《2020届物理高考二轮专题复习与测试：专题强化练（六） 机械能守恒定律 功能关系》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020届物理高考二轮专题复习与测试：专题强化练（六） 机械能守恒定律 功能关系（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题强化练专题强化练 六六 考点考点 1 机械能守恒定律的应用机械能守恒定律的应用 1 以下运动中物体的机械能一定守恒的是 以下运动中物体的机械能一定守恒的是 A 物体做匀速直线运动 物体做匀速直线运动 B 物体从高处以 物体从高处以 的加速度竖直下落的加速度竖直下落 g 4 C 不计空气阻力 细绳一端拴一小球 使小球在竖直平面内做 不计空气阻力 细绳一端拴一小球 使小球在竖直平面内做 圆周运动圆周运动 D 物体做匀变速曲线运动 物体做匀变速曲线运动 解析 解析 物体做匀速直线运动时动能不变 而重力势能可能变化 物体做匀速直线运动时动能不变 而重力势能可能变化 所以机械能不一定守恒 故所以机械
2、能不一定守恒 故 A 错误 物体从高处以错误 物体从高处以 的加速度竖直下的加速度竖直下 g 4 落时 必定受到向上的阻力 物体的机械能不守恒 故落时 必定受到向上的阻力 物体的机械能不守恒 故 B 错误 不计错误 不计 空气阻力 细绳一端拴一小球 使小球在竖直平面内做圆周运动 细空气阻力 细绳一端拴一小球 使小球在竖直平面内做圆周运动 细 绳的拉力对小球不做功 只有重力做功 机械能守恒 故绳的拉力对小球不做功 只有重力做功 机械能守恒 故 C 正确 物正确 物 体做匀变速曲线运动时可能有除重力以外的其他力做功 机械能不一体做匀变速曲线运动时可能有除重力以外的其他力做功 机械能不一 定守恒 故
3、定守恒 故 D 错误 错误 答案 答案 C 2 多选多选 2019 郑州模拟郑州模拟 如图所示 位于竖直平面内的光滑轨道如图所示 位于竖直平面内的光滑轨道 由一段抛物线由一段抛物线 AB 组成 组成 A 点为抛物线顶点 已知点为抛物线顶点 已知 h 0 8 m x 0 8 m 重力加速度 重力加速度 g 取取 10 m s2 一小环套在轨道上的 一小环套在轨道上的 A 点 下列说法正点 下列说法正 确的是确的是 A 小环以初速度 小环以初速度 v0 2 m s 从从 A 点水平抛出后 与轨道无相互点水平抛出后 与轨道无相互 作用力作用力 B 小环以初速度 小环以初速度 v0 1 m s 从从
4、A 点水平抛出后 与轨道无相互点水平抛出后 与轨道无相互 作用力作用力 C 若小环从 若小环从 A 点由静止因微小扰动而滑下 到达点由静止因微小扰动而滑下 到达 B 点的速度为点的速度为 4 m s D 若小环从 若小环从 A 点由静止因微小扰动而滑下 到达点由静止因微小扰动而滑下 到达 B 点的时间为点的时间为 0 4 s 解析 解析 由由 x v0t 和和 h gt2可得 若初速度可得 若初速度 v0 2 m s 时 时 1 2 x 2t y 0 8 5t2 由数学知识可知 小环运动规律恰好与图中抛物 由数学知识可知 小环运动规律恰好与图中抛物 线重合 故小环恰好沿抛物线到达线重合 故小环
5、恰好沿抛物线到达 B 点 小环与轨道无相互作用 故点 小环与轨道无相互作用 故 A 正确 小环以初速度正确 小环以初速度 v0 1 m s 从从 A 点水平抛出后 做抛物线的轨点水平抛出后 做抛物线的轨 道与道与 AB 不同 故与轨道间一定有相互作用力 故不同 故与轨道间一定有相互作用力 故 B 错误 若小环从错误 若小环从 A 点由静止因微小扰动而滑下 小环下滑中机械能守恒 则有点由静止因微小扰动而滑下 小环下滑中机械能守恒 则有 mgh mv2 解得 解得 v 4 m s 故 故 C 正确 若小球做平抛运动时 由正确 若小球做平抛运动时 由 h gt2 1 2 1 2 可得时间为可得时间为
6、 0 4 s 但如果是让小球由静止下滑时 水平方向上不再是 但如果是让小球由静止下滑时 水平方向上不再是 匀速直线运动 并且到达匀速直线运动 并且到达 B 点时的水平速度一定小于点时的水平速度一定小于 2 m s 因此到 因此到 达达 B 点的时间要长于点的时间要长于 0 4 s 故 故 D 错误 错误 答案 答案 AC 3 2019 哈尔滨六中检测哈尔滨六中检测 如图所示 物体如图所示 物体 A 的质量为的质量为 M 圆环 圆环 B 的质量为的质量为 m 通过绳子连接在一起 圆环套在光滑的竖直杆上 开 通过绳子连接在一起 圆环套在光滑的竖直杆上 开 始时连接圆环的绳子处于水平 长度始时连接圆
7、环的绳子处于水平 长度 l 4 m 现从静止释放圆环 不 现从静止释放圆环 不 计定滑轮和空气的阻力 计定滑轮和空气的阻力 g 取取 10 m s2 若圆环下降 若圆环下降 h 3 m 时的速度时的速度 v 5 m s 则 则 A 和和 B 的质量关系为的质量关系为 A B M m 35 29 M m 7 9 C D M m 39 25 M m 15 19 解析 解析 圆环下降圆环下降 3 m 后的速度可以按如图所示分解 故可得后的速度可以按如图所示分解 故可得 vA vcos A B 和绳子看成一个整体 整体只有重力做和绳子看成一个整体 整体只有重力做 vh h2 l2 功 机械能守恒 当圆
8、环下降功 机械能守恒 当圆环下降 h 3 m 时 根据机械能守恒可得时 根据机械能守恒可得 mgh MghA mv2 Mv 其中 其中 hA l 联立可得 联立可得 1 2 1 22 Ah2 l2 故 故 A 正确 正确 M m 35 29 答案 答案 A 考点考点 2 能量守恒定律能量守恒定律 4 多选多选 2019 宜春模拟宜春模拟 某货场有一简易的节能运输装置 如图某货场有一简易的节能运输装置 如图 所示 小车在轨道顶端时 自动将货物装入车中 然后小车载着货物所示 小车在轨道顶端时 自动将货物装入车中 然后小车载着货物 沿不光滑的轨道无初速度下滑 到达斜面底端后 小车前端的缓冲弹沿不光滑
9、的轨道无初速度下滑 到达斜面底端后 小车前端的缓冲弹 簧被压缩 当弹簧被压缩至最短 立即锁定并自动将货物卸下 卸完簧被压缩 当弹簧被压缩至最短 立即锁定并自动将货物卸下 卸完 货物后随即解锁 小车恰好能被弹回到轨道顶端 此后重复上述过货物后随即解锁 小车恰好能被弹回到轨道顶端 此后重复上述过 程 则下列说法中正确的是程 则下列说法中正确的是 A 小车在往复运动过程中机械能是守恒的 小车在往复运动过程中机械能是守恒的 B 小车上滑时经过轨道中点的加速度大于下滑时经过该点的加 小车上滑时经过轨道中点的加速度大于下滑时经过该点的加 速度速度 C 小车上滑过程中克服摩擦阻力做的功小于小车下滑过程中克
10、小车上滑过程中克服摩擦阻力做的功小于小车下滑过程中克 服摩擦阻力做的功服摩擦阻力做的功 D 小车下滑到最低点时弹簧弹性势能的最大值等于货物减少的 小车下滑到最低点时弹簧弹性势能的最大值等于货物减少的 重力势能重力势能 解析 解析 小车在往复运动过程中 摩擦力对小车做功 所以其机械小车在往复运动过程中 摩擦力对小车做功 所以其机械 能不守恒 故能不守恒 故 A 错误 设下滑的加速度为错误 设下滑的加速度为 a1 上滑的加速度为 上滑的加速度为 a2 小 小 车质量为车质量为 M 货物质量为 货物质量为 m 则根据牛顿第二定律得 下滑过程 则根据牛顿第二定律得 下滑过程 M m gsin M m
11、gcos M m a1 上滑过程 上滑过程 Mgsin Mgcos Ma2 解得 解得 a1 a2 故 故 B 正确 上滑过程和下滑过程中正确 上滑过程和下滑过程中 的摩擦力大小不同 下滑时的摩擦力大于上滑时的摩擦力 故小车上的摩擦力大小不同 下滑时的摩擦力大于上滑时的摩擦力 故小车上 滑过程中克服摩擦阻力做的功小于小车下滑过程中克服摩擦阻力做的滑过程中克服摩擦阻力做的功小于小车下滑过程中克服摩擦阻力做的 功 故功 故 C 正确 根据能量守恒定律可知 小车与货物从顶端滑到最低正确 根据能量守恒定律可知 小车与货物从顶端滑到最低 点的过程中 减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能和内能 故点的过
12、程中 减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能和内能 故 D 错误 错误 答案 答案 BC 5 多选多选 2019 株洲模拟株洲模拟 如图所示 在倾角为如图所示 在倾角为 30 的足够长的的足够长的 固定粗糙斜面上一质量为固定粗糙斜面上一质量为 m 0 4 kg 的滑块在的滑块在 t 0 时刻自斜面底端以时刻自斜面底端以 某一初速度沿斜面向上运动 滑块上滑过程中距斜面底端的距离某一初速度沿斜面向上运动 滑块上滑过程中距斜面底端的距离 d 10t 5t2 m 不计空气阻力 不计空气阻力 g 取取 10 m s2 最大静摩擦力等于滑 最大静摩擦力等于滑 动摩擦力 则下列说法正确的是动摩擦力 则下列说
13、法正确的是 A 在 在 t 1 s 时刻滑块开始下滑时刻滑块开始下滑 B 在 在 t 2 s 时刻滑块返回斜面底端时刻滑块返回斜面底端 C 滑块和斜面间的动摩擦因数 滑块和斜面间的动摩擦因数 3 4 D 滑块在斜面上运动过程中机械能损失 滑块在斜面上运动过程中机械能损失 10 J 解析 解析 由滑块上滑过程中距斜面底端的距离由滑块上滑过程中距斜面底端的距离 d 10t 5t2 m 可 可 知滑块的初速度为知滑块的初速度为 10 m s 加速度大小为 加速度大小为 10 m s2 方向沿斜面向下 方向沿斜面向下 则到达最高点时有则到达最高点时有 0 v0 at 代入数据解得 代入数据解得 t 1
14、 s 故 故 A 正确 对滑正确 对滑 块上滑过程由牛顿第二定律得块上滑过程由牛顿第二定律得 mgsin mgcos ma 代入数据得 代入数据得 到达最高点速度为零时有 到达最高点速度为零时有 mgsin mgcos 滑块不会向下 滑块不会向下 3 3 滑动 将处于静止状态 故滑动 将处于静止状态 故 B C 错误 滑块到达最高点时的位移错误 滑块到达最高点时的位移 x v0t at2 10 1 m 10 12 m 5 m 滑块在斜面上运动过程 滑块在斜面上运动过程 1 2 1 2 中机械能损失中机械能损失 E mgcos x 0 4 10 5 J 10 J 故 故 D 3 3 3 2 正确
15、 正确 答案 答案 AD 6 多选多选 2019 张掖模拟张掖模拟 如图所示 质量为如图所示 质量为 m 的滑块以一定初的滑块以一定初 速度滑上倾角为速度滑上倾角为 的固定斜面 同时施加一沿斜面向上的恒力的固定斜面 同时施加一沿斜面向上的恒力 F mgsin 已知滑块与斜面间的动摩擦因数 已知滑块与斜面间的动摩擦因数 tan 取出发点为 取出发点为 参考点 能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量参考点 能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量 Q 滑块的 滑块的 动能动能 Ek 机械能 机械能 E 随时间随时间 t 变化关系及滑块的势能变化关系及滑块的势能 Ep随位移随位移 x 变化变化
16、 关系的是关系的是 解析 解析 因为因为 tan 所以当滑块向上滑动过程中 受到 所以当滑块向上滑动过程中 受到 sin cos 的滑动摩擦力大小为的滑动摩擦力大小为 Ff mgcos mgsin 方向沿斜面向下 而在 方向沿斜面向下 而在 沿斜面向下的方向上还受到重力的分力 即沿斜面向下的合力为沿斜面向下的方向上还受到重力的分力 即沿斜面向下的合力为 2mgsin F 故滑块做匀减速直线运动 故滑块做匀减速直线运动 Ek mv2 m v0 at 2 1 2 1 2 动能是关于时间的二次函数 不是线性函数 故动能是关于时间的二次函数 不是线性函数 故 B 错误 产生热量等错误 产生热量等 于克服滑动摩擦力做的功 即于克服滑动摩擦力做的功 即 Q Ffx mg v0t at2 cos 与 与 t 不是不是 1 2 线性函数 故线性函数 故 A 错误 滑块的重力势能等于克服重力所做的功 其大错误 滑块的重力势能等于克服重力所做的功 其大 小为小为 Ep mgh mgxsin 与位移 与位移 x 成正比 故成正比 故 C 正确 因为正确 因为 F 与摩与摩 擦力等大反向 所以两者做功代数和为
