動(dòng)能定理、能量守恒定律1(2017年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)如圖2422所示，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(guò)程中，外力做的功為()圖2422A.mgl B.mglC.mgl D.mgl解析：QM段繩的質(zhì)量為mm，未拉起時(shí)，QM段繩的重心在QM中點(diǎn)處，與M點(diǎn)距離為l，繩的下端Q拉到M點(diǎn)時(shí)，QM段繩的重心與M點(diǎn)距離為l，此過(guò)程重力做功WGmg(ll)mgl，對(duì)繩的下端Q拉到M點(diǎn)的過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)能定理，可知外力做功WWGmgl，可知A項(xiàng)正確答案：A2(2018年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)如圖2423所示，某同學(xué)用繩子拉動(dòng)木箱，使它從靜止開(kāi)始沿粗糙水平路面運(yùn)動(dòng)至具有某一速度木箱獲得的動(dòng)能一定()圖2423A小于拉力所做的功B等于拉力所做的功C等于克服摩擦力所做的功D大于克服摩擦力所做的功解析：由題意知，W拉W阻Ek，則W拉Ek，A對(duì)，B錯(cuò)；W阻與Ek的大小關(guān)系不確定，C、D錯(cuò)答案：A3(2018年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)(多選)地下礦井中的礦石裝在礦車(chē)中，用電機(jī)通過(guò)豎井運(yùn)送到地面某豎井中礦車(chē)提升的速度大小v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖2424所示，其中圖線分別描述兩次不同的提升過(guò)程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等不考慮摩擦阻力和空氣阻力對(duì)于第次和第次提升過(guò)程()圖2424A礦車(chē)上升所用的時(shí)間之比為45B電機(jī)的最大牽引力之比為21C電機(jī)輸出的最大功率之比為21D電機(jī)所做的功之比為45解析：由圖線知，礦車(chē)上升總高度h·2t0v0t0由圖線知，加速階段和減速階段上升高度和h1·()v0t0勻速階段：hh1v0·t，解得tt0故第次提升過(guò)程所用時(shí)間為t0t0，兩次上升所用時(shí)間之比為2t0t045，A對(duì)；對(duì)礦車(chē)受力分析，當(dāng)?shù)V車(chē)向上做加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)的牽引力最大，由于加速階段加速度相同，故加速時(shí)牽引力相同，B錯(cuò)；在加速上升階段，由牛頓第二定律知，F(xiàn)mgma，F(xiàn)m(ga)第次在t0時(shí)刻，功率P1F·v0(mgma)v0，第次在時(shí)刻，功率P2F·(mgma)，第次在勻速階段P2F·mg·<P2，可知，電機(jī)輸出的最大功率之比P1P221，C對(duì)；由動(dòng)能定理知，兩個(gè)過(guò)程動(dòng)能變化量相同，克服重力做功相同，故兩次電機(jī)做功也相同，D錯(cuò)答案：AC4(2019年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)(多選)從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能E總等于動(dòng)能Ek與重力勢(shì)能Ep之和取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，該物體的E總和Ep隨它離開(kāi)地面的高度h的變化如圖2425所示重力加速度取10 m/s2.由圖中數(shù)據(jù)可得()圖2425A物體的質(zhì)量為2 kgBh0時(shí)，物體的速率為20 m/sCh2 m時(shí)，物體的動(dòng)能Ek40 JD從地面至h4 m，物體的動(dòng)能減少100 J解析：A.Epmgh，所以圖象斜率為mg，故mg20 N，解得m2 kg，故A正確；B.h0時(shí)，Ep0，EkE總Ep100 J0100 J，故mv2100 J，解得：v10 m/s，故B錯(cuò)誤；C.h2 m時(shí)，Ep40 J，Ek E總Ep90 J40 J50 J，故C錯(cuò)誤；D.h0時(shí)，EkE機(jī)Ep100 J0100 J，h4 m時(shí)，EkE總Ep80 J80 J0 J，故EkEk100 J，故D正確答案：AD5(2019年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)從地面豎直向上拋出一物體，物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中除受到重力外，還受到一大小不變、方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相反的外力作用距地面高度h在3 m以?xún)?nèi)時(shí)，物體上升、下落過(guò)程中動(dòng)能Ek隨h的變化如圖2426所示重力加速度取10 m/s2.該物體的質(zhì)量為()圖2426A2 kg B1.5 kgC1 kg D0.5 kg解析：對(duì)上升過(guò)程，由動(dòng)能定理，(Fmg)hEkEk0，得EkEk0(Fmg)h，即Fmgk12 N；由Ekh圖象可知物體上升的最大高度為6 m，下落過(guò)程，(mgF)(6h)Ek，即mgFk8 N，聯(lián)立兩公式，得到m1 kg、F2 N.答案：C6(2019年高考·課標(biāo)全國(guó)卷)空間存在一方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，O、P是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)從O點(diǎn)沿水平方向以不同速度先后發(fā)射兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B.A不帶電，B的電荷量為q(q>0)A從O點(diǎn)發(fā)射時(shí)的速度大小為v0，到達(dá)P點(diǎn)所用時(shí)間為t；B從O點(diǎn)到達(dá)P點(diǎn)所用時(shí)間為.重力加速度為g，求(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；(2)B運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能解：(1)設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E，小球B運(yùn)動(dòng)的加速度為a.根據(jù)牛頓定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和題給條件，有mgqEmaa()2gt2解得E(2)設(shè)B從O點(diǎn)發(fā)射時(shí)的速度為v1，到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ek，O、P兩點(diǎn)的高度差為h，根據(jù)動(dòng)能定理有Ekmv12mghqEh且有v1v0thgt2聯(lián)立式得Ek2m(v02g2t2)- 6 -