专题二-考点二机械能守恒定律功能关系与能量守恒定律

《专题二-考点二机械能守恒定律功能关系与能量守恒定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题二-考点二机械能守恒定律功能关系与能量守恒定律（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、考点二 机械能守恒定律 功能关系与能量守恒定律 A 组1(2017 安徽二月模拟)易弹弓是 80 后童年生活最喜爱的打击类玩具之一，其工作 原理如图所示，橡皮筋两端点 A、B 固定在把手上，橡皮筋 ABC 恰好处于原长状态，在 C 处(AB 连线的中垂线上)放一固体弹丸，一手执把，另一手将弹丸拉至 D 点放手，弹丸就会 在橡皮筋的作用下迅速发射出去，打击目标，现将弹丸竖直向上发射，已知 E 是 CD 的中 点，则( )A从 D 到 C，弹丸的动能一直在增大 B从 D 到 C 的过程中，弹丸在 E 点的动能一定最大 C从 D 到 C，弹丸的机械能先增大后减少 D从 D 到 E 弹丸增加的机械能大

2、于从 E 到 C 弹丸增加的机械能 【答案】 D 【解析】 在 CD 连线中的某一处，弹丸受力平衡，但是此点不是 E 点，所以从 D 到 C，弹丸的速度先增大后减小，弹丸的动能先增大后减小，故 A、B 错误；从 D 到 C，橡 皮筋对弹丸做正功，弹丸机械能一直在增加，故 C 错误；从 D 到 E 橡皮筋作用在弹丸上的 合力大于从 E 到 C 橡皮筋作用在弹丸上的合力，两段长度相等，所以 DE 段橡皮筋对弹丸 做功较多，即机械能增加的较多，故 D 正确 2(2017 甘肃三模)易在日常生活中，人们习惯于用几何相似性放大(或缩小)的倍数 去得出推论，例如一个人身体高了 50%，做衣服用的布料也要多

3、 50%，但实际上这种计算 方法是错误的若物体的几何线度为 L，当 L 改变时，其他因素按怎样的规律变化？这类 规律可称之为标度律，它们是由量纲关系决定的在上例中，物体的表面积 SkL2，所以 身高变为 1.5 倍，所用的布料变为 1.522.25 倍以跳蚤为例：如果一只跳蚤的身长为 2 mm，质量为 0.2 g，往上跳的高度可达 0.3 m可假设其体内能用来跳高的能量 EL3(L 为 几何线度)，在其平均密度不变的情况下，身长变为 2 m，则这只跳蚤往上跳的最大高度最 接近( ) A0.3 m B3 m C30 m D300 m 【答案】 A 【解析】 根据能量关系可知 Emgh，由题意可知

4、 EL3，则 mghkL3；因跳蚤的 平均密度不变，则 mL3，则 ghk，因 、g、k 均为定值，故 h 不变，则这只跳蚤往上 跳的最大高度最接近 0.3 m，故选项 A 正确 3.(2017 天水四月模拟)易如图所示，倾角为 的斜面体放在粗糙的水平面上，质量为 m 的物体 A 与一劲度系数为 k 的轻弹簧相连现用拉力 F 沿斜面向上拉弹簧，使物体 A 在 光滑斜面上匀速上滑，上滑的高度为 h，斜面体始终处于静止状态在这一过程中( )A弹簧的伸长量为Fmgsin kB拉力 F 做的功为 Fhsin C物体 A 的机械能增加 mgh D斜面体受地面的静摩擦力大小为 Fsin 【答案】 C【解析

5、】 物体 A 在斜面上匀速运动，弹簧的弹力等于 F，弹簧的伸长量为 ，A 错Fk误；拉力 F 做的功为 WFF，B 错误；物体 A 的动能不变，重力势能增加 mgh，所以hsin 机械能增加 mgh，C 正确；斜面体和物体都受力平衡，以斜面体和物体 A 整体作为研究对 象进行受力分析，整体受重力、支持力、拉力 F 和摩擦力，在水平方向应用平衡条件得 FfFcos ，D 错误 4.(2017 佛山五月模拟)易(多选)如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为 ，物 块 a 通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块 b 相连，b 的质量为 m，开始时 a、b 及传送带均静止，且 a 不受传送带摩擦

6、力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在 b 上升 h 高度(未与滑轮相碰)过程中( )A物块 a 重力势能减少 mgh B摩擦力对 a 做的功大于 a 机械能的增加 C摩擦力对 a 做的功小于物块 a、b 动能增加之和 D任意时刻，重力对 a、b 做功的瞬时功率大小相等 【答案】 ABD【解析】 由题意 magsin mg，则 ma.b 上升 h，则 a 下降 hsin ，则 a 重力msin 势能的减少量为 maghsin mgh，故 A 正确摩擦力对 a 做的功等于 a、b 机械能的增加 量，所以摩擦力对 a 做的功大于 a 的机械能增加量因为系统重力势能不变，所以摩擦力 做的功等于系统动

7、能的增加量，故 B 正确，C 错误任意时刻 a、b 的速率相等，对 b，克 服重力做功的瞬时功率 Pbmgv，对 a 有：Pamagvsin mgv，所以重力对 a、b 做功的 瞬时功率大小相等，故 D 正确 5.(2017 衡水中学一模)易如图所示，一传送带与水平方向的夹角为 ，以速度 v 逆时 针运转，将一物块轻轻放在传送带的上端，则物块在从 A 到 B 运动的过程中，机械能 E 随 位移变化的关系图像不可能是( )【答案】 B 【解析】 设物块在传送带上运动位移为 s，下落高度 h，则物块从 A 到 B 运动过程 中，机械能变化：EEkEp(mgcos mgsin )smgh(mgcos

8、 mgsin ) smgssin ，若物块放上后一直加速，且到 B 点速度仍小于 v，则物块机械能一直增大， 故 A、C 正确；若物块在到达 B 点之前，速度已经达到 v，则物块将和传送带一起匀速运 动，但重力势能减小，故机械能减小，故 B 错误，D 正确 6.(2017 青岛二月模拟)易(多选)如图，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为 m 的圆环， 圆环与一轻质水平状态的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上 O 点，且处于原长现让圆 环从 A 点由静止开始下滑，滑到 O 点正下方 B 点时速度为零则在圆环下滑过程中( )A圆环机械能守恒 B弹簧的弹性势能先增大后减小，再增大 C弹簧再次恢复到原长时

9、圆环的速度最大 D与圆环在 A 点的加速度相同的位置还有两处 【答案】 BD 【解析】 弹簧的弹力对圆环做功，故圆环的机械能不守恒，故 A 错误；弹簧的弹性 势能随弹簧的形变量的变化而变化，由图知弹簧先缩短后伸长，故弹簧的弹性势能先增大 后减小再增大，故 B 正确；圆环所受合力为零的时刻，圆环的速度最大，故弹簧再次恢复 到原长时，圆环是有加速度的，所以圆环的速度不是最大，故 C 错误；圆环在 A 点的合力 为 mgsin ，故弹簧恢复原长时和弹簧与杆垂直时合力均为 mgsin ，故与圆环在 A 点的加 速度相同的位置还有两处，故 D 正确 7.中(多选)如图所示，斜面与足够长的水平横杆均固定，

10、斜面与竖直方向的夹角为 ，套筒 P 套在横杆上，与绳子左端连接，绳子跨过不计大小的定滑轮，其右端与滑块 Q 相连接，此段绳与斜面平行，Q 放在斜面上，P 与 Q 质量相等且为 m，O 为横杆上一点且 在滑轮的正下方，滑轮距横杆为 h.手握住 P 且使 P 和 Q 均静止，此时连接 P 的绳与竖直 方向夹角为 ，然后无初速度释放 P.不计绳子的质量和伸长及一切摩擦，重力加速度为 g. 关于 P 描述正确的是( )A释放 P 前绳子拉力大小为 mgcos B释放后 P 做匀加速运动 CP 达 O 点时速率为2gh（1cos ）DP 从释放到第一次过 O 点，绳子拉力对 P 做功的功率一直增大 【答

11、案】 AC 【解析】 释放 P 前，对 Q 分析，根据共点力平衡得 FTmgcos ，故 A 正确；释放 后对 P 分析，知 P 所受的合力在变化，则加速度在变化，做变加速直线运动，故 B 错误；当 P 到 O 点时，Q 的速度为零，对 P 和 Q 系统研究，mgcos mv2，解得 v(hcos h)12，故 C 正确；P 从释放到第一次过 O 点，速度逐渐增大，拉力在水平方向2gh（1cos ）的分力在减小，则拉力的功率不是一直增大，故 D 错误 B 组 8(2017 湖北仙桃一中调考)中(多选)一足够长的传送带与水平面的夹角为 ，以一定 的速度匀速运动某时刻在传送带适当的位置放上具有一定

12、初速度的物块，如图(a)所示， 以此时为 t0 时刻记录了物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系如图(b)所示 (图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小 v1v2 )已知传送带的速度保持 不变则下列判断正确的是( )A若物块与传送带间的动摩擦因数为 ，则 tan B0t1内，传送带对物块做正功 C0t2内，系统产生的热量一定比物块动能的减少量大 D0t2内，传送带对物块做的功等于物块动能的减少量 【答案】 AC 【解析】 在 t1t2内，物块向上运动，则有 mgcos mgsin ，得 tan ，故 A 正 确；由题意知，物块先向下运动后向上运动，则知传送带的运动方向应向上.

13、0t1内，物块 所受摩擦力沿斜面向上，则传送带对物块做负功，故 B 错误；物块的重力势能减小，动能 也减小，都转化为系统产生的内能，则由能量守恒得知，系统产生的热量大小一定大于物 块动能的减少量，故 C 正确；0t2内，传送带对物块做功等于物块机械能的变化量，故 D 错误 9.(2017 南宁模拟)中(多选)如图所示，半径为 R 的竖直光滑圆轨道与光滑水平面相切， 质量均为 m 的小球 A、B 与轻杆连接，置于圆轨道上，A 位于圆心 O 的正下方，B 与 O 等 高它们由静止释放，最终在水平面上运动下列说法正确的是( )A下滑过程中重力对 B 做功的功率先增大后减小 B当 B 滑到圆轨道最低点

14、时，轨道对 B 的支持力大小为 3mg C下滑过程中 B 的机械能增加D整个过程中轻杆对 A 做的功为 mgR12【答案】 AD 【解析】 因为初位置速度为零，则重力的功率为 0，最低点速度方向与重力的方向 垂直，重力的功率为零，可知重力的功率先增大后减小，故 A 正确；A、B 小球组成的系 统，在运动过程中，机械能守恒，设 B 到达轨道最低点时速度为 v，根据机械能守恒定律得 (mm)v2mgR，解得 v，在最低点，根据牛顿第二定律得 FNmgm，解得12gRv2RFN2mg，故 B 错误；下滑过程中，B 的重力势能减小 EpmgR，动能增加量Ek mv2 mgR，所以机械能减小 mgR，故

15、 C 错误；整个过程中对 A，根据动能定理121212得 W mv2 mgR，故 D 正确121210.中如图所示，长 1 m 的轻杆 BO 一端通过光滑铰链铰在竖直墙上，另一端装一轻 小光滑滑轮，绕过滑轮的细线一端悬挂重为 15 N 的物体 G，另一端 A 系于墙上，平衡时 OA 恰好水平，现将细线 A 端沿着竖直墙向上缓慢移动一小段距离，同时调整轻杆与墙面 夹角，系统重新平衡后轻杆受到的压力恰好也为 15 N，则该过程中物体 G 增加的重力势能 约为( )A1.3 J B3.2 J C4.4 J D6.2 J 【答案】 A 【解析】 轻杆在 O 点处的作用力方向必沿杆，即杆会平分两侧绳子间的夹角开始 时，AO 绳子水平，此时杆与竖直方向的夹角是 45；这时杆中的弹力大小等于滑轮两侧绳 子拉力的合力A 点达到新的平衡，由于这时轻杆受到的压力大小等于 15 N(等于物体重力)， 说明这时两段绳子夹角为 120，那么杆与竖直方向的夹角是 60.设杆的长度是 L.状态 1 时，AO 段绳子长度 L1Lsin 45L，O 点到 B 点的竖直方22向距离 h1Lcos 45L，状态 2，杆与竖直方向夹角是 60，这时杆与 AO 绳子夹角也是2260(AOB60)，即三角形 AOB 是等边三角形所以，这时 AO 段绳子长度是 L2L；O