專題四能量和動量 高考領(lǐng)航 真題剖析 備考跨越 高考領(lǐng)航過真題做筆記 真題在線 1 2018 全國 卷 14 如圖 某同學用繩子拉動木箱 使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一速度 木箱獲得的動能一定 A 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 A 解析 由題意知 W拉 W克 Ek 0 則W拉 Ek 選項A正確 B錯誤 W克與Ek的大小關(guān)系不確定 選項C D錯誤 內(nèi)容排查 動能 動能定理 2 2018 全國 卷 18 如圖 abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道 ab水平 長度為2R bc是半徑為R的四分之一圓弧 與ab相切于b點 一質(zhì)量為m的小球 始終受到與重力大小相等的水平外力的作用 自a點處從靜止開始向右運動 重力加速度大小為g 小球從a點開始運動到其軌跡最高點 機械能的增量為 A 2mgRB 4mgRC 5mgRD 6mgR C 內(nèi)容排查 恒力的功 動能定理 運動的合成和分解 機械能的變化 心得筆記 3 2018 全國 卷 15 高空墜物極易對行人造成傷害 若一個50g的雞蛋從一居民樓的25層墜下 與地面的碰撞時間約為2ms 則該雞蛋對地面產(chǎn)生的沖擊力約為 A 10NB 102NC 103ND 104N C 內(nèi)容排查 動能定理 動量定理 牛頓第三定律 心得筆記 4 2018 全國 卷 19 多選 地下礦井中的礦石裝在礦車中 用電機通過豎井運送到地面 某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關(guān)系如圖所示 其中圖線 分別描述兩次不同的提升過程 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 對于第 次和第 次提升過程 A 礦車上升所用的時間之比為4 5B 電機的最大牽引力之比為2 1C 電機輸出的最大功率之比為2 1D 電機所做的功之比為4 5 AC 內(nèi)容排查 速度圖像 牛頓運動定律 功和功率 心得筆記 5 2018 海南卷 5 如圖 用長為l的輕繩懸掛一質(zhì)量為M的沙箱 沙箱靜止 一質(zhì)量為m的彈丸以速度v水平射入沙箱并留在其中 隨后與沙箱共同擺動一小角度 不計空氣阻力 對子彈射向沙箱到與其共同擺過一小角度的過程 A 若保持m v l不變 M變大 則系統(tǒng)損失的機械能變小B 若保持M v l不變 m變大 則系統(tǒng)損失的機械能變小C 若保持M m l不變 v變大 則系統(tǒng)損失的機械能變大D 若保持M m v不變 l變大 則系統(tǒng)損失的機械能變大 C 內(nèi)容排查 動量守恒定理 非彈性碰撞 碰撞中機械能的損失 心得筆記 真題剖析析真題得技法 第1講功能關(guān)系在力學中的應用 考向一力學中幾個重要功能關(guān)系的應用 典例1 2018 永州一模 如圖所示 一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端 彈簧的另一端固定于O點 將小球拉至A處 彈簧恰好無形變 由靜止釋放小球 當小球運動到O點正下方的豎直高度差為h的B點時 速度大小為v 已知重力加速度為g 下列說法正確的是 D 1 力學中幾種功能關(guān)系 規(guī)律總結(jié) 2 運用功能關(guān)系分析問題的基本思路 1 選定研究對象或系統(tǒng) 弄清物理過程 2 分析受力情況 看有什么力在做功 弄清系統(tǒng)內(nèi)有多少種形式的能在參與轉(zhuǎn)化 3 仔細分析系統(tǒng)內(nèi)各種能量的轉(zhuǎn)化情況 變化數(shù)量 預測練1 2018 靜安區(qū)一模 火箭的回收再利用已成為航天事業(yè)的發(fā)展趨勢 若火箭在返回地面前的某段運動 可看成先勻速后減速的直線運動 最后火箭降落在地面上 不計火箭質(zhì)量的變化 則 A 火箭在勻速下降過程中重力做負功 重力勢能減小B 火箭在勻速下降過程中沒有力做功 動能不變C 火箭在減速下降過程中合外力做負功 動能減小D 火箭在減速下降過程中合力做功 等于火箭機械能的變化 C 解析 火箭在勻速下降過程中重力做正功 重力勢能減小 故A錯誤 火箭在勻速下降過程中重力做正功 阻力做負功 動能不變 故B錯誤 火箭在減速下降過程中動能減小 由動能定理知合外力做負功 故C正確 火箭在減速下降過程中合力做功等于火箭動能的變化 阻力做功等于機械能的變化 故D錯誤 預測練2 2018 瀘州校級模擬 如圖所示 質(zhì)量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放 傳送帶由電動機帶動 始終保持以速度v勻速運動 物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為 物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止 對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程 下列說法正確的是 D 預測練3 2018 安徽三模 多選 在粗糙的水平面上固定一擋板 一質(zhì)量不計的彈簧左端固定在擋板上 一可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m的物塊A放在彈簧的右端 初始時刻彈簧為原長 物塊與彈簧未連接 某瞬間給物塊一向左的初速度 使其將彈簧壓縮 經(jīng)過一段時間彈簧將物塊彈開 在整個運動過程中彈簧的最大壓縮量為x0 已知物塊的初速度大小為v0 物塊與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為 則下列結(jié)論正確的是 ACD 考向二動力學規(guī)律和動能定理的綜合應用 1 斜面對滑塊摩擦力的大小Ff 解析 1 由圖 乙 可知 當t1 0 14s時 滑塊與彈簧開始分離 此后滑塊受重力 斜面的支持力和摩擦力 滑塊開始做勻減速直線運動 加速度大小為a1 10m s2 根據(jù)牛頓第二定律有mgsin Ff ma1 代入數(shù)據(jù)解得Ff 4 0N 答案 1 4 0N 2 t 0 14s時滑塊與出發(fā)點間的距離d 答案 2 0 20m 3 在0 0 44s時間內(nèi) 摩擦力做的功W 答案 3 1 64J 拓展變式 在 典例2 的情境中 請把 乙 圖0 24s后到滑塊再次碰到彈簧的a t圖像補畫完整 答案 見解析 規(guī)律總結(jié) 1 對于物體受變力作用的力學問題 動能定理是解決問題的重要方法之一 2 物體在某個運動過程中包含有幾個運動性質(zhì)不同的小過程 如加速 減速的過程 可以分段應用動能定理 也可以對整個過程利用動能定理 但不能在某一方向上應用動能定理 預測練4 2018 廣西模擬 小球從地面豎直向上拋出 到達最高點后豎直下落 與地面碰撞后向上反彈會到原高度再次下落 重復上述運動 以拋出點為原點建立豎直向上的一維坐標系 下落速度v及動能Ek隨位置坐標y變化的關(guān)系圖像正確的是 C 預測練5 2018 衡水三模 質(zhì)量m 1kg的物體靜止放在粗糙水平地面上 現(xiàn)對物體施加一個隨位移變化的水平外力F時物體在水平面上運動 已知物體與地面間的滑動摩擦力與最大靜摩擦力相等 若F x圖像如圖所示 且4 5m內(nèi)物體勻速運動 x 7m時撤去外力 取g 10m s2 則下列有關(guān)描述正確的是 A 物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0 1B x 3m時物體的速度最大C 撤去外力時物體的速度為m sD 撤去外力后物體還能在水平面上滑行3s C 考向三應用動力學觀點和能量觀點解決多過程問題 1 求物塊第一次向下運動到A點時的速度大小v1 2 已知彈簧的彈性勢能表達式為Ep kx2 其中x為彈簧的形變量 求物塊第一次向下運動過程中的最大速度值v 3 求物塊在A點上方運動的總路程s和總時間t 審題突破 1 解決力學中的多過程問題 通常利用功能關(guān)系 結(jié)合物體的運動規(guī)律 分狀態(tài) 分過程分別列出相應的關(guān)系式求解 2 當涉及摩擦力做功時 機械能不守恒 一般應用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律 特別注意摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q Ffx相對 x相對為相對滑動的兩物體間相對滑動路徑的總長度 3 解題時 首先確定初 末狀態(tài) 然后分清有多少種形式的能在轉(zhuǎn)化 再分析狀態(tài)變化過程中哪種形式的能量減少 哪種形式的能量增加 求出減少的能量總和 E減和增加的能量總和 E增 最后由 E減 E增列式求解 規(guī)律總結(jié) 預測練6 2018 唐山二模 如圖位于豎直面內(nèi)的光滑軌道AB 與半徑為R的圓形軌道底部相通 圓形軌道上部有一缺口CDE D點為圓形軌道最高點 COD DOE 30 質(zhì)量為m可視為質(zhì)點的小球自光滑軌道AB上某點靜止下滑 由底部進入圓形軌道 通過不斷調(diào)整釋放位置 直到小球從C飛出后能無碰撞地從E進入左側(cè)軌道 重力加速度為g 下列說法正確的是 D 預測練7 2018 南通二模 如圖所示 半徑R 4m的光滑圓弧軌道BCD與足夠長的傳送帶DE在D處平滑連接 O為圓弧軌道BCD的圓心 C點為圓弧軌道的最低點 半徑OB OD與OC的夾角分別為53 和37 傳送帶以2m s的速度沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動 將一個質(zhì)量m 0 5kg的物塊 視為質(zhì)點 從B點左側(cè)高為h 0 8m處的A點水平拋出 恰從B點沿切線方向進入圓弧軌道 已知物塊與軌道DE間的動摩擦因數(shù) 0 5 重力加速度g取10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 物塊水平拋出時的初速度大小v0 答案 1 3m s 2 物塊第一次到達圓弧軌道BCD上的D點對軌道的壓力大小 結(jié)果保留3位有效數(shù)字 答案 2 9 13N 3 物塊第一次在傳送帶上運動的時間 結(jié)果保留2位有效數(shù)字 答案 3 3 1s 備考跨越構(gòu)網(wǎng)絡練培優(yōu) 網(wǎng)絡構(gòu)建 培優(yōu)精練 培優(yōu)練1 2018 合肥三模 多選 如圖所示 一小球套在傾角為37 的固定粗糙直桿上 輕彈簧一端與小球相連 另一端固定于水平地面上O點 小球由A點靜止釋放 它沿桿下滑到達最低點C時速度恰為0 A C相距0 8m B是A C連線的中點 且到O點的距離最短 小球質(zhì)量為1kg 彈簧原長為0 5m 勁度系數(shù)為40N m sin37 0 6 g取10m s2 則小球從A到C過程中 下列說法正確的是 A 小球經(jīng)過B點時的速度最大B 小球在B點時的加速度為6m s2C 彈簧彈力對小球先做正功后做負功D 小球從A到C過程中摩擦力做功為4 8J BD D 培優(yōu)練2 2018 宿遷一模 如圖所示 滑塊以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面 到達最高點后又返回到出發(fā)點 則下列能大致描述滑塊整個運動過程中的速度v 加速度a 動能Ek 重力對滑塊所做的功W與時間t或位移x之間關(guān)系的圖像是 取初速度方向為正方向 解析 設動摩擦因數(shù)為 斜面傾斜角為 對滑塊 上滑時有mgsin mgcos ma1 下滑時 有mgsin mgcos ma2 故上滑時做加速度為a1 g sin cos 的勻減速運動 下滑時做加速度為a2 g sin cos 的勻加速運動 又有a1 a2 故v t圖線斜率上滑時比下滑時大 且都為負值 故A B錯誤 由功的定義可知 重力對物塊做的功W mgxsin 故D正確 物塊運動過程只有重力 摩擦力做功 故由動能定理可得 上滑時Ek Ek0 mgxsin mgxcos 所以 Ek Ek0 mg sin cos x 下滑時 有Ek mg xmax x sin mg xmax x cos mg xmax x sin cos 故Ek x圖線的傾斜角下滑時比上滑時小 而動能Ek只為正值 故C錯誤 培優(yōu)練3 2018 醴陵市一模 多選 如圖所示 半徑為R的光滑圓弧軌道ABC固定在豎直平面內(nèi) O是圓心 OC豎直 OA水平 B是最低點 A點緊靠一足夠長的平臺MN D點位于A點正上方 DA距離為有限值 現(xiàn)于D點無初速度釋放一個大小可以忽略的小球 在A點進入圓弧軌道 從C點飛出后做平拋運動并落在平臺MN上 P點是小球落在MN之前軌跡上緊鄰MN的一點 不計空氣阻力 下列說法正確的是 A 只要D點的高度合適 小球可以落在平臺MN上任意一點B 小球由D經(jīng)A B C到P的過程中 其在D點的機械能等于P點的機械能C 小球從A運動到B的過程中 重力的功率一直增大D 如果DA距離為h 則小球經(jīng)過B點時對軌道的壓力為3mg BD