2022年中考物理真题分项汇编（全国通用）专题06 功和能（解析版）.pdf

2020-2022年 三 年 山 东 卷 高 考 汇 编 专 题 0 6 功 和 能【考 纲 定 位】高 考 命 题 点 考 纲 要 求 高 考 真 题 1.功 和 功 率 理 解 功 和 功 率.了 解 生 产 生 活 中 常 见 机 械 的 功 率 大 小 及 其 意 义.2.动 能 和 动 能 定 理 理 解 动 能 和 动 能 定 理.能 用 动 能 定 理 解 释 生 产 生 活 中 的 现 象.2021,山 东 高 考 T32021山 东 高 考 T183.重 力 势 能 和 弹 性 势 能 理 解 重 力 势 能，知 道 重 力 势 能 的 变 化 与 重 力 做 功 的 关 系.定 性 了 解 弹 性 势 能.4.机 械 能 守 恒 定 律 通 过 实 验，验 证 机 械 能 守 恒 定 律.理 解 机 械 能 守 恒 定 律，体 会 守 恒 观 念 对 认 识 物 理 规 律 的 重 要 性.能 用 机 械 能 守 恒 定 律 分 析 生 产 生 活 中 的 有 关 问 题.2020山 东 高 考 T115.能 量 守 恒 定 律 理 解 能 量 守 恒 定 律，能 用 能 量 守 恒 的 观 点 解 释 自 然 现 象，体 会 能 量 守 恒 定 律 是 最 基 本、最 普 遍 的 自 然 规 律 之 一.2022山 东 高 考 T2【知 识 重 现】一、功 和 功 率 1.功(1)表 达 式 W=&cosa,a 是 力 尸 与 位 移/的 方 向 夹 角.适 用 于 恒 力 做 功 的 计 算，可 理 解 为 力 F 乘 以 沿 力 方 向 的 位 移/cos a,也 可 理 解 为 位 移/乘 以 沿 位 移 方 向 的 分 力 Feos a.(2)功 的 正 负：功 是 标 量，但 有 正 负 之 分，功 的 正 负 可 用 来 判 断 动 力 对 物 体 做 功 还 是 阻 力 对 物 体 做 功.(3)一 对 作 用 力 与 反 作 用 力 做 功：作 用 力 与 反 作 用 力 分 别 作 用 在 两 个 不 同 的 物 体 上，这 两 个 物 体 各 自 发 生 的 位 移 并 不 确 定.当 作 用 力 做 功 时，反 作 用 力 可 能 做 功 也 可 能 不 做 功，可 能 做 正 功 也 可 能 做 负 功.2.功 率 的 两 个 公 式 w(i)p=7.所 求 出 的 功 率 是 时 间，内 的 平 均 功 率.(2)P=Fvcos a.其 中 a 是 尸 与 v方 向 的 夹 角；若 v取 瞬 时 速 度，则 对 应 的 P 为 瞬 时 功 率；若 v取 平 均 速 度，则 对 应 的 P为 平 均 功 率.注 意：发 动 机 的 功 率 指 发 动 机 的 牵 引 力 F 的 功 率，而 不 是 汽 车 所 受 合 外 力 的 功 率，因 牵 引 力 与 速 度 同 向，故 有 P=尸 也 3.机 车 启 动 的 两 种 典 型 方 式 恒 定 功 率 启 动 恒 定 加 速 度 启 动 图 象?rrfc-精 OA过 程 分 析 P尸 不 变：v T=F=JVF F I=o=-m加 速 度 减 小 的 加 速 直 线 运 动 F _ F,vTa不 变：a-n/不 变 mP=F v=P=Fv 匀 加 速 直 线 运 动，维 持 时 间=乜 aAB过 程 分 析 F=E“n a=OP%做 速 度 为 U m 的 匀 速 直 线 运 动 v m加 速 度 减 小 的 加 速 度 直 线 运 动，在 B 点 达 到 最 大 速 度，=殳 9二、动 能 定 理 1.动 能(1)定 义 式：反=3”/，v 为 物 体 相 对 地 的 速 度.(2)标 量：物 体 的 速 度 变 化，动 能 不 一 定 变 化，如 匀 速 圆 周 运 动.物 体 的 动 能 变 化，速 度(大 小)一 定 发 生 变 化.2.动 能 定 理(1)内 容：力 对 物 体 所 做 的 总 功 等 于 物 体 动 能 的 变 化.(2)表 达 式：卬=/耳=反 2Eki.注 意：动 能 定 理 表 达 式 是 一 个 标 量 式，不 能 在 某 个 方 向 上 应 用 动 能 定 理.三、机 械 能 守 恒 定 律 1.重 力 势 能(1)表 达 式：Ep=m g h,是 标 量，但 有 正 负，正 负 表 示 物 体 的 重 力 势 能 比 它 在 零 势 能 面 上 大 还 是 小.(2)特 点：是 地 球 和 物 体 共 有 的，其 大 小 与 零 势 能 面 的 选 取 有 关.重 力 势 能 的 变 化 是 绝 对 的，与 零 势 能 面 的 选 取 无 关.(3)重 力 做 功 与 重 力 势 能 变 化 的 关 系：WG=Epi-Ep2.2.弹 性 势 能(1)特 点：物 体 由 于 发 生 弹 性 形 变 而 具 有 的 能 量.弹 性 势 能 的 大 小 与 形 变 量 及 劲 度 系 数 有 关.(2)弹 力 做 功 与 弹 性 势 能 变 化 的 关 系：W.=Epi-Ep2.3.机 械 能 守 恒 定 律 的 内 容 在 只 有 重 力(或 系 统 内 弹 力)做 功 的 情 况 下，物 体 系 统 内 的 动 能 和 重 力 势 能(或 弹 性 势 能)发 生 相 互 转 化，而 机 械 能 的 总 量 保 持 不 变.4.机 械 能 守 恒 定 律 的 表 达 式(1)守 恒 式：昌=62或 Eki+Epi=Ek2+Ep2.Ei、民 分 别 表 示 系 统 初、末 状 态 时 的 总 机 械 能.转 化 式：/a=一 1&)或/Eks=/Ep或 系 统 势 能 的 减 少 量 等 于 动 能 的 增 加 量.(3)转 移 式：/EA=/EB或 系 统 只 有 A、8 两 物 体 时，A 增 加 的 机 械 能 等 于 8减 少 的 机 械 能.注 意：应 用 守 恒 式 时 需 要 规 定 重 力 势 能 的 零 势 能 面，应 用 转 化 式 或 转 移 式 时 则 不 必 规 定 重 力 势 能 的 零 势 能 面.四、功 能 关 系 和 能 量 守 恒 1.功 能 关 系 的 应 用 关 键 在 于 将 对“功”(或“能 量 转 化”)的 求 解 转 化 为 对“能 量 转 化”(或“功”)的 求 解，特 别 是 涉 及 机 械 能、动 能 和 内 能 三 种 能 量 转 化 过 程 的 分 析.几 种 常 用 的 功 能 关 系 如 下：(1)外 力 对 物 体 所 做 的 总 功 等 于 物 体 动 能 的 增 量，即 卬 总=/&=&2-Eki(动 能 定 理).(2)重 力 做 功 对 应 重 力 势 能 的 减 少 量，即=-/Ep=Epi一 耳 2.重 力 做 多 少 正 功，重 力 势 能 就 减 少 多 少；重 力 做 多 少 负 功，重 力 势 能 就 增 加 多 少.(3)弹 力 做 功 对 应 弹 性 势 能 的 减 少 量，即 卬 弹=一/4=昂 1一 心 2.弹 力 做 多 少 正 功，弹 性 势 能 就 减 少 多 少；弹 力 做 多 少 负 功，弹 性 势 能 就 增 加 多 少.(4)除 重 力 或 弹 力 以 外 的 其 他 力 做 的 功 与 物 体 机 械 能 的 增 量 相 对 应，即 W：他=/=氏 一 后.2.能 量 守 恒 定 律 是 自 然 界 最 普 遍、最 重 要 的 基 本 定 律 之 一，除 物 体 的 动 能、势 能 外，还 涉 及 内 能、电 能 等 其 他 形 式 的 能 量 参 与 转 化.对 能 量 守 恒 定 律 的 两 种 理 解 如 下：(1)某 种 形 式 的 能 量 减 少，一 定 存 在 其 他 形 式 的 能 量 增 加，且 减 少 量 和 增 加 量 一 定 相 等.（2）某 个 物 体 的 能 量 减 少，一 定 存 在 其 他 物 体 的 能 量 增 加，且 减 少 量 和 增 加 量 一 定 相 等.，【真 题 汇 编】1.（2022.山 东.高 考 真 题）我 国 多 次 成 功 使 用“冷 发 射”技 术 发 射 长 征 十 一 号 系 列 运 载 火 箭。如 图 所 示，发 射 仓 内 的 高 压 气 体 先 将 火 箭 竖 直 向 上 推 出，火 箭 速 度 接 近 零 时 再 点 火 飞 向 太 空。从 火 箭 开 始 运 动 到 点 火 的 过 程 中（）A.火 箭 的 加 速 度 为 零 时，动 能 最 大 B.高 压 气 体 释 放 的 能 量 全 部 转 化 为 火 箭 的 动 能 C.高 压 气 体 对 火 箭 推 力 的 冲 量 等 于 火 箭 动 量 的 增 加 量 D.高 压 气 体 的 推 力 和 空 气 阻 力 对 火 箭 做 功 之 和 等 于 火 箭 动 能 的 增 加 量【答 案】A【解 析】A.火 箭 从 发 射 仓 发 射 出 来，受 竖 直 向 下 的 重 力、竖 宜 向 下 的 空 气 阻 力 和 竖 宜 向 上 的 高 压 气 体 的 推 力 作 用，且 推 力 大 小 不 断 减 小，刚 开 始 向 上 的 时 候 高 压 气 体 的 推 力 大 于 向 下 的 重 力 和 空 气 阻 力 之 和，故 火 箭 向 上 做 加 速 度 减 小 的 加 速 运 动，当 向 上 的 高 压 气 体 的 推 力 等 于 向 下 的 重 力 和 空 气 阻 力 之 和 时，火 箭 的 加 速 度 为 零，速 度 最 大，接 着 向 上 的 高 压 气 体 的 推 力 小 于 向 下 的 重 力 和 空 气 阻 力 之 和 时，火 箭 接 着 向 上 做 加 速 度 增 大 的 减 速 运 动，直 至 速 度 为 零，故 当 火 箭 的 加 速 度 为 零 时，速 度 最 大，动 能 最 大，故 A 正 确：B.根 据 能 量 守 恒 定 律，可 知 高 压 气 体 释 放 的 能 量 转 化 为 火 箭 的 动 能、火 箭 的 重 力 势 能 和 内 能，故 B 错 误；C.根 据 动 量 定 理，可 知 合 力 冲 量 等 于 火 箭 动 量 的 增 加 量，故 C 错 误；D.根 据 功 能 关 系，可 知 高 压 气 体 的 推 力 和 空 气 阻 力 对 火 箭 做 功 之 和 等 于 火 箭 机 械 能 的 增 加 量，故 D 错 误。故 选 Ao2.（2021.山 东 高 考 真 题）如 图 所 示，粗 糙 程 度 处 处 相 同 的 水 平 桌 面 上 有 一 长 为 L 的 轻 质 细 杆，一 端 可 绕 竖 直 光 滑 轴。转 动，另 一 端 与 质 量 为 m 的 小 木 块 相 连。木 块 以 水 平 初 速 度%出发，恰 好 能 完 成 一 个 完 整 的 圆 周 运 动。在 运 动 过 程 中，木 块 所 受 摩 擦 力 的 大 小 为()2T TL【答 案】Bc翳 D-S【解 析】在 运 动 过 程 中，只 有 摩 擦 力 做 功,而 摩 擦 力 做 功 与 路 径 有 关，根 据 动 能 定 理-f-2TTL=一；m vo可 得 摩 擦 力 的 大 小 4万 4故 选 B。3.(2021.山 东 高 考 真 题)如 图 所 示，三 个 质 量 均 为，的 小 物 块 A、B、C,放 置 在 水 平 地 面 上，A 紧 靠 竖 直 墙 壁，一 劲 度 系 数 为 k 的 轻 弹 簧 将 A、B 连 接，C 紧 靠 B,开 始 时 弹 簧 处 于 原 长，A、B、C 均 静 止。现 给 C 施 加 一 水 平 向 左、大 小 为 F 的 恒 力，使 B、C 一 起 向 左 运 动，当 速 度 为 零 时，立 即 撤 去 恒 力，一 段 时 间 后 A 离 开 墙 壁，最 终 三 物 块 都 停 止 运 动。已 知 A、B、C 与 地 面 间 的 滑 动 摩 擦 力 大 小 均 为 了,最 大 静 摩 擦 力 等 于 滑 动 摩 擦 力，弹 簧 始 终 在 弹 性 限 度 内。(弹 簧 的 弹 性 势 能 可 表 示 为：E p=*,4 为 弹 簧 的 劲 度 系 数，x 为 弹 簧 的 形 变 量)(1)求 B、C 向 左 移 动 的 最 大 距 离 与 和 B、C 分 离 时 B 的 动 能 线；(2)为 保 证 A 能 离 开 墙 壁，求 恒 力 的 最 小 值 m；(3)若 三 物 块 都 停 止 时 B、C 间 的 距 离 为 小 c，从 B、C 分 离 到 B 停 止 运 动 的 整 个 过 程，B克 服 弹 簧 弹 力 做 的 功 为 卬，通 过 推 导 比 较 卬 与 小 B C的 大 小;(4)若 F=5/,请 在 所 给 坐 标 系 中，画 出 C 向 右 运 动 过 程 中 加 速 度 a 随 位 移 x 变 化 的 图 像，并 在 坐 标 轴 上 标 出 开 始 运 动 和 停 止 运 动 时 的 x 值(用/、k、机 表 示)，不 要 求 推 导 过 程。以 撤 去 F 时 C 的 位 置 为 坐 标 原 点，水 平 向 右 为 正 方 向。；，=(3+：(3)W faBC.(1)从 开 始 到 B、C 向 左 移 动 到 最 大 距 离 的 过 程 中，以 B、C 和 弹 簧 为 研 究 对 象，由 功 能 关 系 得 弹 簧 恢 复 原 长 时 B、C 分 离，从 弹 簧 最 短 到 B、C 分 离，以 B、C 和 弹 簧 为 研 究 对 象，由 能 量 守 恒 得 1,3 4=2 风+2E-联 立 方 程 解 得 _ 2 F-4 f线=尸 2-6产+8/k(2)当 A 刚 要 离 开 墙 时，设 弹 簧 得 伸 长 量 为 x,以 A 为 研 究 对 象，由 平 衡 条 件 得 kx=f若 A 刚 要 离 开 墙 壁 时 B 得 速 度 恰 好 等 于 零，这 种 情 况 下 恒 力 为 最 小 值 M，从 弹 簧 恢 复 原 长 到 A 刚 要 离 开 墙 得 过 程 中，以 B 和 弹 簧 为 研 究 对 象，由 能 量 守 恒 得=kx2+fa结 合 第（1）问 结 果 可 知（3土 芈）/根 据 题 意 舍 去=（3-巫）/,所 以 恒 力 得 最 小 值 为 m in G n=（3+）/（3）从 B、C 分 离 到 B 停 止 运 动，设 B 的 路 程 为 XB，C 的 位 移 为,以 B 为 研 究 对 象，由 动 能 定 理 得-W-f aB=O-Ek以 C 为 研 究 对 象，由 动 能 定 理 得-Ac=O-Ek由 B、C 得 运 动 关 系 得%“Be联 立 可 知 w faBC（4）小 物 块 B、C 向 左 运 动 过 程 中，由 动 能 定 理 得 5fal-2 fal-k x；=0解 得 撤 去 恒 力 瞬 间 弹 簧 弹 力 为 8=6/则 坐 标 原 点 的 加 速 度 为 _ f c r,-2/_ 6/-2/_ 2/C L 2m 2m m之 后 C 开 始 向 右 运 动 过 程（B、C 系 统 未 脱 离 弹 簧）加 速 度 为 叫 生?2m可 知 加 速 度 随 位 移 X为 线 性 关 系，随 着 弹 簧 逐 渐 恢 复 原 长，X减 小，。减 小，弹 簧 恢 复 原 长 时，B 和 C 分 离，之 后 C 只 受 地 面 的 滑 动 摩 擦 力，加 速 度 为 一 m负 号 表 示 C 的 加 速 度 方 向 水 平 向 左；从 撤 去 恒 力 之 后 到 弹 簧 恢 复 原 长，以 B、C 为 研 究 对 象,由 动 能 定 理 得 fcr.2-2 fx.=2mv22,1 2脱 离 弹 簧 瞬 间 后 C 速 度 为 V,之 后 C 受 到 滑 动 摩 擦 力 减 速 至 0,由 能 量 守 恒 得,1 22解 得 脱 离 弹 簧 后，C 运 动 的 距 离 为 则 c 最 后 停 止 的 位 移 为 3 3 6/9/X.4-X)=-X.=-=-2 2 k k所 以 C 向 右 运 动 的 图 象 为 4.（2020山 东 高 考 真 题）如 图 所 示，质 量 为 例 的 物 块 A 放 置 在 光 滑 水 平 桌 面 上，右 侧 连 接 一 固 定 于 墙 面 的 水 平 轻 绳，左 侧 通 过 一 倾 斜 轻 绳 跨 过 光 滑 定 滑 轮 与 一 竖 直 轻 弹 簧 相 连。现 将 质 量 为，”的 钩 码 B 挂 于 弹 簧 下 端，当 弹 簧 处 于 原 长 时，将 B 由 静 止 释 放，当 B 下 降 到 最 低 点 时（未 着 地），A 对 水 平 桌 面 的 压 力 刚 好 为 零。轻 绳 不 可 伸 长，弹 簧 始 终 在 弹 性 限 度 内,物 块 A 始 终 处 于 静 止 状 态。以 下 判 断 正 确 的 是（）A.M2mB.2m M3mC.在 B 从 释 放 位 置 运 动 到 最 低 点 的 过 程 中，所 受 合 力 对 B 先 做 正 功 后 做 负 功D.在 B 从 释 放 位 置 运 动 到 速 度 最 大 的 过 程 中，B 克 服 弹 簧 弹 力 做 的 功 等 于 B 机 械 能 的 减 少 旦 里【答 案】ACD【解 析】A B.由 题 意 可 知 B 物 体 可 以 在 开 始 位 置 到 最 低 点 之 间 做 筒 谐 振 动，故 在 最 低 点 时 有 弹 簧 弹 力 T=2?g；对 A 分 析，设 绳 子 与 桌 面 间 夹 角 为。，则 依 题 意 有 2/ngsine=Mg故 有 M 2 m,故 A 正 确，B 错 误；C.由 题 意 可 知 B 从 释 放 位 置 到 最 低 点 过 程 中，开 始 弹 簧 弹 力 小 于 重 力，物 体 加 速，合 力 做 正 功；后 来 弹 簧 弹 力 大 于 重 力，物 体 减 速，合 力 做 负 功，故 C 正 确；D.对 于 B,在 从 释 放 到 速 度 最 大 过 程 中，B 机 械 能 的 减 少 量 等 于 弹 簧 弹 力 所 做 的 负 功，即 等 于 B 克 服 弹 簧 弹 力 所 做 的 功，故 D 正 确。【突 破 练 习】1.（2018山 东 省 青 岛 第 五 十 八 中 学 高 三 期 中）如 图 所 示，质 量 为 例、长 为 乙 的 木 板 置 于 光 滑 的 水 平 面 上，一 质 量 为 机 的 滑 块 放 置 在 木 板 左 端，滑 块 与 木 板 间 滑 动 摩 擦 力 大 小 为 K，用 水 平 的 恒 定 拉 力 F 作 用 于 滑 块，当 滑 块 运 动 到 木 板 右 端 时，木 板 在 地 面 上 移 动 的 距 离 为 s,滑 块 速 度 为 匕，木 板 速 度 为 女，下 列 结 论 中 正 确 的 是（）A.上 述 过 程 中，尸 做 功 大 小 为 B.其 他 条 件 不 变 的 情 况 下，尸 越 大，滑 块 到 达 右 端 所 用 时 间 越 长 C.其 他 条 件 不 变 的 情 况 下，M 越 大，s越 小 D.其 他 条 件 不 变 的 情 况 下，工 越 大，滑 块 与 木 板 间 产 生 的 热 量 越 多【答 案】CD【解 析】A.由 功 能 关 系 可 知 拉 力 F 做 功 除 了 增 加 两 物 体 的 动 能 外，还 有 系 统 摩 擦 产 生 了 热 量，故 A错 误；B.由 于 滑 块 和 木 板 都 是 做 初 速 度 为 零 的 匀 加 速 运 动，木 板 的 加 速 度 由 滑 块 对 它 的 摩 擦 力 提供，在 其 它 条 件 不 变 的 情 况 F增 大?木 板 受 到 的 摩 擦 力 大 小 不 变，因 此 木 板 的 运 动 情 况 不 变,滑 块 和 木 板 的 相 对 位 移 还 是 3 但 增 大 尸 后 滑 块 的 加 速 度 增 大，离 开 木 板 的 时 间 就 越 短，故 B 错 误；C.由 于 木 板 受 到 的 摩 擦 力 大 小 不 变，因 此 当 M 越 大 时 木 板 的 加 速 度 越 小，而 滑 块 的 加 速 度 不 变，相 对 位 移 仍 是，滑 块 在 木 板 上 的 运 动 时 间 越 短，所 以 木 板 运 动 的 位 移 越 小，故 C 正 确；D.系 统 产 生 的 热 量 等 于 摩 擦 力 和 相 对 位 移 的 乘 积，相 对 位 移 不 变 化，因 此 摩 擦 力 越 大，产 生 的 热 量 越 多，故 D 正 确。故 选 CD.,2.（2022 山 东 师 范 大 学 附 中 模 拟 预 测）如 图 甲 所 示，长 为 L 的 长 木 板 水 平 放 置，可 绕 左 端 的 转 轴。转 动，左 端 固 定 一 原 长 为 人 的 弹 簧，一 质 量 为，的 小 滑 块 压 缩 弹 簧 到 图 甲 中 的 点 2（物 体 与 弹 簧 不 连 接），间 距 离 为 与。将 小 滑 块 由 静 止 释 放 后，木 板 不 动，小 滑 块 恰 能 到 达 木 板 最 右 端。将 木 板 绕 O 点 逆 时 针 转 动 37。后 固 定，如 图 乙 所 示，仍 将 物 体 由 a 点 静 止 释 放，物 体 最 多 运 动 到 离。点 1 心 的 人 点。已 知 弹 簧 的 弹 性 势 能 Ep=gz（1）2,其 中 2为 弹 性 系 数，A r为 弹 簧 的 形 变 量。取 sin37=0.6,cos37=0.8下 列 说 法 正 确 的 是（）B.物 体 在“点 时，弹 簧 的 弹 性 势 能 为 3?gLC.当 长 木 板 倾 角 为 37。时，要 使 小 滑 块 能 被 弹 簧 弹 起 运 动，弹 簧 压 缩 量 至 少 为 上 心 1625D.长 木 板 水 平 放 置 时，物 体 运 动 过 程 中 的 最 大 动 能 为 六“gL56【答 案】ACD【解 析】A.木 板 水 平 时 有 木 板 绕 0 点 逆 时 针 转 动 37。后 固 定，则 有 E p m a x=A cos37:-L-sin37联 立 解 得 6A 正 确;B.小 滑 块 在 a 点 时，则 有 弹 簧 的 最 大 弹 性 势 能 为 3 9E p m a x=B 错 误；C.当 弹 簧 具 有 最 大 弹 性 势 能 时，则 有 解 得,1 4 4K=-mg7L当 长 木 板 倾 角 为 37。时，小 滑 块 受 力 平 衡 时，设 弹 簧 的 形 变 量 为 玄，沿 斜 面 方 向 有 mg sin 37+jLimg cos 37=kx2,93=m g解 得 要 使 小 滑 块 能 被 弹 簧 弹 起 运 动，弹 簧 压 缩 量 至 少 为 1,x7=L-16C 正 确；D.当 弹 簧 的 弹 力 与 摩 擦 力 大 小 相 等 时，速 度 最 大 jLimg=h e 1_ Rmg _&ngX k Tk此 时 弹 簧 的 弹 性 势 能 为 E=-k x;p 2 1由 能 量 守 恒 定 律 可 得 Epnm _ Ep=E”+（一%）联 立 解 得 k 25,E k m a x=M m gL30D 正 确。故 选 ACDo3.（2022山 东 肥 城 市 教 学 研 究 中 心 模 拟 预 测）如 图 所 示，在 倾 角。=37。斜 坡 的 底 端 固 定 一 挡 板，一 轻 弹 簧 下 端 固 定 在 挡 板 上，弹 簧 自 然 伸 长 时 其 上 端 位 于 斜 坡 上 的。点 处。质 量 分 别 为 也=5.0kg、力=1.0kg的 物 块 和 用 轻 绳 连 接，轻 绳 跨 过 斜 坡 顶 端 的 定 滑 轮，开 始 时 让 静 止 在 斜 坡 上 的 P 点 处，h悬 空。现 将。由 静 止 释 放，a 沿 斜 面 下 滑，当 将 弹 簧 压 缩 到 Q 点 时，a 的 速 度 减 为 零。已 知 PO=1.0m,OQ=0.5m,a 与 斜 坡 之 间 的 动 摩 擦 因 数=0.2,sin37Q=0.6,整 个 过 程 细 绳 始 终 没 有 松 弛。则 下 列 说 法 正 确 的 是（）A.a 在 与 弹 簧 接 触 前 的 加 速 度 大 小 为 2m/s2B.在 与 弹 簧 接 触 前，轻 绳 上 的 拉 力 为 10NC.a 位 于 Q 点 时，弹 簧 所 储 存 的 弹 性 势 能 为 18JD.。第 一 次 被 弹 回 到。点 时 的 速 度 为 也 m/s3【答 案】ACD【解 析】对 他 整 体，由 牛 顿 第 二 定 律 得 fng sin 6-/nmag cos 0-mbg=(rna+mh)a解 得 a=2m/s2A 正 确；B.由 牛 顿 第 二 定 律 得FT-mi,8=mba得 Er=12NB错 误；C.由 能 量 守 恒 定 律 得 m g-xP Q-sin0=pmag cos0 xPQ+mhg-xPQ+Ep解 得 Ep=18JC 正 确;D.由 能 量 守 恒 定 律 得.m g-xp o-sin3=/um1 1g cos0 xPQ+xo p)+m g-xp 0+-(w+mh)v得 2 6.v=-m/s3D 正 确；故 选 ACDO4.（2022山 东 高 三 学 业 考 试）如 图 所 示，在 倾 角 37。的 斜 面 底 端 固 定 一 轻 弹 簧，当 弹 簧 处 于 原 长 时，其 上 端 自 然 伸 长 点 位 置 处，一 滑 块（可 看 作 质 点）从 斜 面 上 与。点 相 距 一 定 距 离 的 P 点 由 静 止 开 始 下 滑，知 自 Q 点 到 斜 面 底 端 部 分 光 滑，自 Q 点 沿 斜 面 向 上 部 分，滑 块 与 斜 面 间 的 动 摩 擦 因 数“，不 计 空 气 阻 力 和 滑 块 与 弹 簧 碰 撞 时 机 械 能 损 失，重 力 加 速 度 g=10m/s2,sin37=0.6,则 以 法 正 确 的 是（）A.滑 块 沿 斜 面 向 下 运 动 过 程 中 先 做 匀 加 速 运 动 后 做 匀 减 速 运 动 B.滑 块 接 触 弹 簧 后 向 下 的 运 动 过 程 中，滑 块 的 机 械 能 守 恒 C.滑 块 从 开 始 到 动 能 达 到 最 大 值 的 过 程 中，滑 块 机 械 能 的 减 少 量 等 于 弹 簧 弹 性 势 能 的 增 加 量D.整 个 过 程 中 因 摩 擦 产 生 的 总 热 量 等 于 滑 块 由 P 点 到 Q 点 减 少 的 重 力 势 能【答 案】D【解 析】A.滑 块 沿 斜 面 向 下 运 动 过 程 中，根 据 牛 顿 第 二 定 律 可 知 mg sin 0-pmg cos 0=ma解 得 a-g s i n d-cos0故 先 做 匀 加 速 直 线 运 动，后 下 降 到 Q 点 以 下 部 分 后，没 有 了 摩 擦 力，存 在 了 弹 簧 的 弹 力，可 得 mg sin 0 kAx=ma弹 簧 的 弹 力 随 着 压 缩 量 的 增 大 而 增 大，故 在 Q 点 以 下 先 做 加 速 度 减 小 的 加 速 运 动，后 做 加 速 度 增 大 的 减 速 运 动，故 A 错 误：B.滑 块 接 触 弹 簧 后 向 下 的 运 动 过 程 中，滑 块 的 机 械 能 会 部 分 转 化 为 弹 簧 的 弹 性 势 能，故 滑 块 的 机 械 能 不 守 恒，故 B错 误；C.滑 块 从 开 始 到 动 能 达 到 最 大 值 的 过 程 中，存 在 因 克 服 摩 擦 力 做 功 所 损 失 的 机 械 能，故 滑 块 机 械 能 的 减 少 量 不 等 于 弹 簧 弹 性 势 能 的 增 加 量，C 错 误；D.在 整 个 过 程 中 滑 块 会 来 回 反 复 运 动，最 终 向 上 运 动 的 最 高 高 度 不 超 过。点，且 在。点 动 能 为 0,可 知 在 整 个 过 程 中，滑 块 和 弹 簧 减 少 的 能 为 由 P 点 到。点 的 重 力 势 能，即 整 个 过 程 中 因 摩 擦 产 生 的 总 热 量 等 于 滑 块 由 P 点 到 Q 点 减 少 的 重 力 势 能，故 D 正 确；故 选 D。5.（2022山 东.高 三 学 业 考 试）如 图 所 示，轻 质 弹 簧 的 一 端 与 固 定 的 竖 直 板 尸 拴 接，另 一 端 与 物 体 A 相 连，物 体 A 置 于 光 滑 水 平 桌 面 上（桌 面 足 够 大），A 右 端 连 接 一 细 线，细 线 绕 过 光 滑 的 定 滑 轮 与 物 体 B相 连。开 始 时 托 住 B,让 A 处 于 静 止 且 细 线 恰 好 伸 直，然 后 由 静 止 释 放 B,直 至 B 获 得 最 大 速 度。下 列 有 关 该 过 程 的 分 析 中 正 确 的 是（）BA.B 物 体 受 到 细 线 的 拉 力 保 持 不 变 B.B物 体 机 械 能 的 减 少 量 等 于 弹 簧 弹 性 势 能 的 增 加 量 C.A 物 体 动 能 的 增 量 小 于 B 物 体 所 受 重 力 对 B 做 的 功 与 弹 簧 弹 力 对 A 做 的 功 之 和 D.A 物 体 与 弹 簧 所 组 成 的 系 统 机 械 能 的 增 加 量 等 于 B 物 体 所 受 重 力 对 B 做 的 功【答 案】C【解 析】A.以 A、B 组 成 的 系 统 为 研 究 对 象，根 据 牛 顿 第 二 定 律 可 得 m g-kx=(/HA+mB)a从 开 始 到 B 速 度 达 到 最 大 的 过 程 中，弹 簧 的 伸 长 量 x逐 渐 增 加，则 B 加 速 度 逐 渐 减 小；对 B 根 据 牛 顿 第 二 定 律 可 得 mag-T=maa可 知 在 此 过 程 绳 子 上 拉 力 逐 渐 增 大，是 变 力，故 A 错 误；B.整 个 系 统 中，根 据 功 能 关 系 可 知，B 减 小 的 机 械 能 转 化 为 A 的 机 械 能 以 及 弹 簧 的 弹 性 势 能，故 B 物 体 机 械 能 的 减 少 量 大 于 弹 簧 弹 性 势 能 的 增 加 量，故 B 错 误；C.根 据 动 能 定 理 可 知,A物 体 动 能 的 增 量 等 于 弹 簧 弹 力 和 绳 子 上 拉 力 对 A所 做 功 的 代 数 和，而 绳 上 拉 力 小 于 B 的 重 力，A 与 B 运 动 的 路 程 相 等，所 以 A 物 体 动 能 的 增 量 小 于 B 物 体 所 受 重 力 对 B做 的 功 与 弹 簧 弹 力 对 A 做 的 功 之 和，故 C 正 确；D.根 据 机 械 能 守 恒 定 律 可 知，A 物 体 与 弹 簧 所 组 成 的 系 统 机 械 能 的 增 加 量 等 于 B 物 体 机 械 能 的 减 少 量，也 就 是 等 于 B 物 体 克 服 细 绳 拉 力 做 的 功，故 D 错 误。故 选 C。6.(2022山 东 淄 博 三 模)如 图 所 示 为 某 自 动 控 制 系 统 的 装 置 示 意 图，装 置 中 间 有 一 个 以%=3m/s的 速 度 逆 时 针 匀 速 转 动 的 水 平 传 送 带，传 送 带 左 端 点 M 与 光 滑 水 平 轨 道 P仞 平 滑 连 接，半 径 R=l m,高 力=0.4m的 光 滑 圆 弧 的 最 低 点 与 PM在 P 点 平 滑 连 接，在 尸 点 处 安 装 有 自 动 控 制 系 统，当 物 块 b每 次 向 右 经 过 尸 点 时 都 会 被 系 统 瞬 时 锁 定 从 而 保 持 静 止。传 送 带 右 端 与 半 径 r=0.40m的 四 分 之 一 光 滑 圆 弧 轨 道 平 滑 连 接,物 块 a 从 右 侧 圆 弧 最 高 点 由 静 止 下 滑 后 滑 过 传 送 带，经 过 M 点 时 控 制 系 统 会 使 静 止 在 P 点 的 物 块。自 动 解 锁，之 后 两 物 块 发 生 第 一 次 弹 性 碰 撞。已 知 物 块。的 质 量 分 别 为 网=0.5kg、w2=5.5kg,两 物 块 均 可 视 为 质 点,物 块 与 传 送 带 间 的 动 摩 擦 因 数 A=0.25,M N间 的 距 离 为 L=1.5m,取 g=1 0m/s?。求:(1)物 块 a 运 动 到 圆 弧 轨 道 最 低 点 N 时 受 到 的 支 持 力 大 小；(2)物 块。在 第 一 次 碰 后，从 经 过 M 点 到 再 次 回 到 M 点 所 用 的 时 间；(3)物 块 匕 第 一 次 在 尸 点 相 碰 后 到 再 次 回 到 户 所 用 的 时 间；(4)若 物 块。每 次 经 传 送 带 到 达 M 点 时，物 块 6 都 已 锁 定 在 P 点，则 两 物 块 从 第 1次 碰 撞 后 到 最 终 都 静 止，物 块 a 与 传 送 带 之 间 由 于 相 对 运 动 产 生 的 总 热 量 为 多 少。【解 析】(1)对 a 从 出 发 点 到 N,由 动 能 定 理 m,gr=mAvl在 N 点 对 物 块 a,由 牛 顿 第 二 定 律&-巾 酋=机 一 r解 得&=15N(2)。在 传 送 带 上，由 牛 顿 第 二 定 律 和 运 动 学 公 式 机 遇=m a,Vg-vjj=lax解 得 x=0.2m L故 物 块 a 到 达 M 点 时 v=v0=3m/s。和 6 发 生 弹 性 碰 撞 有 见%=牡 匕+丐。1 2 1 2 1 2/网=3小 匕 一+3/解 得匕,=-*%=-2.5m/s,vh=v0=0.5m/s6 6则 物 块 a 在 第 一 次 碰 后，从 经 过 M 点 到 再 次 回 到 M 点 所 用 的 时 间 为（3）对 的 上 升 过 程 应 用 动 能 定 理 f2g=0 一；脸 解 得 h=m=R80故 物 块 b 在 圆 弧 上 运 动 可 看 作 是 筒 谐 运 动 2 V*解 得 10（4）物 块 第 1 次 碰 后 经 过 M 点 到 第 2 次 碰 前 经 过 M 点 因 摩 擦 而 产 生 的 热 量 为 2i=74 g7 5 V5 5f5 f-b l(5)+v 6%+y 6%b l=g7vo2%工=2x jW v022 g4 g g 2Hg g6/物 块 a 第 一 次 碰 后 速 度 小 于 传 送 带 速 度%,故 第 二 次 碰 前 速 度 仍 为 q%,第 二 次 碰 后 a 的 速 6度 呜 2%则 笫 2 次 碰 后 到 第 3 次 碰 前 产 生 的 热 量 为 由 数 学 知 识 可 知 Q”=2 x 0 町%2则 物 块 a 与 传 送 带 之 间 由 于 相 对 运 动 产 生 的 总 热 量 为7.(2022山 东 省 实 验 中 学 模 拟 预 测)我 国 航 天 员 翟 志 刚、王 亚 平、叶 光 富 于 2022年 4 月 16日 9时 56分 搭 乘 神 舟 十 三 号 载 人 飞 船 返 回 舱 在 东 风 着 陆 场 成 功 着 陆。返 回 舱 在 离 地 面 约 6000m的 高 空 打 开 主 伞(降 落 伞)，在 主 伞 的 作 用 下 返 回 舱 速 度 从 80m/s降 至 10m/s,此 后 可 视 为 匀 速 下 降，当 返 回 舱 在 距 离 地 面 1m时 启 动 反 推 发 动 机，速 度 减 至 0后 恰 落 到 地 面 上。设 主 伞 所 受 的 空 气 阻 力 为 六 其 中 为 定 值，v为 速 率，其 余 阻 力 不 计。已 知 返 回 舱(含 宇 航 员)总 质 量 为 300