《（浙江選考）2018版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 能量和動量 第1講 功 功率與動能定理學(xué)案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（浙江選考）2018版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題二 能量和動量 第1講 功 功率與動能定理學(xué)案（21頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第1講功功率與動能定理選考考點(diǎn)分布章知識內(nèi)容考試要求歷次選考統(tǒng)計(jì)必考加試2015/102016/042016/102017/042017/11機(jī)械能守恒定律追尋守恒量能量b功cc10、13功率cc重力勢能cc4、20彈性勢能bb20動能和動能定理dd2020202020機(jī)械能守恒定律dd2012能量守恒定律與能源cd54考點(diǎn)一功和能基本概念及規(guī)律辨析1(2017浙江4月選考12)火箭發(fā)射回收是航天技術(shù)的一大進(jìn)步如圖1所示，火箭在返回地面前的某段運(yùn)動，可看成先勻速后減速的直線運(yùn)動，最后撞落在地面上，不計(jì)火箭質(zhì)量的變化，則()圖1A火箭在勻速下降過程中，機(jī)械能守恒B火箭在減速下降過程中，攜帶的檢測

2、儀器處于失重狀態(tài)C火箭在減速下降過程中合力做功等于火箭機(jī)械能的變化D火箭著地時，火箭對地的作用力大于自身的重力答案D解析勻速下降階段，說明阻力等于重力，不止重力做功，所以機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)A錯；在減速階段，加速度向上，所以超重，選項(xiàng)B錯誤；火箭著地時，地面給火箭的力大于火箭重力，即選項(xiàng)D正確；合外力做功等于動能改變量，選項(xiàng)C錯2. (2016浙江10月學(xué)考4)如圖2所示，無人機(jī)在空中勻速上升時，不斷增加的能量是()圖2A動能B動能、重力勢能C重力勢能、機(jī)械能D動能、重力勢能、機(jī)械能答案C解析無人機(jī)勻速上升，所以動能保持不變，所以選項(xiàng)A、B、D均錯高度不斷增加，所以重力勢能不斷增加，因此無人機(jī)機(jī)

3、械能不斷增加，所以選項(xiàng)C正確3. (2015浙江10月學(xué)考5)畫作瀑布如圖3所示有人對此畫作了如下解讀：水流從高處傾瀉而下，推動水輪機(jī)發(fā)電，又順著水渠流動，回到瀑布上方，然后再次傾瀉而下，如此自動地周而復(fù)始這一解讀違背了()圖3A庫侖定律B歐姆定律C電荷守恒定律D能量守恒定律答案D4. (人教版必修2P66第2題改編)如圖4所示，質(zhì)量為m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中達(dá)到的最高點(diǎn)(位置2)的高度為h，已知重力加速度為g.下列說法正確的是()圖4A足球由位置1運(yùn)動到位置2的過程中，重力做的功為mghB足球由位置1運(yùn)動到位置3的過程中，重力做的功為2mghC足球由位置

4、2運(yùn)動到位置3的過程中，重力勢能減少了mghD如果沒有選定參考平面，就無法確定重力勢能變化了多少答案C解析足球由位置1運(yùn)動到位置2的過程中，高度增加h，重力做功mgh，選項(xiàng)A錯誤；足球由位置1運(yùn)動到位置3的過程中，由于位置1和位置3在同一水平面上，故足球的高度沒有變化，重力做的功為零，選項(xiàng)B錯誤；足球由位置2運(yùn)動到位置3的過程中，足球的高度降低，重力做正功，重力勢能減少，由于2、3兩位置的高度差是h，故重力勢能減少了mgh，選項(xiàng)C正確；分析重力勢能的變化，只要找出高度的變化量即可，與參考平面的選取沒有關(guān)系，選項(xiàng)D錯誤5(人教版必修2P67、P68、P75、P80插圖改編)如圖5所示的幾個運(yùn)動過

5、程中，物體的彈性勢能增大的是()圖5A如圖甲，撐桿跳高的運(yùn)動員上升過程中，桿的彈性勢能B如圖乙，人拉長彈簧過程中，彈簧的彈性勢能C如圖丙，模型飛機(jī)用橡皮筋發(fā)射出去的過程中，橡皮筋的彈性勢能D如圖丁，小球被壓縮彈簧向上彈起的過程，彈簧的彈性勢能答案B6(2017稽陽聯(lián)誼學(xué)校8月聯(lián)考)如圖6所示，質(zhì)量為m的小球(可以看成質(zhì)點(diǎn))，在恒力F的作用下，從地面上A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動途經(jīng)桌面處B點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)，現(xiàn)以桌面為參考平面，已知HH，所以A錯誤；重力勢能的大小看位置高低，A點(diǎn)最低，B錯誤；恒力F始終做正功，所以機(jī)械能一直變大，C對，D錯誤考點(diǎn)二功和功率的分析與計(jì)算 1(2017浙江11月選考13)如圖7所示

6、是具有登高平臺的消防車，具有一定質(zhì)量的伸縮臂能夠在5 min內(nèi)使承載4人的登高平臺(人連同平臺的總質(zhì)量為400 kg)上升60 m到達(dá)滅火位置此后，在登高平臺上的消防員用水炮滅火，已知水炮的出水量為3 m3/min，水離開炮口時的速率為20 m/s，則用于()圖7A水炮工作的發(fā)動機(jī)輸出功率約為1104 WB水炮工作的發(fā)動機(jī)輸出功率約為4104 WC水炮工作的發(fā)動機(jī)輸出功率約為2.4106 WD伸縮臂抬升登高平臺的發(fā)動機(jī)輸出功率約為800 W答案B解析若不計(jì)伸縮臂的質(zhì)量，抬升登高平臺的發(fā)動機(jī)輸出功率P4001060 W800 W，但伸縮臂具有一定質(zhì)量，發(fā)動機(jī)輸出功率應(yīng)大于800 W，故選項(xiàng)D錯誤

7、在1 s內(nèi)，噴出去水的質(zhì)量為mV103 kg50 kg，噴出去水的重力勢能為Epmgh501060 J3104 J，水的動能為Ekmv21104 J，所以1 s內(nèi)水增加的能量為4104 J，所以水炮工作的發(fā)動機(jī)輸出功率為4104 W，選項(xiàng)B正確，A、C錯誤2(2017浙江11月選考10)如圖8所示，質(zhì)量為60 kg的某運(yùn)動員在做俯臥撐運(yùn)動，運(yùn)動過程中可將她的身體視為一根直棒已知重心在c點(diǎn)，其垂線與腳、兩手連線中點(diǎn)間的距離Oa、Ob分別為0.9 m和0.6 m若她在1 min內(nèi)做了30個俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4 m，則克服重力做的功和相應(yīng)的功率約為()圖8A430 J,7 W B4

8、300 J,70 WC720 J,12 W D7 200 J,120 W答案B解析設(shè)每次俯臥撐中，運(yùn)動員重心變化的高度為h，由幾何關(guān)系可得，即h0.24 m一次俯臥撐中，克服重力做功Wmgh609.80.24 J141.12 J，所以1 min內(nèi)克服重力做的總功為W總NW4 233.6 J，功率P70.56 W，故選B.3(2017金華市高三上學(xué)期期末)如圖9所示，質(zhì)量為m的汽車在平直公路上行駛，所受的阻力恒為車重的k倍，當(dāng)它以速度v，加速度a加速前進(jìn)時，發(fā)動機(jī)的實(shí)際功率正好等于額定功率，從該時刻起，發(fā)動機(jī)始終在額定功率下運(yùn)轉(zhuǎn)，重力加速度為g，則以下分析正確的是()圖9A汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為

9、kmgvB汽車行駛的最大速度為C當(dāng)汽車加速度減小到時，速度增加到2vD欲使汽車最大速度增加到此時的2倍，則發(fā)動機(jī)額定功率應(yīng)增加到此時的4倍答案B解析速度為v時，根據(jù)牛頓第二定律知kmgma，所以P0kmgvmav，故A錯誤；最后汽車勻速運(yùn)動牽引力等于阻力時速度最大，故vmv，故B正確；加速度為時，此時牽引力為F，則Fkmgm，解得Fkmg，此時速度為v，故C錯誤；由于汽車勻速運(yùn)動時速度最大，汽車受到的阻力不變，此時的功率PFf2vm2P0，故D錯誤4(2017浙江“七彩陽光”聯(lián)考)物體在大小相等的力F作用下，分別在粗糙的水平地面上發(fā)生了一段位移x，其力與速度方向夾角如圖10所示，則下列判斷正確

10、的是()圖10A甲圖中力F做負(fù)功B乙圖中合外力做功最多C丙圖中摩擦力做功最多D三個圖中力F做功相同答案B解析根據(jù)WFxcos ，甲中F與位移x的夾角為30，故為正功，乙中F與x的夾角為150，故為負(fù)功，丙中F與x的夾角為30，故為正功，三種情況下力F的功的大小是相同的；甲圖中摩擦力最大做功最多；乙圖中合外力為F的水平分力與摩擦力的和，而甲和丙中合外力為F的水平分力與摩擦力的差，乙圖中合外力做功最多5(2017浙江“七彩陽光”聯(lián)考)周末放學(xué)了，小黃高興的騎著電動自行車沿平直公路回家，中途因電瓶“沒電”，只能改用腳蹬車以5 m/s的速度勻速前行，騎行過程中所受阻力恒為車和人總重的0.02倍，取重力

11、加速度g10 m/s2.根據(jù)估算，小黃騎此電動車做功的平均功率最接近()A10 W B100 W C1 kW D10 kW答案B解析車和人的質(zhì)量大約100 kg，勻速行駛時，牽引力等于阻力，F(xiàn)Ff0.02mg0.021 000 N20 N，則騎車的平均功率PFv205 W100 W.1.功的計(jì)算方法(1)恒力做功：WFlcos ，F(xiàn)為恒力(2)變力做功：用動能定理：Wmvmv.當(dāng)變力的功率P一定時，可用WPt求功，如機(jī)車恒功率啟動時將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功：當(dāng)力的大小不變，而方向始終與運(yùn)動方向相同或相反時，這類力的功等于力和路程(不是位移)的乘積如滑動摩擦力做功、空氣阻力做功等2平均功率與一段

12、時間(或過程)相對應(yīng)，計(jì)算時應(yīng)明確是哪個力在哪段時間(或過程)內(nèi)做功的平均功率(1)可用P.(2)可用PFvcos ，其中v為物體運(yùn)動的平均速度3計(jì)算瞬時功率時應(yīng)明確是哪個力在哪個時刻(或狀態(tài))的功率求解瞬時功率時，如果F和v不同向，可用力F乘以F方向的分速度，或用速度v乘以速度方向的分力求解(1)公式PFvcos ，其中v為t時刻的瞬時速度(2)PFvF，其中vF為物體的速度v在力F方向上的分速度(3)PFvv，其中Fv為物體受到的外力F在速度v方向上的分力考點(diǎn)三動能定理的應(yīng)用1(2016浙江10月學(xué)考20)如圖11甲所示，游樂場的過山車可以底朝上在豎直圓軌道上運(yùn)行，可抽象為圖乙所示的模型傾

13、角為45的直軌道AB、半徑R10 m的光滑豎直圓軌道和傾角為37的直軌道EF.分別通過水平光滑銜接軌道BC、CE平滑連接，另有水平減速直軌道FG與EF平滑連接，EG間的水平距離l40 m現(xiàn)有質(zhì)量m500 kg的過山車，從高h(yuǎn)40 m處的A點(diǎn)靜止下滑，經(jīng)BCDCEF最終停在G點(diǎn)過山車與軌道AB、EF間的動摩擦因數(shù)均為10.2，與減速直軌道FG間的動摩擦因數(shù)20.75.過山車可視為質(zhì)點(diǎn)，運(yùn)動中不脫離軌道，g取10 m/s2.求：圖11(1)過山車運(yùn)動至圓軌道最低點(diǎn)C時的速度大小；(2)過山車運(yùn)動至圓軌道最高點(diǎn)D時對軌道的作用力大??；(3)減速直軌道FG的長度x.(已知sin 370.6，cos 3

14、70.8)答案(1)8 m/s(2)7103 N(3)30 m解析(1)設(shè)C點(diǎn)的速度為vC，由動能定理得mgh1mgcos 45mv代入數(shù)據(jù)解得vC8 m/s(2)設(shè)D點(diǎn)速度為vD，由動能定理得mg(h2R)1mgcos 45mvFmgm，解得F7103 N由牛頓第三定律知，過山車在D點(diǎn)對軌道的作用力為7103 N(3)全程應(yīng)用動能定理mgh(lx)tan 371mgcos 451mgcos 372mgx0解得x30 m.2(2015浙江10月選考20)如圖12所示是公路上的“避險(xiǎn)車道”，車道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽車在剎車失靈的情況下避險(xiǎn)質(zhì)量m2.0103 kg的汽車沿下坡行駛，

15、當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)剎車失靈的同時發(fā)動機(jī)失去動力，此時速度表示數(shù)為v136 km/h，汽車?yán)^續(xù)沿下坡勻加速直行l(wèi)350 m、下降高度h50 m時到達(dá)“避險(xiǎn)車道”，此時速度表示數(shù)為v272 km/h.(g10 m/s2)圖12(1)求從發(fā)現(xiàn)剎車失靈至到達(dá)“避險(xiǎn)車道”這一過程汽車動能的變化量；(2)求汽車在下坡過程中所受的阻力；(3)若“避險(xiǎn)車道”與水平面間的夾角為17，汽車在“避險(xiǎn)車道”受到的阻力是在下坡公路上的3倍，求汽車在“避險(xiǎn)車道”上運(yùn)動的最大位移(sin 170.3)答案(1)3.0105 J(2)2.0103 N(3)33.3 m解析(1)由Ekmvmv得Ek3.0105 J(2)由動能定理m

16、ghFflmvmv得Ff2.0103 N(3)設(shè)汽車在“避險(xiǎn)車道”上運(yùn)動的最大位移是x，由動能定理(mgsin 173Ff)x0mv得x33.3 m3(2017寧波市九校高三上學(xué)期期末)如圖13所示為一遙控電動賽車(可視為質(zhì)點(diǎn))和它運(yùn)動軌道示意圖假設(shè)在某次演示中，賽車從A位置由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)2 s后關(guān)閉電動機(jī)，賽車?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后水平飛出，賽車能從C點(diǎn)無碰撞地進(jìn)入豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道，D點(diǎn)和E點(diǎn)分別為圓形軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)已知賽車在水平軌道AB段運(yùn)動時受到的恒定阻力為0.4 N，賽車質(zhì)量為0.4 kg，通電時賽車電動機(jī)的輸出功率恒為2 W，B、C兩點(diǎn)間高度差為0.45 m，C與圓心O的

17、連線和豎直方向的夾角37，空氣阻力忽略不計(jì)，g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：圖13(1)賽車通過C點(diǎn)時的速度大??；(2)賽道AB的長度；(3)要使賽車能通過圓軌道最高點(diǎn)D后回到水平賽道EG，其半徑需要滿足什么條件答案(1)5 m/s(2)2 m(3)0R m解析(1)賽車在BC間做平拋運(yùn)動，則vy3 m/s.由圖可知：vC5 m/s(2)由(1)可知B點(diǎn)速度v0vCcos 374 m/s則根據(jù)動能定理：PtFflABmv，得到：lAB2 m.(3)當(dāng)恰好通過最高點(diǎn)D時，有：mgm從C到D，由動能定理可知：mgR(1cos 37)mvmv，解得R m，所以軌道半徑需

18、滿足0R m(可以不寫0)4. (2016溫州市期中)如圖14所示，傾角為30的光滑斜面的下端有一水平傳送帶，傳送帶正以6 m/s的速度運(yùn)動，運(yùn)動方向如圖所示一個質(zhì)量為2 kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，從h3.2 m高處由靜止沿斜面下滑，物體經(jīng)過A點(diǎn)時，不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面，都不計(jì)其動能損失物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，物體向左最多能滑到傳送帶左右兩端A、B連線的中點(diǎn)處，重力加速度g取10 m/s2，求：圖14(1)傳送帶左、右兩端A、B間的距離L；(2)上述過程中物體與傳送帶組成的系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量；(3)物體隨傳送帶向右運(yùn)動，最后沿斜面上滑的最大高度h.答案(1)12

19、.8 m(2)160 J(3)1.8 m解析(1)從靜止開始到在傳送帶上的速度等于0的過程中運(yùn)用動能定理得：mgh00，解得L12.8 m.(2)在此過程中，物體與傳送帶間的相對位移x相v帶t，又gt2，而摩擦熱Qmgx相，以上三式可聯(lián)立得Q160 J.(3)物體隨傳送帶向右勻加速，設(shè)當(dāng)速度為v帶6 m/s時，向右的位移為x，則mgxmv得x3.6 m，即物體在到達(dá)A點(diǎn)前速度與傳送帶相等，最后以v帶6 m/s的速度沖上斜面，由動能定理得mvmgh，解得h1.8 m.1.應(yīng)用動能定理解題的步驟2注意事項(xiàng)(1)動能定理往往用于單個物體的運(yùn)動過程，由于不涉及加速度及時間，比動力學(xué)研究方法要簡便(2)

20、動能定理表達(dá)式是一個標(biāo)量式，不能在某個方向上應(yīng)用動能定理(3)應(yīng)用動能定理時，必須明確各力做功的正、負(fù)當(dāng)一個力做負(fù)功時，可設(shè)物體克服該力做功為W，將該力做功表示為W，也可以直接用字母W表示該力做功，使其字母本身含有負(fù)號考點(diǎn)四動力學(xué)和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用1(2017浙江11月選考20)如圖15甲所示是游樂園的過山車，其局部可簡化為如圖乙的示意圖，傾角37的兩平行傾斜軌道BC、DE的下端與水平半圓形軌道CD順滑連接，傾斜軌道BC的B端高度h24 m，傾斜軌道DE與圓弧EF相切于E點(diǎn)，圓弧EF的圓心O1、水平半圓軌道CD的圓心O2與A點(diǎn)在同一水平面上，DO1的距離L20 m質(zhì)量m1 000 kg的過山

21、車(包括乘客)從B點(diǎn)自靜止滑下，經(jīng)過水平半圓軌道后，滑上另一傾斜軌道，到達(dá)圓弧頂端F時乘客對座椅的壓力為自身重力的0.25倍已知過山車在BCDE段運(yùn)動時所受的摩擦力與軌道對過山車的支持力成正比，比例系數(shù)，EF段摩擦力不計(jì)，整個運(yùn)動過程空氣阻力不計(jì)(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)甲乙圖15(1)求過山車過F點(diǎn)時的速度大小；(2)求從B到F整個運(yùn)動過程中摩擦力對過山車做的功；(3)如果過D點(diǎn)時發(fā)現(xiàn)圓軌道EF段有故障，為保證乘客的安全，立即觸發(fā)制動裝置，使過山車不能到達(dá)EF段并保證不再下滑，則過山車受到的摩擦力至少應(yīng)多大？答案(1)3 m/s(2)7.5104 J(3)6

22、103 N解析(1)在F點(diǎn)由牛頓第二定律得：m人g0.25m人gm人，rLsin 12 m代入已知數(shù)據(jù)可得：vF3 m/s(2)根據(jù)動能定理，從B點(diǎn)到F點(diǎn)：mv0mg(hr)Wf解得Wf7.5104 J(3)在沒有故障時，物體到達(dá)D點(diǎn)的速度為vD，根據(jù)動能定理mvmvmgrmgcos 37LDELDELcos 3716 m，發(fā)現(xiàn)故障之后，過山車不能到達(dá)EF段，設(shè)剎車后恰好到達(dá)E點(diǎn)速度為零，在此過程中，過山車受到的摩擦力為Ff1，根據(jù)動能定理0mvmgLDEsin 37Ff1LDE，聯(lián)立各式解得Ff14.6103 N使過山車能停在傾斜軌道上的摩擦力至少為Ff2，則有Ff2mgsin 0，解得Ff

23、26103 N綜上可知，過山車受到的摩擦力至少應(yīng)為6103 N.2(2017浙江4月選考20)圖16中給出了一段“S”形單行盤山公路的示意圖彎道1、彎道2可看作兩個不同水平面上的圓弧，圓心分別為O1、O2，彎道中心線半徑分別為r110 m，r220 m，彎道2比彎道1高h(yuǎn)12 m，有一直道與兩彎道圓弧相切質(zhì)量m1 200 kg的汽車通過彎道時做勻速圓周運(yùn)動，路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力是車重的1.25倍，行駛時要求汽車不打滑(sin 370.6，sin 530.8)圖16(1)求汽車沿彎道1中心線行駛時的最大速度v1；(2)汽車以v1進(jìn)入直道，以P30 kW的恒定功率直線行駛了t8.0 s進(jìn)入

24、彎道2，此時速度恰為通過彎道中心線的最大速度，求直道上除重力以外的阻力對汽車做的功；(3)汽車從彎道1的A點(diǎn)進(jìn)入，從同一直徑上的B點(diǎn)駛離，有經(jīng)驗(yàn)的司機(jī)會利用路面寬度，用最短時間勻速安全通過彎道設(shè)路寬d10 m，求此最短時間(A、B兩點(diǎn)都在軌道中心線上，計(jì)算時視汽車為質(zhì)點(diǎn))答案見解析解析(1)在彎道1行駛的最大速度設(shè)為v1由牛頓第二定律，kmgm得v15 m/s(2)在彎道2行駛的最大速度設(shè)為v2由牛頓第二定律，kmgm得v25 m/s直道上由動能定理PtmghWfmvmv代入數(shù)據(jù)可得Wf2.1104 J(3)沿如圖所示內(nèi)切的路線行駛時間最短由圖可得r2rr(r1)2代入數(shù)據(jù)可得r12.5 m汽

25、車沿該線路行駛的最大速度為v則kmgm得v12.5 m/s由sin 0.8則對應(yīng)的圓心角2106線路長度s2r23.1 m最短時間t1.8 s3(2016浙江4月選考20)如圖17所示，裝置由一理想彈簧發(fā)射器及兩個軌道組成其中軌道由光滑軌道AB與粗糙直軌道BC平滑連接，高度差分別是h10.20 m、h20.10 m，BC水平距離L1.00 m軌道由AE、螺旋圓形EFG和GB三段光滑軌道平滑連接而成，且A點(diǎn)與F點(diǎn)等高當(dāng)彈簧壓縮量為d時，恰能使質(zhì)量m0.05 kg的滑塊沿軌道上升到B點(diǎn)；當(dāng)彈簧壓縮量為2d時，恰能使滑塊沿軌道上升到C點(diǎn)(已知彈簧彈性勢能與壓縮量的平方成正比，g10 m/s2)圖17

26、(1)當(dāng)彈簧壓縮量為d時，求彈簧的彈性勢能及滑塊離開彈簧瞬間的速度大小；(2)求滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)；(3)當(dāng)彈簧壓縮量為d時，若沿軌道運(yùn)動，滑塊能否上升到B點(diǎn)？請通過計(jì)算說明理由答案(1)0.1 J2 m/s(2)0.5(3)不能，理由見解析解析(1)由機(jī)械能守恒定律可得E彈EkEpmgh10.05100.20 J0.1 JEkmv可得v02 m/s(2)由E彈d2可得EkE彈4E彈4mgh1由動能定理可得mg(h1h2)mgLEk0.5(3)恰能通過螺旋軌道最高點(diǎn)須滿足的條件是mg由機(jī)械能守恒定律有vv02 m/s得Rm0.4 m當(dāng)RRm0.4 m時，滑塊會脫離螺旋軌道，不能上升到

27、B點(diǎn)4(2017臺州市9月選考)如圖18所示，質(zhì)量為m0.1 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從靜止開始沿半徑為R140 cm的圓弧軌道AB由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)后，進(jìn)入與AB圓滑連接的圓弧管道BC.管道出口處為C，圓弧管道半徑為R220 cm，在緊靠出口C處，有一半徑為R38.4 cm、水平放置且繞其水平軸線勻速旋轉(zhuǎn)的圓筒(不計(jì)筒皮厚度)，筒上開有小孔D，筒旋轉(zhuǎn)時，小孔D恰好能經(jīng)過出口C處，小球射出C出口時，恰好能接著穿過D孔進(jìn)入圓筒，并越過軸線再從D孔向上穿出圓筒，到最高點(diǎn)后返回又能向下穿過D孔進(jìn)入圓筒，不計(jì)摩擦和空氣阻力，g取10 m/s2.問：圖18(1)小球到達(dá)B點(diǎn)的瞬間前、后對軌道的壓力分別為多大？(

28、2)小球穿出圓筒小孔D時的速度多大？(3)圓筒轉(zhuǎn)動的最大周期T為多少？答案(1)3 N5 N(2)0.8 m/s(3)0.08 s解析(1)從A到B，由動能定理得：mgR1mv由牛頓第二定律得：到達(dá)B點(diǎn)瞬間前：FNBmgm解得FNB3 N到達(dá)B點(diǎn)瞬間后：FNBmgm解得FNB5 N由牛頓第三定律得：小球?qū)壍赖膲毫Ψ謩e為3 N和5 N.(2)從A到D過程中，由機(jī)械能守恒可得：mgR1mgR2mg2R3mv解得：vD0.8 m/s(3)由機(jī)械能守恒可得：mgR1mgR2mv解得：vC2 m/s穿越圓筒過程中：vCvDg(nT0.5T)穿出到進(jìn)入圓筒過程中：2vDgnT得到關(guān)系式：3n4n2要使周

29、期最大，n和n必須同時取正整數(shù)且n最小取n1，得Tmax0.08 s.1.動力學(xué)觀點(diǎn)：牛頓運(yùn)動定律、運(yùn)動學(xué)基本規(guī)律2能量觀點(diǎn)：動能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律3解題關(guān)鍵(1)抓住物理情景中出現(xiàn)的運(yùn)動狀態(tài)和運(yùn)動過程，將物理過程分解成幾個簡單的子過程(2)兩個相鄰過程連接點(diǎn)的速度是聯(lián)系兩過程的紐帶，也是解題的關(guān)鍵專題強(qiáng)化練(限時：35分鐘)1. (2017浙江吳越聯(lián)盟聯(lián)考)跳水比賽中，看似不起眼的跳板卻是高科技產(chǎn)品，不僅要夠結(jié)實(shí)，夠彈性，而且還要軟硬度適中如圖1所示，運(yùn)動員在跳板上會有一個起跳動作，若研究從運(yùn)動員下落接觸跳板到下落到最低點(diǎn)這一過程，下列說法正確的是()圖1A運(yùn)動員的動能不斷增

30、大B運(yùn)動員的機(jī)械能先增大后減小C運(yùn)動員的勢能先減小后增大D跳板的彈性勢能不斷增大答案D2(2017杭州市四校聯(lián)考)第17屆亞運(yùn)會于2014年9月19日10月4日在韓國仁川舉行，我國運(yùn)動員薛長銳、李玲以5.55 m和4.35 m分別奪得男、女撐桿跳金牌如果把撐桿跳全過程分成四個階段：ab、bc、cd、de，如圖2所示，不計(jì)空氣阻力，則對這四個階段的描述不正確的是()圖2Aab階段：加速助跑，人和桿的總機(jī)械能增加Bbc階段：桿彎曲、人上升，系統(tǒng)動能減少，重力勢能和彈性勢能增加Ccd階段：桿伸直、人上升，人的動能減少量等于重力勢能增加量Dde階段：人過橫桿后下落，重力所做的功等于人動能的增加量答案C

31、解析ab階段：人加速過程中，人和桿的動能增加，重力勢能不變，人和桿的機(jī)械能增加，所以A正確；bc階段：人上升過程中，人和桿的動能減少，重力勢能和桿的彈性勢能均增加，所以B正確；cd階段：桿在恢復(fù)原長的過程中，人的動能和桿的彈性勢能減少量之和等于重力勢能的增加量，所以C錯誤；de階段：只有重力做功，重力所做的功等于人動能的增加量，所以D正確3. (2017金華市義烏模擬)如圖3所示，纜車在牽引索的牽引下沿固定的傾斜索道加速上行，所受阻力不能忽略在纜車向上運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是()圖3A纜車克服重力做的功小于纜車增加的重力勢能B纜車增加的動能等于牽引力對纜車做的功和克服阻力做的功之和C纜車

32、所受牽引力做的功等于纜車克服阻力和克服重力做的功之和D纜車增加的機(jī)械能等于纜車受到的牽引力與阻力做的功之和答案D解析根據(jù)重力做功與重力勢能的變化關(guān)系可知，纜車克服重力做的功等于纜車增加的重力勢能，故A錯誤；由動能定理可知，牽引力對纜車做的功等于纜車增加的動能、增加的重力勢能與克服摩擦力所做的功之和，即牽引力對纜車做的功等于纜車增加的機(jī)械能與纜車克服摩擦力做的功之和，故B、C錯誤，D正確4. (2017浙江“91”高中聯(lián)盟期中)如圖4為傾角可調(diào)的可移動式皮帶輸送機(jī)，適用于散狀物料或成件物品的裝卸工作在順時針(從左側(cè)看)勻速轉(zhuǎn)動的輸送帶上端無初速度放一貨物，貨物從上端運(yùn)動到下端的過程中，其動能Ek

33、(選擇地面所在的水平面為參考平面)與位移x的關(guān)系圖象可能正確的是()圖4答案B解析貨物從上端運(yùn)動到下端的過程可能一直加速、也可能先加速后勻速或者先加速后做加速度較小的加速運(yùn)動，故只有B正確5. (2017浙江溫州中學(xué)選考)飛機(jī)若僅依靠自身噴氣式發(fā)動機(jī)推力起飛需要較長的跑道，某同學(xué)設(shè)計(jì)在航空母艦上安裝電磁彈射器以縮短飛機(jī)起飛距離，他的設(shè)計(jì)思想如下：如圖5所示，航空母艦的水平跑道總長l180 m，其中電磁彈射器是一種長度為l1120 m的直線電機(jī)，這種直線電機(jī)從頭至尾可以提供一個恒定的牽引力F牽一架質(zhì)量為m2.0104 kg的飛機(jī)，其噴氣式發(fā)動機(jī)可以提供恒定的推力F推1.2105 N考慮到飛機(jī)在起

34、飛過程中受到的阻力與速度大小有關(guān)，假設(shè)在電磁彈射階段的平均阻力為飛機(jī)重力的0.05倍，在后一階段的平均阻力為飛機(jī)重力的0.2倍飛機(jī)離艦起飛的速度v100 m/s，航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，飛機(jī)可視為質(zhì)量恒定的質(zhì)點(diǎn)，g10 m/s2.請計(jì)算(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)圖5(1)飛機(jī)在后一階段的加速度大?。?2)電磁彈射器的牽引力F牽的大?。?3)電磁彈射器輸出效率可以達(dá)到80%，則每彈射這樣一架飛機(jī)電磁彈射器需要消耗多少能量答案(1)4.0 m/s2(2)6.8105 N(3)1.0108 J解析(1)令后一階段飛機(jī)加速度為a2，平均阻力為Ff20.2mg，則F推Ff2ma2，得a24.0 m/s2.

35、(2)令電磁彈射階段飛機(jī)加速度為a1，末速度為v1，平均阻力為Ff10.05mg，則v2a1l1，v2v2a2(ll1)，得a139.7 m/s，由F牽F推Ff1ma1，得F牽6.8105 N.(3)電磁彈射器對飛機(jī)做功WF牽l18.2107 J，則其消耗的能量E1.0108 J.6(2017浙江名校協(xié)作體聯(lián)考)如圖6所示，質(zhì)量m1 kg的小物塊靜止放在粗糙水平桌面上，它與水平桌面間的動摩擦因數(shù)0.4，且與水平桌面邊緣O點(diǎn)的距離s8 m在緊貼桌面邊緣O點(diǎn)右側(cè)固定了一個圓弧擋板，半徑R3 m，圓心與桌面同高今以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系現(xiàn)用F8 N的水平恒力拉動小物塊，一段時間后撤去拉力，小物

36、塊最終水平拋出并擊中擋板(g取10 m/s2)圖6(1)若小物塊恰能擊中圓弧擋板最低點(diǎn)，則其離開O點(diǎn)時的動能大??；(2)在第(1)問情況下拉力F作用的時間；(3)若小物塊在空中運(yùn)動的時間為0.6 s，則拉力F作用的距離答案(1)7.5 J(2) s(3) m解析(1)小物塊離開O點(diǎn)后開始做平拋運(yùn)動，故：Rv0t，Rgt2又EkOmv，得EkO7.5 J.(2)由開始運(yùn)動到小物塊到達(dá)O點(diǎn)由動能定理得：Fxmgsmv，解得x m由牛頓第二定律得Fmgma，得a4 m/s2at2x，得t s(3)小物塊離開O點(diǎn)后開始做平拋運(yùn)動，由下落時間可知下落距離ygt2，解得y1.8 m.若小物塊落到半圓的左半

37、邊，則平拋運(yùn)動水平位移x1R0.6 m，v11 m/s由動能定理得FL1mgsmv解得L1 m若小物塊落到半圓的右半邊，同理可得v29 m/s由動能定理得FL2mgsmvL2 m8 m(舍去)7(2017嘉興市高二上期末)某校科技節(jié)舉行車模大賽，其規(guī)定的賽道如圖7所示，某小車以額定功率18 W由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)，加速2 s后進(jìn)入光滑的豎直圓軌道BC，恰好能經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)C，然后經(jīng)過光滑曲線軌道BE后，從E處水平飛出，最后落入沙坑中，已知圓半徑R1.2 m，沙坑距離BD平面高度h21 m，小車的總質(zhì)量為1 kg，g10 m/s2，求：圖7(1)小車在B點(diǎn)對軌道的壓力大?。?2)小車在AB段克服摩擦力做的功；(3)末端平拋高臺h1為多少時，能讓小車落入沙坑的水平位移最大？最大值是多少？答案(1)60 N(2)6 J(3)1 m4 m解析(1)由于小車恰好經(jīng)過最高點(diǎn)C，即mg根據(jù)動能定理可得2mgRmvmvB點(diǎn)FNmgm，聯(lián)立解得FN60 N，由牛頓第三定律得小車對軌道的壓力為60 N，方向豎直向下(2)根據(jù)動能定理：PtWfmv，解得Wf6 J，即小車在AB段克服摩擦力做的功為6 J.(3)根據(jù)動能定理mgh1mvmv，飛出后，小車做平拋運(yùn)動，所以h1h2gt2水平位移xvEt，化簡得x ，即x，當(dāng)h11 m時，有水平距離最大，xmax4 m.21