南方新高考2019物理（广东）一轮课件：专题05机械能专题热点考向

专题热点考向 在力的方向上发生一段位移 Fscos Fvcos 路径 合外力对物体所做的功 转化 不变 热点1 做功过程的理解与计算 考题再现例1 2012年上海卷 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 直到全部离开地面 若上述过程中 某时刻两绳中点被提升的高度 分别为hA hB 克服重力做功分别为WA WB 则 A 当hA hB时 一定有WA WBB 当hA hB时 可能有WA WBC 当hA hB时 可能有WA WBD 当hA hB时 一定有WA WB 试题点评 本题考查物体的重力做功 过程较为抽象 属于中等难度题 解析 两绳子中点被提升从而使绳子全部离开地面 考虑此时绳子重心上升的高度 可知绳子的重心在绳子中点到地面竖直距离的中心处 若绳子总长为l 则细绳重心上升的高度为 答案 B 考向分析 功是物理学中的基本概念 又是能量变化的量度 在近几年的高考中经常涉及该知识 考题的形式有选择题 计算题等 单独考查的题目不多 多与受力分析 曲线运动 能量转化等内容联系 与电场 磁场也有关联 热点2 机械能守恒定律的综合运用 考题再现例2 双选 2012年广东卷 图5 1是滑道压力测试的示意图 光滑圆弧轨道与光滑斜面相切 滑道底部B处安装一个压力传感器 其示数N表示该处所受压力的大小 某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑 通过B处时 下列说法正确的 有 图5 1 A N小于滑块重力B N大于滑块重力C N越大表明h越大D N越大表明h越小 试题点评 本题以选择题的形式结合圆周运动考查考生对机械能守恒定律的理解 属于简单题 答案 BC 考向分析 机械能守恒定律是力学中的重点内容 也是近几年高考的热点 考查形式多样 选择题 计算题和实验题均有 考查角度多变 大多与牛顿运动定律 圆周运动 平抛运动 动能定理 功能关系及电磁学知识相联系 试题的设计思路隐蔽 过程复杂 并且常与生产 生活及现代科技相联系 综合性强 难度为中等或较大 1 2013年上海卷 汽车以恒定功率沿公路做直线运动 途中通过一块沙地 汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力 且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力 汽车在驶入沙地前已做匀速直线运动 它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时 间内 位移s随时间t的变化关系可能是 A B C D 解析 在驶入沙地后 由于阻力增大 速度减小 方向不变 可排除C D 在驶入沙地前和驶出沙地后的一段时间后 汽车的速度是相等的 故B错误 A正确 答案 A 2 双选 2013年山东卷 如图5 2所示 楔形木块abc固定在水平面上 粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同 顶角b处安装一定滑轮 质量分别为M m M m 的滑块 通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接 轻绳与斜面平行 两滑块由静止释放后 沿斜面做匀加速运动 若不计滑轮的质量和 摩擦 在两滑块沿斜面运动的过程中 图5 2 A 两滑块组成系统的机械能守恒B 重力对M做的功等于M动能的增加C 轻绳对m做的功等于m机械能的增加D 两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功 解析 两滑块沿斜面运动的过程中 由于斜面ab粗糙 则摩擦力对M做负功 故两滑块组成系统的机械能减少 选项A错误 据动能定理可知M受到的合外力做的功等于M动能的变化 即重力 绳的拉力以及摩擦阻力对M做的功等于M动能的增加量 选项B错误 由功能关系可得除重力外其他外力做的功等于物体 或系统 机械能的变化 故轻绳的拉力对m做的正功等于m机械能的增加 摩擦力做的负功等于系统机械能的减少量 选项C D正确 答案 CD 3 双选 2013年全国大纲卷 如图5 3 一固定斜面倾角为30 一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度 沿斜面向上做匀减速运动 加速度的大小等于重力加速度的大小 g 若物块上升的最大高度为H 则此过程中 物块的 A 动能损失了2mgHB 动能损失了mgHC 机械能损失了mgH D 机械能损失了 mgH2 图5 3 答案 AC 4 双选 2013年江苏卷 如图5 4所示 水平桌面上的轻质弹簧一端固定 另一端与小物块相连 弹簧处于自然长度时物块位于O点 图中未标出 物块的质量为m AB a 物块与桌面间的动摩擦因数为 现用水平向右的力将物块从O点拉至A点 拉力做的功为W 撤去拉力后物块由静止向左运动 经O 点到达B点时速度为零 重力加速度为g 则上述过程中 图5 4 A 物块在A点时 弹簧的弹性势能等于W mga B 物块在B点时 弹簧的弹性势能小于W mga 12 32 C 经O点时 物块的动能小于W mga D 物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹 簧的弹性势能 答案 BC 5 2013年北京卷 蹦床比赛分成预备运动和比赛动作 最初 运动员静止站在蹦床上在预备运动阶段 他经过若干次蹦跳 逐渐增加上升高度 最终达到完成比赛动作所需的高度 此后 进入比赛动作阶段 把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧 弹力大小F kx x为床面下沉的距离 k为常量 质量m 50kg的运动员静止站在蹦床上 床面下沉x0 0 10m 在预备运动中 假设运动员所做的总共W全部用于其机械能 在比赛动作中 把该运动员视作质点 其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为 t 2 0s 设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为xl 取重力加速度g 10m s2 忽略空气阻力的影响 1 求常量k 并在图5 5中画出弹力F随x变化的示意图 2 求在比赛动作中 运动员离开床面后上升的最大高度hm 3 借助F x图象可以确定弹性做功的规律 在此基础上 求x1和W的值 图5 5 2 运动员从x 0处离开床面 开始腾空 由运动的对称性知其上升 下落的时间相等 图23 mA 0 1kg mB 0 2kg B所带电荷量q 4 10 6 2013年四川卷 在如图5 6所示的竖直平面内 物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接 分别静止于倾角 37 的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上 轻绳与对应平面平行 劲度系数k 5N m的轻弹簧一端固定在O点 一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连 弹簧处于原长 轻绳恰好拉直 DM垂直于斜面 水平面处于场强E 5 104N C 方向水平向右的匀强电场中 已知A B的质量分别为 6 C 设两 物体均视为质点 不计滑轮质量和摩擦 绳不可伸长 弹簧始终在弹性限度内 B电量不变 取g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 1 求B所受摩擦力的大小 2 现对A施加沿斜面向下的拉力F使A以加速度a 0 6m s2开始作匀加速直线运动 A从M到N的过程中 B的电势能增加了 Ep 0 06J 已知DN沿竖直方向 B与水平面间的动摩擦因数为 0 4 B始终在匀强电场中 求A到达N点时拉力F的瞬时功率 图5 6 解 1 F作用之前 A B均处于静止状态 设B所受的静摩擦力大小为f0 AB间的绳子的张力为T0 有对A T0 mAgsin 对B T0 qE f0联立两式 代入数据得f0 0 4N 负号表示方向向左 2 物体A从M点到N点的过程中 AB两物体的位移均为s AB间绳子的张力为T 有qEs EpT mBg qE mBa 7 2013年海南卷 一质量m 0 6kg的物体以v0 20m s的初速度从倾角为30 的斜坡底端沿斜坡向上运动 当物体向上滑到某一位置时 其动能减少了 Ek 18J 机械能减少了 E 3J 不计空气阻力 重力加速度g 10m s2 求 1 物体向上运动时加速度的大小 2 物体返回斜坡底端时的动能 解 1 设物体在运动过程中所受的摩擦力大小为f 向上运动的加速度大小为a 由牛顿定律有 a mgsina fm 设物体动能减