《2010高考精细小专题06：机械能守恒定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2010高考精细小专题06：机械能守恒定律（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械能守恒定律机械能守恒定律 （0909 广东理基卷）广东理基卷）8游乐场中的一滑梯如图 3 所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑， 沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则A下滑过程中支持力对小朋友做功 B下滑过程中小朋友的重力势能增加C整个运动过程中小朋友的机械能守恒 D在水平华东过程中摩擦力对小朋友做负 功答案.D 【解析】在滑动的过程中,人受三个力重力做正功,势能降低 B 错,支持力不做功,摩擦力做负 功,所以机械能不守恒,AC 皆错.D 正确. （0909 广东理基卷）广东理基卷）9物体在合外力作用下做直线运动的图像如图 4 所示vtA在 01s 内，合外力做正功B在 02s 内，合外力
2、总是做负功C在 12s 内，合外力不做功D在 03s 内，合外力总是做正功答案.A 【解析】根据物体的速度图象可知,物体 0-1s 内做匀加速合外力做正功,A 正确.1-3s 内做匀 减速合外力做负功.根据动能定理 0 到 3s 内,12s 内合外力做功为零.（0909 宁夏卷）宁夏卷）21.水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为。(01)现对木箱施加一拉力 F，使木箱做匀速直线运动。设 F 的方向与水平面夹角为，如图，在从 0 逐渐增大到 90 的过程中，木箱的速度保持不变，则 A.F 先减小后增大 B.F 一直增大 C.F 的功率减小 D.F 的功率不变答案 AC。【解析】由于木
3、箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，受力分析如图所示，则由平衡条件得：，两式联立解得sinmgNFcosfNF，可见 F 有最小值，所以 F 先减小后增大，A 正 2cossin1sin()mgmgF 确；B 错误；F 的功率，可见在从 0 逐渐增coscoscossin1tanmgvmgvPFv大到 90的过程中 tan逐渐增大，则功率 P 逐渐减小，C 正确，D 错误。（0909 宁夏卷）宁夏卷）17. 质量为 m 的物体静止在光滑水平面上，从 t=0 时刻开始受到水平力的作用。力的大小 F 与时间 t 的关系如图所示，力的方向保持不变，则A时刻的瞬时功率为03tmtF02 05B
4、时刻的瞬时功率为03tmtF02 015C在到这段时间内，水平力的平均功率为0t03tmtF 42302 0D. 在到这段时间内，水平力的平均功率为0t03tmtF 62502 0答案 BD。【解析】0-2t0 内物体的加速度为，2t0 时刻的速度为，在 3t0时0Fam0 0 1022F tvatmg刻的瞬时速度，则时刻的瞬时功率为，0 0 21053F tvva tmg03t2 0 00 0 05153F tF tPFmmgA 错误；B 正确；在到这段时间内，由动能定理可得0t03t，则这段时间内的平均功率，D 正确。2 2 200 2251 22kF tWEmvm 2 0025 6F t
5、Pm（0 09 9海海南南 卷卷） 7一物体在外力的作用下从静止开始做直线运 动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度0t02t1x2x分别是和，合外力从开始至时刻做的功是，从至1v2vot1W0t时刻做的功是,则02t2WA B215xx213vv12219 5xxvvC D（0909 全国全国卷）卷）20、以初速21215 8xxWW21 2139vvWW度竖直向上抛出一质量为 m 的小物体。假定物块所受的空气阻力 f 大小不变。已知重力加 速度为 g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为A、和 B、和2 02 (1)v f
6、gmg0mgfvmgf 2 02 (1)v fgmg0mgvmgfC、和 D、和2 0 22 (1)v fgmg0mgvmgf2 0 22 (1)v fgmg0mgvmgf答案 A【解析】本题考查动能定理.上升的过程中,重力做负功,阻力做负功,由动能定理得f,2 21)(omvfhmghh2 02 (1)v fgmg求返回抛出点的速度由全程使用动能定理重力做功为零,只有阻力做功为有,22 21 212omvmvmgh解得,A 正确v0mgfvmgf （0909 全国全国卷）卷）21质量为 M 的物块以速度 V 运动，与质量为 m 的静止物块发生 碰撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比 M
7、/m 可能为 A.2 B.3 C.4 D. 5 答案 AB 【解析】本题考查动量守恒.根据动量守恒和能量守恒得设碰撞后两者的动量都为 P,则总动量为 2P,根据,以及能量的关系得得,所以 AB 正KmEP22MP mp MP 2224222 3mM确. （0909 全国全国卷）卷）15、两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在 00.4s 时间内的 v-t 图象 如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间 t1分别 为学科网A和 0.30s B3 和 0.30s 学科网1 3C和 0.28s D3 和 0.28s学科网1 3答案 B 【解析】本题考查图象问题.根据速度
8、图象的特点可知甲做匀加速,乙做匀减速.根据得,根据牛顿第二定律有,得,由tva乙甲aa3乙甲mF mF 313乙甲 mm,得 t=0.3s,B 正确.tsma4 . 0 1/104 . 0 42乙一、知识点综述：一、知识点综述： 1.1. 在只有重力和弹簧的弹力做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能在只有重力和弹簧的弹力做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变的总量保持不变. .2.2. 对机械能守恒定律的理解：对机械能守恒定律的理解：（1 1）系统在初状态的总机械能等于末状态的总机械能）系统在初状态的总机械能等于末状态的总机械能. .即即 E E1 1
9、 = = E E2 2 或或 1/2mv1/2mv1 12 2 + + mghmgh1 1= = 1/2mv1/2mv2 22 2 + + mghmgh2 2（2 2）物体（或系统）减少的势能等于物体）物体（或系统）减少的势能等于物体( (或系统或系统) )增加的动能，反之亦然。增加的动能，反之亦然。即即 -E-EP P = = EEK K （3 3）若系统内只有）若系统内只有 A A、B B 两个物体，则两个物体，则 A A 减少的机械能减少的机械能 E EA A等于等于 B B 增加的机械能增加的机械能 EE B B 即即 -E-EA A = = EEB B 二、例题导航：二、例题导航：例
10、例 1 1、如图示，长为、如图示，长为l l 的轻质硬棒的底端和中点各固定一个质量为的轻质硬棒的底端和中点各固定一个质量为 m m 的小球，为使轻质硬的小球，为使轻质硬 棒能绕转轴棒能绕转轴 O O 转到最高点，则底端小球在如图示位置应具有的最小速度转到最高点，则底端小球在如图示位置应具有的最小速度 v=v= 。 解解：系统的机械能守恒，：系统的机械能守恒，EEP P +E+EK K=0=0 因为小球转到最高点的最小速度可以为因为小球转到最高点的最小速度可以为 0 0 ，所以，所以，例例 2 2. . 如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角=30=30
11、，另一边与地面垂直，顶上，另一边与地面垂直，顶上 有一定滑轮。一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块有一定滑轮。一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A A和和B B连结，连结，A A的质量为的质量为 4 4m m，B B 的质量为的质量为m m，开始时将，开始时将B B按在地面上不动，然后放开手，让按在地面上不动，然后放开手，让A A沿斜面下滑而沿斜面下滑而B B上升。物块上升。物块 A A与斜面间无摩擦。设当与斜面间无摩擦。设当A A沿斜面下滑沿斜面下滑S S 距离后，细线突然断了。求物块距离后，细线突然断了。求物块B B上升离地的最上升离地的最 大高度大高度H.H. 解解：对系统由机械能
12、守恒定律：对系统由机械能守恒定律4mgSsin4mgSsin mgSmgS = = 1/21/2 5 5 mvmv2 2 v v2 2=2gS/5=2gS/5细线断后，细线断后，B B 做竖直上抛运动，由机械能守恒定律做竖直上抛运动，由机械能守恒定律mgH=mgH= mgS+1/2mgS+1/2 mvmv2 2 H H = = 1.21.2 S S lmglmgvmmv2221 212 2glglv8.4524例例 3 3. . 如图所示，半径为如图所示，半径为R R、圆心为、圆心为O O的大圆环固定在竖直平面内，两个轻质小圆环套在的大圆环固定在竖直平面内，两个轻质小圆环套在大圆环上一根轻质长
13、绳穿过两个小圆环，它的两端都系上质量为大圆环上一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端都系上质量为m m的重物，忽略小圆环的重物，忽略小圆环的大小。的大小。（1 1）将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧）将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧=30=30的位置上的位置上( (如图如图) )在在两个小圆环间绳子的中点两个小圆环间绳子的中点C C处，挂上一个质量处，挂上一个质量M M= = m m的重的重物，使两个小圆物，使两个小圆环间的绳子水平，然后无初速释放重物环间的绳子水平，然后无初速释放重物M M设绳子设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略，求重物与大、小圆环间的摩擦均可忽略，求重物M M下
14、降的最大距离下降的最大距离（2 2）若不挂重物）若不挂重物M M小圆环可以在大圆环上自由移动，且绳子与大、小小圆环可以在大圆环上自由移动，且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略，问两个小圆环分别在哪些圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可以忽略，问两个小圆环分别在哪些位置时，系统可处于平衡状态位置时，系统可处于平衡状态? ?解解：(1)(1)重物向下先做加速运动，后做减速运动，当重物速度重物向下先做加速运动，后做减速运动，当重物速度为零时，下降的距离最大设下降的最大距离为为零时，下降的距离最大设下降的最大距离为 h h ，由机械能守恒定律得由机械能守恒定律得 解得解得 （另解（另解h=0h=0 舍去）舍去）(2)(2)系统处于平衡状态时，两小环的可能位置为系统处于平衡状态时，两小环的可能位置为a a 两小环同时位于大圆环的底端两小环同时位于大圆环的底端b b两小环同时位于大圆环的顶端两小环同时位于大圆环的顶端c c两小环一个位于大圆环的顶端，另一个位于大圆环的底端两小环一个位于大圆环的顶端，另一个位于大圆环的底端d d除上述三种情况外，根据对称性可知，系统如能平衡，则两小圆环的位置一定
