高考物理一轮复习 第五章 机械能 高考热点强化训练8 功能关系的理解和应用(含解析)新人教版-新人教版高三全册物理试题.docx
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1、高考热点强化训练8功能关系的理解和应用1(多选)(2019云南玉溪一中第五次调研)如图1所示,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,AB、CD是圆环相互垂直的两条直径,C、D两点与圆心O等高一质量为m的光滑小球套在圆环上,一根轻质弹簧一端连在小球上,另一端固定在P点,P点在圆心O的正下方处小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向运动,已知弹簧的原长为R,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是()图1A小球运动到B点时的速度大小为B弹簧长度等于R时,小球的机械能最大C小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mgD小球运动到B点时重力的功率为0答案BCD解析由题分析可知,小球
2、在A、B两点时弹簧的形变量大小相等,弹簧的弹性势能相等,则小球从A到B的过程,根据系统的机械能守恒有:2mgRmv,解得小球运动到B点时的速度大小为:vB2,故A错误根据小球与弹簧组成的系统的机械能守恒知,弹簧长度等于R时,弹簧的弹性势能为零,则此时小球的机械能最大,故B正确设小球在A、B两点时弹簧的弹力大小为F弹,在A点,圆环对小球的支持力FN1mgF弹;在B点,由牛顿第二定律得:FN2mgF弹m,解得圆环对小球的支持力为:FN25mgF弹;则FN2FN14mg,由牛顿第三定律知,小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg,故C正确小球运动到B点时重力与速度方向垂直,则重力的功率为0,故D正确
3、2.(多选)(2019湖北“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”期末)如图2所示,固定的光滑竖直杆上套一个滑块A,与滑块A连接的细绳绕过光滑的轻质定滑轮连接滑块B,细绳不可伸长,滑块B放在粗糙的固定斜面上,连接滑块B的细绳和斜面平行,滑块A从细绳水平位置由静止释放(不计滑轮的摩擦及空气阻力),到滑块A下降到速度最大(A未落地,B未上升至滑轮处)的过程中()图2A滑块A和滑块B的加速度大小一直相等B滑块A减小的机械能等于滑块B增加的机械能C滑块A的速度最大时,滑块A的速度大于滑块B的速度D细绳上张力对滑块A做的功等于滑块A机械能的变化量答案CD解析两滑块与绳构成绳连接体,沿绳方向的加速度相等,则A的
4、分加速度等于B的加速度,故A错误;绳连接体上的一对拉力做功不损失机械能,但B受到的斜面摩擦力对B做负功,由能量守恒可知滑块A减小的机械能等于滑块B增加的机械能与克服摩擦力做功之和,B错误;绳连接体沿绳的速度相等,则A沿绳的分速度等于B的运动速度,如图所示,即滑块A的速度大于B的速度,故C正确;对A受力分析可知,除重力外,只有细绳的张力对滑块做功,由功能关系可知,细绳上张力对滑块A做的功等于滑块A机械能的变化量,故D正确3.(2019福建龙岩市3月质量检查)如图3所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与一根轻质弹性橡皮绳相连,橡皮绳的另一端固定在地面上的A点,橡皮绳竖直且处于原长h
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