左端飛出,并恰好從光滑斜面頂端沿斜面方向滑上斜面。斜面高h(yuǎn)=1.0m,傾角θ=60°,斜面底端擋板上固定一輕彈簧。小物塊沿斜面下滑一段距離后,壓縮彈簧,小物塊沿斜1234567891011(1)繩子能承受的最大拉力的大小;(2)傳送帶速度大小滿足的條件;(3)彈簧的最大彈性勢(shì)能。答案

(1)40N

(2)v0≥2m/s

(3)31J1234567891011解析

(1)小球從靜止擺到最低點(diǎn)過程中,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有

解得vB=2

m/s小球在B點(diǎn)時(shí),根據(jù)向心力公式有聯(lián)立解得F=40

N根據(jù)牛頓第三定律,剛到最低點(diǎn)細(xì)線達(dá)到其最大承受力F'=40

N。1234567891011(2)由于小物塊恰好沿斜面方向落到光滑斜面上,即小物塊落到斜面頂端時(shí)速度方向沿斜面方向,則vy=gt聯(lián)立以上各式得vx=2

m/s因?yàn)関B=2

m/s,則傳送帶速度v0≥2

m/s即可。1234567891011123456789101111.(2023江蘇徐州高三期末)如圖所示,水平軌道OC的右端C貼近同高度的水平傳送帶軌道的左端,其中OB段光滑,BC段粗糙,傳送帶與豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道DE相切于D點(diǎn),已知lBC=lCD=L=2m,圓軌道半徑R=0.4m,彈簧左端固定在墻壁上,自由放置時(shí)其右端在B點(diǎn)。一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的物塊(視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮到A點(diǎn)并鎖定,物塊與水平軌道BC、傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25,重力加速度g取10m/s2。1234567891011(1)若傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),要使物塊始終不脫離軌道,解除鎖定前彈簧的彈性勢(shì)能Ep滿足什么條件。(2)若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),鎖定前彈簧的彈性勢(shì)能取第(1)問中的最大值,若要使物塊在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)的過程中不脫離軌道,試計(jì)算傳送帶的速度v的范圍。(3)在第(1)問的情形下,且彈簧的彈性勢(shì)能取最大值,試寫出物塊最后的靜止位置到C點(diǎn)的間距d與