动能定理机械能守恒经典例题(共46页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上8月1号作业 功和功率 p70大一轮考点梳理一、2012高考题1. （2012江苏物理）如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直面内由A点运动到B点，在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是A 逐渐增大B 逐渐减小C 先增大，后减小D 先减小，后增大2（2012山东理综）将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，vt图像如图所示。以下判断正确的是A前3s内货物处于超重状态B最后2s内货物只受重力作用C前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒3. （2012福建理综

2、）如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块A速率的变化量不同B机械能的变化量不同C重力势能的变化量相同D重力做功的平均功率相同4. （2012安徽理综）如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R,重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中A. 重力做功2mgR B. 机械能减少mgR C. 合

3、外力做功mgR D. 克服摩擦力做功mgR 5（2012四川理综）如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4 x0。物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则A撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为-g C物体做匀减速运动的时间为D物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为mg (x0-mg/k) 6. （2012浙江理综）由光滑细管组成的轨道如图

4、所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球，从距离水平地面为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是（ ）A.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2B.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2 C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H2RD.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin= 5R/27（2012上海物理）质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长。分别捏住两绳中点缓慢提起，直至全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，上述过程中克服重力做功分别为WA、WB。若 （ ）（A）hA=hB，

5、则一定有WAWB （B）hAhB，则可能有WAWB（C）hAhB，则一定有WAWB8（2012上海物理）位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同。则可能有 （ ）（A）F2=F1，v1 v2 （B）F2=F1，v1F1，v1 v2 （D）F2F1，v1 v2【答案】：BD【解析】：F1 v1= F2 v2 cos，当F2=F1时，v1 v2，选项B正确A错误；当F2F1时，v1F1，v1 v2 cos，选项C错误。【考点定位】此题考查功率及其相关知识。二、模拟题1（2012长春一模）一个物体在

6、三个共点力 F1、F2、F3 作用下做匀速直线运动。现保持F1、F2不变，不改变F3的大小，只将F3的方向顺时针转过60后，下列说法中正确的是A.力F3一定对物体做负功 B.物体的动能一定变化C.物体一定做匀变速曲线运动 D.物体可能做匀变速直线运动2（2012河北衡水中学期末）足够长的粗糙斜面上，用力推着一物体沿斜面向上运动， t=0时撤去推力，06s内速度随时间的变化情况如图所示，由图像可知 （ ）A01s内重力的平均功率大小与16s内重力平均功率大小之比为51B0一l s内摩擦力的平均功率大小与16s内摩擦力平均功率大小之比为11C0一1s 内位移大小与16s内位移大小之比为15D0一1

7、s内机械能变化量大小与16s内机械能变化量大小之比为153. （2012沈阳四校联考）如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，则（ ）A两小球落地时的速度相同 B两小球落地时，重力的瞬时功率相同C从开始运动至落地，重力对两小球做功相同D从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同4（2012山西太原期末）如图（甲）所示，质量m=0.5kg，初速度v0=10m/s的物体，受到一个与初速方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，经3s撤去外力，直到物体停止，整个过程物体的v-t图象如图（乙）所示，g取10m/s2，则（ ） A物体与地

8、面的动摩擦因数为0.1 B02s内F做的功为- 8J C07s内物体由于摩擦产生的热量为25J D07s内物体滑行的总位移为29m5(2012年5月山东省济宁市二模)如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示。设物块与地面间的最大静摩擦力Fm的大小与滑动摩擦力大小相等。则A0t1时间内F对物体做的功为零Bt2时刻物块A的速度最大Ct3时刻物块A的动能最大D0t3时间内F对物块A先做正功后做负功6（2012年5月北京海淀区查漏补缺）一根质量为的直木棒，悬挂在O点，有一只质量为m的猴子抓着木棒，如图甲所示。剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始下落，同时猴子开始沿

9、棒向上爬，设在一段时间内木棒沿竖直方向下落，猴子对地的高度保持不变。忽略空气阻力。则图乙的四个图象中能正确反映在这段时间内猴子对木棒做功的功率随时间变化的关系是： （）tP0P0P0P0tttABCD乙11（2012年2月宁波八校联考）如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f，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v1，木板速度为v2，下列结论中正确的是A上述过程中，F做功大小为B其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长12（2012江西重点中学联盟第一次

10、联考）2011年7月23日，甬温线D301次列车与D3115次列车发生追尾事故，事故共造成了40人死亡，200多人受伤，从而引发了广大民众对我国高铁运行安全的关注和担忧。若在水平直轨道上有一列以额定功率行驶的列车，所受阻力与质量成正比，由于发生紧急情况，使最后几节车厢与车体分离，分离后车头保持额定功率运行，则( )A车头部分所受牵引力增大，速度也增大 B车头部分所受牵引力减小，速度也减小C脱离部分做匀减速运动，车头部分做匀加速运动 D分离出的车厢越多，车头能获得的最大速度越大13.（2012年2月福建晋江四校第二次联考）质量为2吨的汽车，发动机牵引力的功率为30千瓦，汽车在水平路面上行驶能达到

11、的最大速度为15m/s，若汽车所受阻力恒定，则汽车的速度为10m/s时的加速度为（ ）A1m/s2 B0.5m/s2 C2m/s2 D2.5m/s213.答案：B解析：汽车在水平路面上行驶所受阻力f=P/v=2000N；当汽车的速度为10m/s时，牵引力F= P/v=3000N；加速度a=(F-f)/m=0.5m/s2，选项B正确。Ft1t30tt2t414. （2012上海徐汇期末）质点所受的合外力F随时间t变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上。已知t0时，质点的速度为零，则下列判断中正确的是（ ）（A）0、t2、t4时刻质点的加速度最大（B）t2时刻质点的动能最大（C）t4时刻质点回

12、到出发点（D）力F始终对物体做正功15（2012上海嘉定期末）质量为2 kg的物体，放在动摩擦因数为0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，g10 m/s2。下列说法中正确的是(A）此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W（B）此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6W（C）此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6W（D）此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W 16. （2012湖北孝感一模）如图5所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮,将一个

13、质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点距滑轮顶点高A，开始时物体静止,滑轮两侧的绳都竖直绷紧，汽车以v向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平面夹角为30，则A.从开始到绳与水平面夹角为30时，拉力做功mghB.从开始到绳与水平面夹角为30时，拉力做功mgh+mv2C.在绳与水平面夹角为30时,拉力功率为mgvD.在绳与水平面夹角为30时，拉力功率大于mgv17.（9分）（2012年2月福建晋江四校第二次联考）一质量为1.0kg的物体从距地面180m的高处由静止开始下落，重力加速度g=10m/s2，忽略物体受到的空气阻力影响。求： 物体落到地面时的速度大小； 物体在空中运动的时间； 物体下

14、落的前3s内重力对物体做的功。重力对物体做功 W=mgh1=450J。18.(14分) （2012年开封二模）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R. 一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，当它经过B点进人导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点.试求：(1) 弹簧开始时的弹性势能。(2) 物体从B点运动至C点克服阻力做的功。(3) 物体离开C点后落回水平面时的速度大小。 8月2号作业动能定理P74大一轮考点梳理1. （2013山东省名校质检）小球由地面竖直上抛，设所受阻力

15、大小恒定，上升的最大高度为H，地面为零势能面。在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的两倍，在下落至离地面高度h处，小球的势能是动能的两倍，则h等于（ ）A. B. C. D.2(2013西安摸底)一小球自由下落，与地面发生碰撞，原速率反弹若从释放小球开始计时，不计小球与地面发生碰撞的时间及空气阻力则下图中能正确描述小球位移s、速度v、动能Ek、机械能E与时间t关系的是 ( )3（2013邯郸摸底）质量分别为m1和m2的两个物体A、B，并排静止在水平地面上，如图甲所示，用同方向水平拉力F1、F2分别作用于物体A和B上，作用一段时间后撤去，物体A、B各自滑行一段距离后停止。物体A、B运动的速度时

16、间图像分别如图乙中图线a、b所示，相关数据已在图中标出，已知m1R）是竖直轨道，CE 是水平轨道，CDRAB 与 BC 相切于 B 点，BC 与 CE 相切于 C 点， 轨道的 AD 段光滑，DE 段粗糙且足够长。 一根长为 R 的轻杆两端分别固定着两个质量均为 m 的相同小球 P、Q（视为质点），将轻杆锁定在图示位置， 并使 Q 与 B 等高。 现解除锁定释放轻杆， 轻杆将沿轨道下滑， 重力加速度为 g。 （1）Q 球经过 D 点后，继续滑行距离 s 停下（sR）求小球与 DE 段之间的动摩擦因数。（2）求 Q 球到达 C 点时的速度大小。9（15分）（2013四川资阳诊断）一质量为m=2k

17、g的小滑块，从半径R=1.25m的光滑圆弧轨道上的A点由静止滑下，圆弧轨道竖直固定，其末端B切线水平。a、b两轮半径r=0.4m，滑块与传送带间的动摩擦因数=0.1，传送带右端点C距水平地面的高度h=1.25m，E为C的竖直投影点。g取10m/s2，求：（1）当传送带静止时，滑块恰能在b轮最高点C离开传送带，则BC两点间的距离是多少？（2）当a、b两轮以某一角速度顺时针转动时，滑块从C点飞出落到地面D点，已知CD两点水平距离为3m。试求：a、b两轮转动的角速度和滑块与传送带间产生的内能。解题思路：应用机械能守恒定律、动能定理、牛顿第二定律及其相关知识列方程求得BC两点间的距离；由平抛运动规律、

18、匀变速直线运动规律和功能关系及其相关知识解得a、b两轮转动的角速度和滑块与传送带间产生的内能。考查要点：机械能守恒定律、动能定理、牛顿第二定律、平抛运动规律、匀变速直8月5号作业能量转化与守恒定律P82大一轮考点复习一、选择题1跳伞运动员在刚跳离飞机、降落伞尚未打开的一段时间内：空气阻力做正功；重力势能增加；动能增加；空气阻力做负功。以下说法中正确的是()A BC D答案B解析跳伞运动员跳离飞机，在尚未打开降落伞的这段时间内，运动员向下运动，重力对运动员做正功，重力势能减少；空气阻力对运动员做负功。由于重力大于空气阻力，运动员向下做加速运动，其动能增加，故错，对。2(2012温州二模)蹦床是青

19、少年喜欢的一种体育活动，蹦床边框用弹簧固定有弹性网，当运动员从最高点落下直至最低点的过程中，空气阻力大小恒定，则运动员()A刚接触网面时，动能最大B机械能一直减少C重力做功等于克服空气阻力做功D重力势能的减少量等于弹性势能的增加量答案B解析运动员从最高点落下直至最低点的过程中，先做加速运动，后做减速运动，当合力为0时，速度最大，动能也最大，此时弹性网发生形变，则选项A错误；因为在整个过程中都受阻力作用，阻力做负功，机械能减少，选项B正确；由动能定理，重力做功等于重力势能的减少量，为克服空气阻力做功与克服弹力做功之和，故选项C、D错误。3(2012广东深圳一模)在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运

20、动员的强项质量为m的跳水运动员入水后受到水的阻力而竖直向下做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F。那么在他减速下降深度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()A他的动能减少了FhB他的重力势能减少了mghC他的动能减少了(Fmg)hD他的机械能减少了Fh答案BCD解析跳水运动员入水减速下降h的过程中，他的重力势能减少了mgh，则B选项正确；由动能定理知，动能减少了(Fmg)h，则C选项正确；重力以外的力做的功等于机械能的变化，则D选项正确。4(2012东北三省六校联考)如图所示，轻质弹簧的一端固定在竖直板P上，另一端与质量为m1的物体A相连，物体A静止于光滑桌面上，A右边接一细

21、线绕过光滑的定滑轮悬一质量为m2的物体B，设定滑轮的质量不计，开始时用手托住物体B，让细线恰好拉直，然后由静止释放B，直到B获得最大速度，下列有关此过程的分析，其中正确的是()A物体B机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量B物体B重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量C物体B动能的增加量等于细线拉力对物体B做的功与物体B重力做功之和D物体B的机械能一直增加答案C解析物体A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，物体B的机械能减少量等于弹簧弹性势能的增加量与物体A动能的增加量之和，则选项A、B错误；单独对物体B，在达到最大速度前，细线拉力做负功，机械能减少，物体B减少的机械能等于拉力做的功，则选项C正

22、确、D错误。5(2012辽宁沈阳)如图所示，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，倾斜于水平地面放置。以同样恒定速率v向上运动。现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处，小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v；在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v。已知B处离地面高度为H，则在物体从A到B的运动过程中()A两种传送带对小物体做功相等B将小物体传送到B处，两种传送带消耗的电能相等C两种传送带与小物体之间的动摩擦因数不同D将小物体传送到B处，两种系统产生的热量相等答案AC解析AB，由动能定理得WMgHmv2，A 对；动摩擦因数明显不同，C对；AB摩擦力做功一样，但甲一

23、直产生热量，而乙中只有AC段产生热量，所以产生热量不同，D错；再由能量守恒则消耗的电能不等，B错。6(2012潍坊模拟)如图所示，在升降机内固定一光滑的斜面体，一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上，另一端与质量为m的物块A相连，弹簧与斜面平行。整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中()A物块A的重力势能增加量一定等于mghB物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的和C物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的和D物块A和弹簧组成系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对弹簧拉力做功的和答案CD解析本题考查做功与能量的转化关系。由于斜面光滑，物块A

24、静止时弹簧弹力与斜面支持力的合力与重力平衡，当整个装置加速上升时，由牛顿第二定律可知物块A受到的合力应向上，故弹簧伸长量增加，物块A相对斜面下滑一段距离，下滑高度小于h，故选项A错误；根据动能定理可知，物块A动能的增加量应等于重力、支持力及弹簧弹力对其做功的代数和，故选项B错误；物块A机械能的增加量应等于除重力以外的其他力对其做功的代数和，选项C正确；物块A和弹簧组成的系统机械能增加量应等于除重力和弹簧弹力以外的其他力做功的代数和，故选项D正确。7(2012北京东城示范校练习)如图所示，一根光滑的绝缘斜槽连接一个竖直放置的半径为R0.50m的圆形绝缘光滑槽轨。槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，

25、磁感应强度B0.50T。有一个质量m0.10g，带电荷量为q1.6103C的小球在斜轨道上某位置由静止自由下滑，若小球恰好能通过最高点，则下列说法中正确的是(重力加速度取10m/s2)() A小球在最高点只受到洛伦兹力和重力的作用B小球从初始静止到达最高点的过程中机械能守恒C若小球到最高点的线速度为v，则小球在最高点时的关系式mgqvBm成立D小球滑下初位置离轨道最低点为hm答案ABD解析小球在运动的过程中，轨道光滑，洛伦兹力不做功，机械能守恒，B正确；在圆周运动的过程中，洛伦兹力的方向沿半径向外，若小球恰好能通过最高点，则小球和轨道之间没有正压力作用，小球在最高点只受到洛伦兹力和重力的作用，

26、A正确，小球在最高点时mgBqvm，C错误；对全过程有mghmg2Rmv2，解得初位置离轨道最低点为hm，D正确。8.(2012湖北襄阳调研)如图所示，质量为m的滑块从斜面底端以平行于斜面的初速度v0冲上固定斜面，沿斜面上升的最大高度为H。已知斜面倾角为，斜面与滑块间的动摩擦因数为，且tan，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取斜面底端为零势能面，则能表示滑块在斜面上运动的机械能E、动能Ek、势能Ep与上升高度h之间关系的图象是()答案D解析重力势能的变化仅仅与重力做功有关，随高度h的增大，重力势能增大，选项A错误。机械能的变化仅与重力和系统内弹力之外的其他力做功有关，上滑过程有fEE0，即EE0f

27、；下滑过程有fEE0，即EE02ff，故上滑和下滑过程Eh图象均为直线，选项B错误。动能的变化与合外力做功有关，上滑过程有(mg)hEkEk0，即EkEk0(mg)h，下滑过程有mghfEkEk，即EkEk02f(mg)h，故Ekh图象为直线，但下滑过程斜率小，选项C错误，选项D正确。二、非选择题9(2012广东深圳一模)如图所示，在光滑水平地面上放置质量M2kg的长木板，木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切。一质量m1kg的小滑块自A点沿弧面由静止滑下，A点距离长木板上表面高度h0.6m。滑块在木板上滑行t1s后，和木板以共同速度v1m/s匀速运动，取g10m/s2。求：(1)滑块与木板间的摩擦力；(2)滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功；(3)滑块相对木板滑行的距离。答案(1)2N(2)1.5J(3)1.