《2018年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題四 功能關(guān)系的應(yīng)用 第1講 功能關(guān)系在力學(xué)中的應(yīng)用講學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題四 功能關(guān)系的應(yīng)用 第1講 功能關(guān)系在力學(xué)中的應(yīng)用講學(xué)案（21頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第1講功能關(guān)系在力學(xué)中的應(yīng)用課標(biāo)卷高考命題分析年份題號(hào)題型分值模型情景題眼分析難度2015年卷17題選擇題6分自由落體、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)比較兩段摩擦力做功中卷17題選擇題6分汽車啟動(dòng)現(xiàn)象(vt、Pt圖象)結(jié)合圖象多過程分析中21題選擇題6分剛性桿連接體難2016年卷25題計(jì)算題18分直線運(yùn)動(dòng)與曲線運(yùn)動(dòng)直線、圓周、平拋運(yùn)動(dòng)多過程，相應(yīng)臨界點(diǎn)難卷21題選擇題6分彈簧模型M、N兩點(diǎn)處，彈簧對(duì)小球的彈力大小相等難25題計(jì)算題20分直線運(yùn)動(dòng)與曲線運(yùn)動(dòng)直線、圓周、平拋運(yùn)動(dòng)多過程，相應(yīng)臨界點(diǎn)難卷24題計(jì)算題12分自由落體運(yùn)動(dòng)與曲線運(yùn)動(dòng)直線、圓周運(yùn)動(dòng)多過程，相應(yīng)臨界點(diǎn)中2017年卷24題計(jì)算題12分機(jī)械能，

2、動(dòng)能定理取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)中卷16題選擇題6分功能關(guān)系重心的變化易1常見的幾種力做功的特點(diǎn)(1)重力、彈簧彈力、靜電力做功與路徑無(wú)關(guān)(2)摩擦力做功的特點(diǎn)單個(gè)摩擦力(包括靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力)可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零，在靜摩擦力做功的過程中，只有機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；相互作用的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和不為零，且總為負(fù)值在一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的過程中，不僅有相互摩擦物體間機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，還有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量，等于滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)位移的乘積摩擦生熱是指滑動(dòng)摩擦生熱，靜摩擦不會(huì)生熱

3、2幾個(gè)重要的功能關(guān)系(1)重力的功等于重力勢(shì)能的變化，即WGEp.(2)彈力的功等于彈性勢(shì)能的變化，即W彈Ep.(3)合力的功等于動(dòng)能的變化，即WEk.(4)重力(或彈簧彈力)之外的其他力的功等于機(jī)械能的變化，即W其他E.(5)一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做的功等于系統(tǒng)中內(nèi)能的變化，即QFfx 相對(duì)1動(dòng)能定理的應(yīng)用(1)動(dòng)能定理的適用情況：解決單個(gè)物體(或可看成單個(gè)物體的物體系統(tǒng))受力與位移、速率關(guān)系的問題動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)；既適用于恒力做功，也適用于變力做功，力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時(shí)作用，也可以分段作用(2)應(yīng)用動(dòng)能定理解題的基本思路選取研究對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)過程分析研究對(duì)

4、象的受力情況和各力做功情況，然后求各個(gè)外力做功的代數(shù)和明確物體在運(yùn)動(dòng)過程初、末狀態(tài)的動(dòng)能Ek1和Ek2.列出動(dòng)能定理的方程W合Ek2Ek1，及其他必要的解題方程，進(jìn)行求解2機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用(1)機(jī)械能是否守恒的判斷用做功來判斷，看重力(或彈簧彈力)以外的其他力做功的代數(shù)和是否為零用能量轉(zhuǎn)化來判斷，看是否有機(jī)械能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化對(duì)一些“繩子突然繃緊”“物體間碰撞”等問題，機(jī)械能一般不守恒，除非題目中有特別說明或暗示(2)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本思路選取研究對(duì)象物體系統(tǒng)根據(jù)研究對(duì)象所經(jīng)歷的物理過程，進(jìn)行受力、做功分析，判斷機(jī)械能是否守恒恰當(dāng)?shù)倪x取參考平面，確定研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過程的初

5、、末狀態(tài)的機(jī)械能根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，進(jìn)行求解高考題型1力學(xué)中的幾個(gè)重要功能關(guān)系的應(yīng)用例1(2017山東濱州市一模)兩物塊A和B用一輕彈簧連接，靜止在水平桌面上，如圖1甲，現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動(dòng)物塊A，使之向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如圖乙，在物塊A開始運(yùn)動(dòng)到物塊B將要離開桌面的過程中(彈簧始終處于彈性限度內(nèi))，下列說法正確的是()圖1A力F先減小后增大B彈簧的彈性勢(shì)能一直增大C物塊A的動(dòng)能和重力勢(shì)能一直增大D兩物塊A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能先增大后減小答案C解析對(duì)A物塊由牛頓第二定律得：Fmgkxma，解得：Fm(ga)kx，由于x先減小后反向增大，故拉力一直增大，故A錯(cuò)誤；在A上升過程

6、中，彈簧從壓縮到伸長(zhǎng)，所以彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大，故B錯(cuò)誤；在上升過程中，由于物塊A做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以物塊A的速度增大，高度升高，則物塊A的動(dòng)能和重力勢(shì)能增大，故C正確；在上升過程中，除重力與彈力做功外，還有拉力做正功，所以兩物塊A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能一直增大，故D錯(cuò)誤1對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析、運(yùn)動(dòng)分析、能量分析2熟練掌握動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、機(jī)械能等變化的分析方法1(2017全國(guó)卷16)如圖2，一質(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()圖2A.mglB.m

7、glC.mglD.mgl答案A解析由題意可知，PM段細(xì)繩的機(jī)械能不變，MQ段細(xì)繩的重心升高了，則重力勢(shì)能增加Epmgmgl，由功能關(guān)系可知，在此過程中，外力做的功為Wmgl ，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤2(多選)(2017遼寧鐵嶺市協(xié)作體模擬)如圖3，用輕繩連接的滑輪組下方懸掛著兩個(gè)物體，它們的質(zhì)量分別為m1、m2，且m22m1，m1用輕繩掛在動(dòng)滑輪上，滑輪的質(zhì)量、摩擦均不計(jì)現(xiàn)將系統(tǒng)從靜止釋放，對(duì)m1上升h高度(h小于兩滑輪起始高度差)這一過程，下列說法正確的是()圖3Am2減小的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為m1增加的重力勢(shì)能Bm1上升到h高度時(shí)的速度為C輕繩對(duì)m2做功的功率與輕繩對(duì)m1做功的功率大小

8、相等D輕繩的張力大小為m1g答案BCD解析根據(jù)能量守恒可知，m2減小的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為m1增加的重力勢(shì)能和兩物體的動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知，m2的速度大小為m1速度大小的2倍，根據(jù)動(dòng)能定理可得：m2g2hm1ghm2v22m1v12，v22v1，解得：v1，故B正確；繩子的拉力相同，故輕繩對(duì)m2、m1做功的功率大小分別為P2Fv2，P12Fv1，由于v22v1，故輕繩對(duì)m2做功的功率與輕繩對(duì)m1做功的功率大小相等，故C正確；根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知，m1的加速度大小為m2的加速度大小的一半，根據(jù)牛頓第二定律可知：2Fm1gm1a，m2gFm22a，聯(lián)立解得：F，故D正確；故選B、C、

9、D.高考題型2動(dòng)力學(xué)方法和動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用例2(2017福建大聯(lián)考)如圖4，固定直桿上套有一小球和兩根輕彈簧，兩根輕彈簧的一端與小球相連，另一端分別固定在桿上相距為2L的A、B兩點(diǎn)直桿與水平面的夾角為，小球質(zhì)量為m，兩根輕彈簧的原長(zhǎng)均為L(zhǎng)、勁度系數(shù)均為，g為重力加速度圖4(1)小球在距B點(diǎn)L的P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，求此時(shí)小球受到的摩擦力大小和方向；(2)設(shè)小球在P點(diǎn)受到的摩擦力為最大靜摩擦力，且與滑動(dòng)摩擦力相等現(xiàn)讓小球從P點(diǎn)以一沿桿方向的初速度向上運(yùn)動(dòng)，小球最高能到達(dá)距A點(diǎn)L的Q點(diǎn)，求初速度的大小答案(1)，方向沿桿向下(2)解析(1)小球在P點(diǎn)時(shí)兩根彈簧的彈力大小相等，設(shè)為F，根據(jù)胡克定律有F

10、 k(LL)設(shè)小球靜止時(shí)受到的摩擦力大小為Ff ，方向沿桿向下，根據(jù)平衡條件有mgsin Ff 2F由式并代入已知數(shù)據(jù)得Ff方向沿桿向下(2)小球在P、Q兩點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能相等，故小球從P到Q的過程中，彈簧對(duì)小球做功為零據(jù)動(dòng)能定理有W合Ekmg2(LL)sin Ff2(LL) 0mv2由式得v 1動(dòng)能定理解題的“兩狀態(tài)、一過程”，即初、末狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過程中外力做功2無(wú)論直線、曲線、勻變速、非勻變速、單過程、多過程、單物體、物體系統(tǒng)，均可應(yīng)用動(dòng)能定理3(2017安徽省十校聯(lián)考) 如圖5所示，質(zhì)量為1 kg的物塊靜止在水平面上，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，t0時(shí)刻給物塊施加一個(gè)水平向右的拉

11、力F，使物塊沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如表格所示，重力加速度g取10 m/s2，水平向右方向?yàn)檎较?，求：圖5時(shí)間t(s)加速度a/(ms2)044483(1)04 s內(nèi)水平拉力的大??；(2)08 s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的位移大小；(3)08 s內(nèi)水平拉力做的功答案(1)6 N(2)72 m(3)152 J解析(1)04 s內(nèi)，物塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a14 m/s2根據(jù)牛頓第二定律：F1mgma1，求得：F16 N.(2)t14 s時(shí)物塊的速度大?。簐1a1t116 m/s08 s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的位移：xv1t1v1t2a2t2272 m(3)8 s時(shí)物塊的速度：v2a1t1a2t24

12、m/s根據(jù)動(dòng)能定理：Wmgxmv22，解得W152 J.4.(2017江西省六校3月聯(lián)考) 如圖6所示為一由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的傳送帶加速裝置示意圖，傳送帶長(zhǎng)L31.25 m，以v06 m/s順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量m1 kg的物體輕放在傳送帶的A端，傳送帶將其帶到另一端B后，物體將沿著半徑R0.5 m的光滑圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，圓弧軌道與傳送帶在B點(diǎn)相切，C點(diǎn)為圓弧軌道的最高點(diǎn)，O點(diǎn)為圓弧軌道的圓心已知傳送帶與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.8，傳送帶與水平地面間夾角37，已知sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2，物體可視為質(zhì)點(diǎn)，求：圖6(1)物體在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大??；(2)當(dāng)物體過B點(diǎn)后將傳

13、送帶撤去，求物體落到地面時(shí)的速度大小答案(1)58 N(2)20 m/s解析(1)根據(jù)牛頓第二定律：mgcos mgsin ma解得a0.4 m/s2設(shè)物體在AB上全程做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：vB22aL解得vB5 m/s，即物體能越過最高點(diǎn)C從C點(diǎn)落到地面，物體做平拋運(yùn)動(dòng)，下落高度hRRcos Lsin 19.65 m利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：vy22gh，解得vy m/s故v20 m/s(或利用動(dòng)能定理 mghmv2mvC2得v20 m/s)高考題型3應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和能量觀點(diǎn)分析綜合問題例3(2017齊魯名校聯(lián)考)如圖7所示，在某豎直平面內(nèi)，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn)，BC右端連接一口

14、深為H、寬度為d的深井CDEF，一個(gè)質(zhì)量為m的小球放在曲面AB上，可從距BC面不同的高度處?kù)o止釋放小球，已知BC段長(zhǎng)L，小球與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，取重力加速度g10 m/s2.則：圖7(1)若小球恰好落在井底E點(diǎn)處，求小球釋放點(diǎn)距BC面的高度h1；(2)若小球不能落在井底，求小球打在井壁EF上的最小動(dòng)能Ekmin和此時(shí)的釋放點(diǎn)距BC面的高度h2.答案見解析解析(1)小球由A到C，由動(dòng)能定理得mghmgLmvC2自C點(diǎn)水平飛出后，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得xvCtygt2由得hL若小球恰好落在井底E處，則xd，yH代入式得小球的釋放點(diǎn)距BC面的高度為h1L(2)若小球不能落在井底，設(shè)打在EF上的動(dòng)能為E

15、k，則xd由式得vCd小球由C到打在EF上，由動(dòng)能定理得:mgyEkmvC2 代入vC得：Ekmgy當(dāng)y時(shí)，Ek最小，且Ekminmgd此時(shí)小球的釋放點(diǎn)距BC面的高度為h2L多個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的組合實(shí)際上是多種物理規(guī)律和方法的綜合應(yīng)用，分析這種問題時(shí)注意要獨(dú)立分析各個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，而不同過程往往通過連接點(diǎn)的速度建立聯(lián)系，有時(shí)對(duì)整個(gè)過程應(yīng)用能量的觀點(diǎn)解決問題會(huì)更簡(jiǎn)單5(2017上海市松江區(qū)模擬)如圖8所示，AB(光滑)與CD(粗糙)為兩個(gè)對(duì)稱斜面，斜面的傾角均為，其上部都足夠長(zhǎng)，下部分別與一個(gè)光滑的圓弧面BEC的兩端相切，一個(gè)物體在離切點(diǎn)B的高度為H處，以初速度v0沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，物體與CD斜面的動(dòng)摩擦因

16、數(shù)為.圖8(1)物體首次到達(dá)C點(diǎn)的速度大??；(2)物體沿斜面CD上升的最大高度h和時(shí)間t；(3)請(qǐng)描述物體從靜止開始下滑的整個(gè)運(yùn)動(dòng)情況，并簡(jiǎn)要說明理由答案見解析解析(1)由mv02mgHmvC2 得vC(2)物體沿CD上升的加速度大小agsin gcos vC22a，解得h物體從C點(diǎn)上升到最高點(diǎn)所用的時(shí)間t(3)情況一：物體滑上CD斜面并勻減速上升最終靜止在CD斜面某處理由是物體與CD斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)較大情況二：物體在軌道上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在斜面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，最大高度逐漸降低，最終在BEC圓弧內(nèi)做周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)理由是物體與CD斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)較小，在CD斜面上克服摩擦力做功，機(jī)械能減少，在B

17、EC圓弧內(nèi)只有重力做功，機(jī)械能守恒.題組1全國(guó)卷真題精選1(多選)(2016全國(guó)卷21)如圖9，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連現(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()圖9A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)能差答案BCD解析因M和N兩點(diǎn)處彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且ONMOMN4WF1，Wf22Wf1BWF24WF1，Wf22Wf1CWF

18、24WF1，Wf22Wf1DWF24WF1，Wf2.根據(jù)功的計(jì)算公式WFl，可知Wf1Wf2，WF1WF2，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤題組2各省市真題精選5(2016四川理綜1)韓曉鵬是我國(guó)首位在冬奧會(huì)雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動(dòng)員他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對(duì)他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J韓曉鵬在此過程中()A動(dòng)能增加了1 900 JB動(dòng)能增加了2 000 JC重力勢(shì)能減小了1 900 J D重力勢(shì)能減小了2 000 J答案C解析由題可得，重力做功WG1 900 J，則重力勢(shì)能減少1 900 J ，故C正確，D錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理得，W

19、GWfEk，克服阻力做功Wf100 J，則動(dòng)能增加1 800 J，故A、B錯(cuò)誤6(多選)(2015浙江理綜18)我國(guó)科學(xué)家正在研制航母艦載機(jī)使用的電磁彈射器艦載機(jī)總質(zhì)量為3.0104 kg，設(shè)起飛過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推力恒為1.0105 N；彈射器有效作用長(zhǎng)度為100 m，推力恒定要求艦載機(jī)在水平彈射結(jié)束時(shí)速度大小達(dá)到80 m/s.彈射過程中艦載機(jī)所受總推力為彈射器和發(fā)動(dòng)機(jī)推力之和，假設(shè)所受阻力為總推力的20%，則()A彈射器的推力大小為1.1106 NB彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功為1.1108 JC彈射器對(duì)艦載機(jī)做功的平均功率為8.8107 WD艦載機(jī)在彈射過程中的加速度大小為32 m/s2答案ABD

20、解析設(shè)總推力為F，位移x，阻力F阻20%F，對(duì)艦載機(jī)加速過程由動(dòng)能定理得Fx20%Fxmv2，解得F1.2106 N，彈射器推力F彈FF發(fā)1.2106 N1.0105 N1.1106 N，A正確；彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功為WF彈x1.1106100 J1.1108 J，B正確；彈射器對(duì)艦載機(jī)做功的平均功率F彈4.4107 W，C錯(cuò)誤；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v22ax，得a32 m/s2，D正確專題強(qiáng)化練1(2017全國(guó)名校聯(lián)考)如圖1所示，靜止在水平地面上的物體，受到一水平向右的拉力F作用，F(xiàn)是隨時(shí)間先逐漸增大后逐漸減小的變力，力F的大小隨時(shí)間的變化如表所示，表格中的Ffm為物體與地面間的最大靜摩擦力，

21、設(shè)滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，則()圖1t(時(shí)刻)01 s2 s3 s4 sF(數(shù)值)0Ffm2FfmFfm0A.第2 s末物體的速度最大B第2 s末摩擦力的功率最大C第3 s末物體的動(dòng)能最大D在03 s時(shí)間內(nèi)，拉力F先做正功后做負(fù)功答案C解析在01 s時(shí)間內(nèi)，物體所受水平拉力小于最大靜摩擦力，物體靜止；在13 s時(shí)間內(nèi)，物體受到的拉力大于最大靜摩擦力，物體一直做加速運(yùn)動(dòng)，3 s末物體的速度達(dá)到最大，動(dòng)能最大，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；拉力F始終與位移方向相同，一直做正功，故D項(xiàng)錯(cuò)誤2(2017山東臨沂市一模)如圖2甲所示，質(zhì)量m2 kg的小物體放在長(zhǎng)直的水平地面上，用水平細(xì)線繞在半徑R0.5

22、 m的薄圓筒上t0時(shí)刻，圓筒由靜止開始繞豎直的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，小物體和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，重力加速度g取10 m/s2，則()圖2A小物體的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系滿足v4tB細(xì)線的拉力大小為2 NC細(xì)線拉力的瞬時(shí)功率滿足P4tD在04 s內(nèi)，細(xì)線拉力做的功為12 J答案D解析根據(jù)題圖乙可知，圓筒勻加速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度隨時(shí)間變化的關(guān)系式為：t，圓周邊緣線速度與物體前進(jìn)速度大小相同，根據(jù)vR得：vR0.5t，故A錯(cuò)誤；物體運(yùn)動(dòng)的加速度a0.5 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：Fmgma，解得：F20.5 N0.1210 N3 N，故B錯(cuò)誤；細(xì)線拉力的瞬時(shí)功率PFv30

23、.5t1.5t，故C錯(cuò)誤；物體在4 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移：xat20.542 m4 m，在04 s內(nèi)，細(xì)線拉力做的功為：WFx34 J12 J，故D正確3(2017江西師大附中3月模擬)如圖3所示，豎直放置的等螺距螺線管高為h，該螺線管是用長(zhǎng)為l的硬質(zhì)直管(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(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()圖3A小球到達(dá)下端管口時(shí)的速度大小與l有關(guān)B小球到達(dá)下端管口時(shí)重力的功率為mgC小球到達(dá)下端的時(shí)間為 D小球在運(yùn)動(dòng)過程中受管道的作用力大小不變答案C解析在小球到達(dá)下端管口的過程中只有重力做功，故根據(jù)動(dòng)能定理可知mghmv2，解得v，小球到達(dá)下端管口時(shí)的速度大

24、小與h有關(guān)，與l無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；到達(dá)下端管口的速度為v，速度沿管道的切線方向，故重力的瞬時(shí)功率為Pmgcos ，為小球到達(dá)下端管口時(shí)速度方向與重力方向的夾角，故B錯(cuò)誤；小球在管內(nèi)下滑的加速度為a，設(shè)下滑所需時(shí)間為t，則lat2，t，故C正確；小球運(yùn)動(dòng)速度越來越大，做的是螺旋圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)Fn可知，支持力越來越大，故D錯(cuò)誤4(多選)(2017甘肅省一模)如圖4所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與一輕質(zhì)水平狀態(tài)的彈簧相連，彈簧的另一端固定在墻上O點(diǎn)，且處于原長(zhǎng)現(xiàn)讓圓環(huán)從A點(diǎn)由靜止開始下滑，滑到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)速度為零則在圓環(huán)下滑過程中()圖4A圓環(huán)的機(jī)械能先減小再增大，再減小B彈

25、簧的彈性勢(shì)能先增大再減小C與圓環(huán)在A點(diǎn)的加速度相同的位置還有兩處D彈簧再次恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)圓環(huán)的速度最大答案AC解析彈力對(duì)圓環(huán)先做負(fù)功再做正功再做負(fù)功，故圓環(huán)的機(jī)械能先減小后增大，再減??；彈性勢(shì)能先增大，后減小再增大；圓環(huán)在A處agsin ，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)和彈簧與桿垂直時(shí)，也有agsin ；合力為零時(shí)，圓環(huán)的速度最大，不是彈簧原長(zhǎng)時(shí)5.(多選)(2017河北邯鄲市一模)如圖5，質(zhì)量為m的物體在恒定外力F作用下豎直向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間，力F做的功為W，此時(shí)撤去恒力F，物體又經(jīng)相同時(shí)間回到了出發(fā)點(diǎn)若以出發(fā)點(diǎn)所在水平面為重力勢(shì)能的零勢(shì)能平面，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則(

26、)圖5A從物體開始運(yùn)動(dòng)到回到出發(fā)點(diǎn)的過程中，物體的機(jī)械能增加了B恒力F的大小為mgC回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率為D撤去恒力F時(shí)，物體的動(dòng)能和勢(shì)能恰好相等答案BC解析除重力以外的力做的功等于物體機(jī)械能的變化量，力F做功為W，則物體機(jī)械能增加了W，故A錯(cuò)誤； 撤去恒力F到回到出發(fā)點(diǎn)，兩個(gè)過程位移大小相等、方向相反，時(shí)間相等，取豎直向上為正方向，則得：at2(attgt2)，F(xiàn)mgma，聯(lián)立解得：ag，F(xiàn)mg，故B正確；在整個(gè)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：mv2W，物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速率v，瞬時(shí)功率為Pmgv，故C正確；撤去力F時(shí)， 此時(shí)動(dòng)能為EkWmgat2Fat2mgat2mgat2，重力勢(shì)能為Epmg

27、at2mgat2，可見，動(dòng)能和勢(shì)能不相等，故D錯(cuò)誤6.(2017山東菏澤市一模)如圖6所示，內(nèi)壁光滑的圓形軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道內(nèi)甲、乙兩小球固定在輕桿的兩端，甲球質(zhì)量小于乙球質(zhì)量，開始時(shí)乙球位于軌道的最低點(diǎn)，現(xiàn)由靜止釋放輕桿，下列說法正確的是()圖6A甲球下滑過程中，輕桿對(duì)其做正功B甲球滑回時(shí)一定能回到初始位置C甲球可沿軌道下滑到最低點(diǎn)D在甲球滑回過程中桿對(duì)甲球做的功大于桿對(duì)乙球做的功答案B解析甲球下滑過程中，乙的機(jī)械能逐漸增大，所以甲的機(jī)械能逐漸減小，則桿對(duì)甲做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；據(jù)機(jī)械能守恒定律知，甲球不可能下滑到圓弧最低點(diǎn)，但返回時(shí)，一定能返回到初始位置，故B正確，C錯(cuò)誤；甲與乙兩球組

28、成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，在甲球滑回過程中桿對(duì)甲球做的功等于桿對(duì)乙球做的功7(2017山東煙臺(tái)市模擬)某段高速路對(duì)載重貨車設(shè)定的允許速度范圍為5080 km/h，而上坡時(shí)若貨車達(dá)不到最小允許速度50 km/h，則必須走“爬坡車道”來避免危險(xiǎn)，如圖7.某質(zhì)量為4.0104 kg的載重貨車，保持額定功率200 kW在“爬坡車道”上行駛，每前進(jìn)1 km，上升0.04 km，汽車所受的阻力(摩擦阻力與空氣阻力)為車重的0.01倍，g取10 m/s2，爬坡車道足夠長(zhǎng)，則貨車勻速上坡的過程中()圖7A牽引力等于2104 NB速度可能大于36 km/hC上坡過程增加的重力勢(shì)能等于汽車牽引力所做的功D上坡過程增加的

29、機(jī)械能等于汽車克服阻力所做的功答案A解析貨車勻速上坡的過程中，根據(jù)平衡條件得：牽引力大小 F0.01mgmgsin 0.014.010410 N4.010410 N2104 N，故A正確；根據(jù)PFv得：v m/s10 m/s36 km/h，故B錯(cuò)誤；上坡過程增加的重力勢(shì)能等于汽車牽引力所做的功與克服阻力做功之差，故C錯(cuò)誤；根據(jù)功能關(guān)系知，上坡過程增加的機(jī)械能等于汽車牽引力做功與克服阻力所做的功之差，故D錯(cuò)誤8.(多選)(2017福建廈門市模擬)如圖8所示，物體A、B通過細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)(滑輪摩擦不計(jì))，物體A、B的質(zhì)量都為m，開始時(shí)細(xì)繩伸直，用手托著物體A使彈簧處于原長(zhǎng)且A與地面

30、的距離為h，物體B靜止在地面上，放手后物體A下落，與地面即將接觸時(shí)速度大小為v，此時(shí)物體B對(duì)地面恰好無(wú)壓力，則下列說法中正確的是()圖8A此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于mghmv2B此時(shí)物體B的速度大小也為vC此時(shí)物體A的加速度大小為g，方向豎直向上D彈簧的勁度系數(shù)為答案AD解析物體B對(duì)地面壓力恰好為零，故彈簧的拉力為mg，故細(xì)繩對(duì)A的拉力也等于mg，彈簧的伸長(zhǎng)量為h，由胡克定律得k，故D正確；此時(shí)物體B受重力和彈簧的拉力，處于平衡狀態(tài)，速度仍為零，故B錯(cuò)誤；此時(shí)物體A受重力和細(xì)繩的拉力大小相等，合力為零，加速度為零，故C錯(cuò)誤；物體A與彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，mghEp彈mv2，故Ep彈mghmv2，故A

31、正確9(多選)(2017山東濟(jì)寧市模擬)如圖9所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為M的木板靜置在光滑的水平面上，在木板上放置一質(zhì)量為m的物塊，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.物塊以v0從木板的左端向右滑動(dòng)時(shí)，若木板固定不動(dòng)時(shí)，物塊恰好能從木板的右端滑下若木板不固定時(shí)，下面敘述正確的是()圖9A物塊不能從木板的右端滑下B對(duì)系統(tǒng)來說產(chǎn)生的熱量QmgLC經(jīng)過t物塊與木板便保持相對(duì)靜止D摩擦力對(duì)木板所做的功等于物塊克服摩擦力所做的功答案AC解析木板固定不動(dòng)時(shí)，物塊減少的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能木板不固定時(shí)，物塊向右減速的同時(shí)，木板要向右加速，物塊減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能和木板的動(dòng)能，所以產(chǎn)生的內(nèi)能必然減小，物塊相對(duì)于木

32、板滑行的距離要減小，不能從木板的右端滑下，故A正確對(duì)系統(tǒng)來說，產(chǎn)生的熱量QFfx相對(duì)mgx相對(duì)mgL，故B錯(cuò)誤設(shè)物塊與木板最終的共同速度為v，物塊和木板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有：mv0(mM)v，對(duì)木板，由動(dòng)量定理得：mgtMv，聯(lián)立解得t，故C正確由于物塊與木板相對(duì)于地的位移大小不等，物塊對(duì)地位移較大，而摩擦力大小相等，所以摩擦力對(duì)木板所做的功小于物塊克服摩擦力所做的功，故D錯(cuò)誤10戰(zhàn)機(jī)常配有阻力傘，阻力傘也叫減速傘，是用來減小戰(zhàn)機(jī)著陸時(shí)滑跑速度的傘狀工具某質(zhì)量為m2.0104 kg的戰(zhàn)機(jī)以水平速度v0100 m/s著陸后立即關(guān)閉引擎同時(shí)打開阻力傘，情形如圖1

33、0甲所示，戰(zhàn)機(jī)做直線運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示，圖線在1222 s時(shí)間內(nèi)可近似看成直線，重力加速度g10 m/s2，求：圖10(1)在1222 s時(shí)間內(nèi)，戰(zhàn)機(jī)受到的平均阻力大??；(2)在012 s時(shí)間內(nèi)，戰(zhàn)機(jī)克服阻力做功的平均功率答案(1)4.0104 N(2)8.0106 W解析(1)1222 s時(shí)間內(nèi)，a2 m/s2根據(jù)牛頓第二定律：Ffma4.0104 N(2)012 s時(shí)間內(nèi)，根據(jù)動(dòng)能定理：Wfmv12mv02Wf9.6107 J戰(zhàn)機(jī)克服阻力做功的平均功率：8.0106 W11.(2017山東煙臺(tái)市一模)如圖11所示是一種升降電梯的模型示意圖，A為轎廂，B為平衡重物，A、B的

34、質(zhì)量分別為1 kg和0.5 kg.A、B由跨過輕質(zhì)滑輪的足夠長(zhǎng)輕繩系住在電動(dòng)機(jī)牽引下使轎廂由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)輸出功率10 W保持不變，轎廂上升1 m后恰好達(dá)到最大速度不計(jì)空氣阻力和摩擦阻力，g10 m/s2.在轎廂向上運(yùn)動(dòng)過程中，求：圖11(1)轎廂的最大速度vm大??；(2)轎廂向上的加速度為a2 m/s2時(shí)，重物B下端繩的拉力大??；(3)轎廂從開始運(yùn)動(dòng)到恰好達(dá)到最大速度過程中所用的時(shí)間答案(1)2 m/s(2)8 N(3)0.8 s解析(1)當(dāng)F(Mm)g時(shí)轎廂速度最大由PFvm得vm2 m/s(2)轎廂向上的加速度為a2 m/s2時(shí)，對(duì)A：FAMgMa對(duì)B：FBmgFAma解得：F

35、B8 N(3)由動(dòng)能定理可知：PtMghmgh(Mm)vm2得t0.8 s12(2017全國(guó)卷24)一質(zhì)量為8.00104 kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面飛船在離地面高度1.60105 m 處以7.5103 m/s的速度進(jìn)入大氣層，逐漸減慢至速度為100 m/s時(shí)下落到地面取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，在飛船下落過程中，重力加速度可視為常量，大小取為9.8 m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能；(2)求飛船從離地面高度600 m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%.答案(1)4.0108 J2.41012 J(2)9.7108 J解析(1)飛船著地前瞬間的機(jī)械能為E0mv02式中，m和v0分別是飛船的質(zhì)量和著地前瞬間的速度由式和題給數(shù)據(jù)得E04.0108 J設(shè)地面附近的重力加速度大小為g，飛船進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能為Ehmvh2mgh式中，vh是飛船在高度1.60105 m處的速度由式和題給數(shù)據(jù)得Eh2.41012 J(2)飛船在高度h600 m處的機(jī)械能為Ehm(vh)2mgh由功能原理得WEhE0式中，W是飛船從高度600 m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功由式和題給數(shù)據(jù)得W9.7108 J21