2022年高考物理复习专题十四功能关系能量守恒定律专题演练含两年高考一年模拟.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载考点 14 功能关系 能量守恒定律两年高考真题演练12022 江苏单科,9 多项 如下列图,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为 m、套在粗糙竖直固定杆 A 处的圆环相连,弹簧水平且处于原长；圆环从 A 处由静止开头下滑,经过 B 处的速度最大,到达 C处的速度为零, ACh；圆环在 C处获得一竖直向上的速度 v,恰好能回到 A；弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为 g；就圆环 A下滑过程中,加速度始终减小1 2B下滑过程中,克服摩擦力做的功为 4mv1C在 C处,弹簧的弹性势能为 4mv 2mghD上滑经过 B的速度大于下滑经过

2、 B 的速度22022 广东理综,16 下图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中和为楔块, 和为垫板,楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦,在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中 A缓冲器的机械能守恒B摩擦力做功消耗机械能C垫板的动能全部转化为内能D弹簧的弹性势能全部转化为动能32022 福建理综, 21 如图, 质量为 M的小车静止在光滑水平面上,小车 AB段是半径为 R的四分之一圆弧光滑轨道,BC段是长为 L 的水平粗糙轨道,两段轨道相切于 B 点；一质量为 m的滑块在小车上从 A点由静止开头沿轨道滑下,重力加速度为 g；1 如固定小车,求滑块运动过程中对小车的最大压力；2 如不固定小车, 滑块

3、仍从 A 点由静止下滑, 然后滑入 BC轨道,最终从 C点滑出小车；名师归纳总结 已知滑块质量mM 2,在任一时刻滑块相对地面速度的水平重量是小车速度大小的2 倍,滑第 1 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 块与轨道 BC间的动摩擦因数为学习必备欢迎下载 ,求：滑块运动过程中,小车的最大速度大小 vm；滑块从 B 到 C运动过程中,小车的位移大小 s；42022 北京理综,23 如下列图,弹簧的一端固定,另一端连接一个物块,弹簧质量不计；物块 可视为质点 的质量为 m,在水平桌面上沿 x 轴运动,与桌面间的动摩擦因数为 ；以弹簧原长时物块

4、的位置为坐标原点 O,当弹簧的伸长量为 x 时, 物块所受弹簧弹力大小为 Fkx,k 为常量；1 请画出 F 随 x 变化的示意图；并依据Fx 图象求物块沿x 轴从 O点运动到位置x的过程中弹力所做的功；2 物块由 x1向右运动到x3,然后由 x3 返回到 x2,在这个过程中,a求弹力所做的功,并据此求弹性势能的变化量；b求滑动摩擦力所做的功；擦力势能” 的概念；并与弹力做功比较, 说明为什么不存在与摩擦力对应的“ 摩名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 考点 14 学习必备欢迎下载功能关系能量守恒定律一年模拟试题精练1

5、2022 北京四中高三月考 一块长木板 P放在固定斜面上,木板上又放物体 M,P、M之间有摩擦,斜面和木板的摩擦不计,以恒力 F 沿斜面对上拉木板 P,使之由静止运动一段距离 x1,M向上运动了 x2,且 x2x1；在此过程中,以下说法中正确选项 A外力 F 做的功等于 P和 M机械能的增量BP对 M的摩擦力做的功等于 M机械能的增量C外力 F 做的功等于 P和 M机械能的增量与 P 克服摩擦力做的功之和DP对 M摩擦力做的功等于 M对 P 摩擦力做的功22022 安徽省宣城市高三八校联考 如下列图, 轻弹簧一端固定在挡板上,质量为 m的物体以初速度 v0,沿水平面对左运动,起始点 A 与轻弹

6、簧自由端 O距离为 s,物体与水平面间的动摩擦因数为 ,物体与弹簧相碰后弹簧被压缩、由于弹力作用物体被向右反弹,回到 A 点的速度刚好为零,就 2v 0A弹簧的最大压缩量为 2 g2v 0B弹簧的最大压缩量为4 g1 2C弹簧获得的最大弹性势能为 4mv2D弹簧获得的最大弹性势能为 mv32022 湖北省八校高三联考 多项 如图甲所示,质量为 1 kg 的小物块以初速度v011 m/s 从 53 固定斜面底端先后两次滑上斜面,第一次对小物块施加一沿斜面对上的恒力 F,其次次无恒力 F；图乙中的两条线段 a、b 分别表示存在恒力 F和无恒力 F 时小物块沿斜面对上运动的 v t 图线；不考虑空气

7、阻力, g10 m/s 2,以下说法正确选项 cos 530.6 ,sin 53 0.8 A恒力 F 大小为 1 N B物块与斜面间动摩擦因数为 0.6 C有恒力 F 时,小物块在上升过程产生的热量较少D有恒力 F 时,小物块在上升过程机械能的削减量较小42022 河北省邯郸市高三质检 多项 B 后返回 A,C为如下列图,小球从A点以初速度v0 沿粗糙斜面对上运动,到达最高点名师归纳总结 AB的中点；以下说法中正确选项 第 3 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载A小球从 A 动身到返回A 的过程中,位移为零,外力做功为零

8、B小球从 A 到 C与从 C到 B 的过程,削减的动能相等C小球从 A 到 C与从 C到 B 的过程,速度的变化率相等D小球从 A 到 C与从 C到 B 的过程,缺失的机械能相等52022 湖南雅礼中学高三质检 如图甲所示, ABC为竖直放置的半径为 0.1 m 的半圆形轨道, 在轨道的最低点 A 和最高点 C各安装了一个压力传感器,可测定小球在轨道内侧通过这两点时对轨道的压力为 FA和 FC；质量为 0.1 kg 的小球,以不同的初速度 v 冲入 ABC轨道； g 取 10 m/s 2 最终结果可用根式表示 1 如 FA13 N ,求小球滑经 A 点时的速度 vA的大小；2 如 FC和 FA

9、的关系图线如图乙所示且FA13 N,求小球由A滑至 C的过程中缺失的机械能；62022 天津市六校高三联考 如下列图,一质量为m 2 kg 的滑块从半径为R0.2 m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端 A处由静止滑下, A点和圆弧对应的圆心 O点等高,圆弧的底端 B 与水平传送带平滑相接；已知传送带匀速运行的速度为 v04 m/s ,B 点到传送带右端 C 点的距离为 L2 m；当滑块滑到传送带的右端 C时,其速度恰好与传送带的速度相同； g10 m/s 2 ,求：1 滑块到达底端 B 时对轨道的压力；2 滑块与传送带间的动摩擦因数 ；3 此过程中,由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量 Q；参考答

10、案考点 14 功能关系能量守恒定律两年高考真题演练1BD 由题意知, 圆环从 A到 C先加速后减速, 到达 B 处的加速度减小为零,故加速名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 度先减小后增大,故学习必备欢迎下载A 错误；依据能量守恒,从A 到 C有 mghWfEp,从 C到 A 有1 2mv 2Ep1 1mghWf,联立解得： Wf4mv 2,Epmgh4mv 2,所以 B 正确, C错误；依据能量守恒,从1 2 1 1 2 1A 到 B 有 mgh12mv B1 Ep1Wf 1,从 C 到 B 有 2mv 2 Ep22

11、mv B2W f 2mgh2,又有 2mv 2EpmghWf,联立可得 vB2vB1,所以 D正确； 2B 在弹簧压缩过程中,由于摩擦力做功消耗机械能,因此机械能不守恒,选项 A错误, B 正确；垫板的动能转化为弹性势能和内能,选项 C、D均错误； 3解析 1 滑块滑到 B点时对小车压力最大,从 A到 B 机械能守恒1 2mgR2mv B滑块在 B 点处,由牛顿其次定律知2Nmg mv R B解得 N3mg由牛顿第三定律知N 3mg2 滑块下滑到达 B 点时,小车速度最大；由机械能守恒得mgR1 2Mv m1 2m2 vm 2gR解得 vm3设滑块运动到 C点时,小车速度大小为 vC,由功能关

12、系1 2 1mgR mgL2Mv C2m2 vC 2设滑块从 B 到 C过程中,小车运动加速度大小为 a,由牛顿其次定律 mgMa由运动学规律名师归纳总结 2 2v C v m 2as1 3L第 5 页,共 8 页解得 s1 3L答案13 mg 2 gR34解析1 Fx图象如下列图- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载物块沿 x 轴从 O点运动到位置x 的过程中, 弹力做负功, 大小等于图线与x 轴所围成的图形的面积,所以有1 1W T2kxx2kx 22a. 物块由 x1向右运动到 x3的过程中,弹力做负功1 1 2 1 2W T12

13、kx1kx3 x3x1 2kx 12kx 3物块由 x3向左运动到 x2的过程中,弹力做正功1 1 2 1 2W T22 kx2kx3 x3x2 2kx 32kx 2整个过程中弹力做功W T W T1WT21 2kx2 11 2kx2 2弹性势能的变化量 Ep W T1 2kx2 21 2kx2 1b整个过程中,摩擦力做功W f mg2 x3x1x2 1 2 1 2弹力做功 WT2kx 12kx 2只与初、末状态的位置有关,与移动路径无关,所以我们可以定义一个由物块之间的相互作用力 弹力 和相对位置打算的能量弹性势能；而摩擦力做功与 x1、x2、x3 有关, 即与实际路径有关,答案 见解析一年

14、模拟试题精练1B 所以不行以定义与摩擦力对应的“ 摩擦力势能” ；名师归纳总结 2C 物体受到的滑动摩擦力大小为f mg,设弹簧的最大压缩量为x,就物块从A第 6 页,共 8 页点再回到 A点的过程中, 2 mgxs 1 22mv 0,弹簧的最大压缩量x2 v 04 gs,故 A、B项错误；从A 点到弹簧最大压缩量的过程中,Epm mgsx 1 2mv 20,因此最大弹性势能为Epm- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1 4mv 20,故 D错误, C正确； 学习必备欢迎下载3AD 依据 vt 中斜率等于加速度的意义可知 aa v t10111.1 m/

15、s 2 10 m/s 2,ab v t 20111 m/s 2 11 m/s 2,不受拉力时 mab mgsin 53 mgcos 53 ,代入数据得 0.5 ,受到拉力的作用时 maaFmgsin 53 mgcos 53 ,所以 F 1 N,故 A20v 0正确, B 错误；依据运动学公式 x2a,有恒力 F 时,小物块的加速度小,小物块上升的高度比较大, 所以在上升过程产生的热量较大,故 C错误； 小物块在最高点的重力势能比较大,而上升的过程动能的减小是相等的,所以在上升过程机械能的削减量较小,故 D正确； 4BCD 小球从 A 动身到返回A,位移为 0,但整个过程中摩擦力的方向与小球运动

16、的方向始终相反,故整个过程中摩擦力对物体做负功,故A 错误；设A 到 C 的高度和C 到 B的高度为 h,AC的距离为 s,斜面的倾角为 ,就有 ssin h,依据 mgh mgscos Ek,可知小球从 A到 C过程中与从 C到 B 过程中合外力对物体做的功相同,故小球削减的动能相等,故 B 正确；小球从 A 点沿粗糙斜面对上运动,是做匀减速直线运动,C 是 AB的中点,小球从 A 到 C与从 C到 B 过程, 速度的变化率相等,故 C正确；克服除重力之外其它力做多少功物体的机械能就削减多少,依据 mgscos E 可得小球从 A 到 C 过程与从 C到 B 的过程,缺失的机械能相等,故 D

17、正确； 5解析 1 由牛顿第三定律可知,小球在 A、C两点所受轨道的弹力大小 FNAFA, FNCFC2在 A 点由牛顿其次定律得 FNAmgmv R解得 vA2 3 m/s 22 在 C点由牛顿其次定律得 FNC mgmv R C对 A 至 C的过程,由动能定理得名师归纳总结 W f mg 2R1 2 2mv C1 2 2mv A第 7 页,共 8 页对 A 至 C的过程,由功能关系得 E 损| Wf| 由以上三式解得缺失的机械能为 E 损0.2 J ；答案123 m/s 20.2 J 6解析1 滑块从 A 运动到 B 的过程中,由机械能守恒定律得mgR1 22mv B- - - - - -

18、 -精选学习资料 - - - - - - - - - 解得 vB2gR2 m/s 学习必备欢迎下载2 v B 在 B 点： FNmgm R代入解得, FN60 N 由牛顿第三定律可知,滑块对轨道的压力大小为FN FN60 N ,方向竖直向下；2 滑块从 B 运动到 C的过程中,依据牛顿其次定律得 mgma又 v2 20v B2aL,联立以上两式解得 0.3 3 设滑块从 B运动到 C的时间为 t ,加速度a g3 m/s 2；由 v0vBat ,得 t v0 vB a42 3 s 2 3 s 8 在这段时间内传送带的位移为 s 传v0t 3 m 2 传送带与滑块的相对位移为 ss传L3 m 故滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q mg s 4 J ；名师归纳总结 答案160 N ,方向竖直向下20.3 34 J 第 8 页,共 8 页- - - - - - -