最新三年高考物理高频考点精选分类解析 考点20 动能定理和功能关系.doc

最新三年高考物理高频考点精选分类解析考点20 动能定理和功能关系【考点知识方法解读】1. 动能定理：合外力对物体做的功等于物体动能的变化。2. 重力做正功，物体重力势能减小；重力做负功(或克服重力做功)，物体重力势能增大。3. 弹力做正功，弹性势能减小；弹力做负功(或克服弹力做功)，弹性势能增大。4. 除重力（或弹力）以外的力对物体做功等于机械能的变化。滑动摩擦力与相对位移（相对摩擦路程）的乘积等于产生的热量。【最新三年高考物理精选解析】1 （2012海南物理）下列关于功和机械能的说法，正确的是a在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功b合力对物体所做的功等于物体动能的改变量c物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关d运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量【答案】：bc【解析】：在任何情况下，物体重力势能的减少都等于重力对物体所做的功，选项a错误；根据动能定理，合力对物体所做的功等于物体动能的改变量，选项b正确；物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关，选项c正确；当只有重力做功的情况下，运动物体动能的减少量才等于其重力势能的增加量，选项d错误。【考点定位】此题考查重力做功、重力势能、动能定理及其相关知识。2（2012上海物理）质量相等的均质柔软细绳a、b平放于水平地面，绳a较长。分别捏住两绳中点缓慢提起，直至全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为ha、hb，上述过程中克服重力做功分别为wa、wb。若 （ ）（a）ha=hb，则一定有wawb （b）hahb，则可能有wawb（c）hahb，则一定有wawb【答案】：d【解析】：分别捏住两绳中点缓慢提起，直至全部离开地面，由于绳a较长，hahb，a重力势能增加较多，则一定有wawb，选项d正确。【考点定位】此题考查重力做功与重力势能变化的关系。3. （2010山东理综）如图11所示，倾角q=30的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳相连，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面）在此过程中a物块的机械能逐渐增加b软绳的重力势能共减少了mgl/4c物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功d软绳的重力势能的减少小于软绳动能的增加与软绳克服摩擦力所做的功之和【答案】bd。【点评】 本题考查机械能守恒定律、动能定理、功能关系等知识点，意在考查考生理解能力、分析能力和综合运用知识的能力。4.（16分）（2012重庆理综）题23图所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，基主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆。摆锤的质量为m，细杆可绕轴o在竖直平面内自由转动，摆锤重心到o点距离为l。测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与o等高的位置处静止释放。摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离s（sl），之后继续摆至与竖直方向成角的最高位置。若摆锤对地面的压力可视为大小为f的恒力，重力加速度为g，求（1）摆锤在上述过程中损失的机械能；（2）在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功； （3）橡胶片与地面之间的动摩擦因数。【考点定位】此题考查功能关系及其相关知识。5.（16分）（2012江苏物理）某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f。轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作。一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动l/4，轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦。（1）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；（2）求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm；（3）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v和撞击速度v的关系。【答案】：（1）x=f/k。(2) vm=。（3）当v时，v=v。当v时，v=。【解析】：（1）轻杆开始移动时，弹簧的弹力f=kx，且f=f，解得x=f/k。6.(18分)（2012北京理综）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯.行程超过百米。电梯的简化模型如 i所示.考虑安全、舒适、省时等因索，电梯的加速度a随时间t变化的。已知电梯在t=0时由静止开始上升，a一t图像如图2所示. 电梯总质最m=2.0xi03kg.忽略一切阻力.重力加速度g取i0m/s2。（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力f1和最小拉力f2； （2）类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法。请你借鉴此方法，对比加速度的和速度的定义，根据图2所示a-t图像，求电梯在第1s内的速度改变量v1和第2s末的速率v2;（3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率p：再求在011s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功w。7（2012全国理综）一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的坡面呈抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧，以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示，以沟底的o点为原点建立坐标系oxy。已知，山沟竖直一侧的高度为2h，坡面的抛物线方程为y=x2，探险队员的质量为m。人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。（1） 求此人落到坡面时的动能；（2） 此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小？动能的最小值为多少？【考点定位】考查平抛运动规律、动能定理及其相关知识。8. （2010山东理综） 如图所示，四分之一圆轨道oa与水平轨道ab相切，它们与另一水平轨道cd在同一竖直面内，圆轨道oa的半径r=0.45m，水平轨道ab长s1=3m, oa与ab均光滑。一滑块从o点由静止释放，当滑块经过a点时，静止在cd上的小车在f=1.6n的水平恒力作用下启动，运动一段时间后撤去力f。当小车在cd上运动了s2=3.28m时速度v=2.4m/s,此时滑块恰好落入小车中。已知小车质量m=0.2kg,与cd间的动摩擦因数=0.4。（取g=10m/s2）求（1）恒力f的作用时间t。（2）ab与cd的高度差h。解：（1）设小车在恒力f作用下的位移为l，由动能定理得fl-m g s2=mv2 ， 由牛顿第二定律得 f-mg=ma 由运动学公式得 l=at2 ， 联立以上三式，带入数据得 a=4m/s2，t=1s。 9.（15分）（2012山东理综）如图所示，一工件置于水平地面上，其ab段为一半径r=1.0m的光滑圆弧轨道，bc段为一长度l=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切与b点，整个轨道位于同一竖直平面内，p点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg，与bc间的动摩擦因数1=0.4。工件质量m=0.8kg，与地面间的动摩擦因数2=0.1。（取g=10m/s2）（1）若工件固定，将物块由p点无初速度释放，滑至c点时恰好静止，求p、c两点间的高度差h。（2）若将一水平恒力f作用于工件，使物块在p点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动。求f的大小当速度时，使工件立刻停止运动（即不