高考物理大一轮复习 第五章 机械能《机械能》专项练习课件

机械能 专项练习 易错排查练 1 如图 质量为m的小物块P位于斜面Q上 Q与水平面的夹角为 不计一切摩擦 小物块P从静止开始沿斜面下滑的过程中 A 斜面给P的支持力为mgcos B 物块P对斜面做正功C 物块P的机械能守恒D 斜面对P的弹力方向不垂直于接触面 B 易错总结 本题要注意 不计一切摩擦 这个条件 斜面与物块 斜面与水平面间都是光滑的 在物块沿斜面下滑的同时 斜面沿水平面运动 解析 小物块加速下滑时 斜面体加速后退 故斜面给P的支持力不等于mgcos 选项A错误 斜面体Q在小物块P的推动下向右加速 动能增加 根据动能定理可知 物块P对斜面的弹力对斜面体做正功 故B正确 P与Q物体系统内 物块P减小的重力势能转化为P与Q的动能 即P Q系统机械能守恒 但是除重力做功外 弹力对P做负功 故P的机械能不守恒 C错误 斜面对P的弹力方向垂直于接触面 与运动状态无关 故D错误 2 多选 如图所示 卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱 使之沿斜面加速向上移动 在移动过程中 下列说法正确的是 A F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和B F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C 木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能D F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和 CD 易错总结 分析该题要注意克服某力做功与某力做负功的不同 前者强调了某力做功的数值 后者说明这个力做功的正 负 在书写动能定理时一定要注意这个区别 3 如图所示 在倾角 30 的光滑固定斜面上 放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B 两球之间用一根长L 0 2m的轻杆相连 小球B距水平面的高度h 0 1m 两球从静止开始下滑到光滑地面上 不计球与地面碰撞时的机械能损失 g取10m s2 则下列说法中正确的是 A 下滑的整个过程中A球机械能守恒B 下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒C 两球在光滑地面上运动时的速度大小为2m sD 系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为J B 易错总结 对A B组成的系统 没有机械能的损失和增加 属于系统整体机械能守恒 而对A或B的机械能不守恒 因为轻杆对A做了负功 对B做了正功 使A的机械能减少 B的机械能增加 AD 易错总结 要注意确定研究对象 对子弹分析还是对木块分析 还是对子弹 木块组成的系统分析 题目中计算摩擦阻力的功时 位移要用对地位移 计算摩擦生热时 位移要用子弹和木块间的相对位移 5 如图所示 木板质量为M 长度为L 小木块 可视为质点 的质量为m 水平地面光滑 一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与木板和小木块连接 小木块与木板间的动摩擦因数为 开始时木块静止在木板左端 现用水平向右的力将小木块拉至木板右端 拉力至少做功为 A B 2 mgLC mgLD M m gL C 易错总结 该题有两个地方容易出错 一是F的大小 不要认为F mg 而是F 2 mg 二是F的位移x 不要认为x L 而是x 6 如图所示 用长为L的细绳悬挂一个质量为m的小球 悬点为O点 把小球拉至A点 使悬线与水平方向成30 角 然后松手 问 1 小球运动到C点时的速度为多大 解析 1 小球从A点到C点做自由落体运动 下落高度为L 则vC 答案 1 2 小球运动到悬点的正下方B点时 悬线中的张力为多大 易错总结 该题中A C的过程机械能守恒 C B的过程机械能也守恒 但A B整个过程机械能不守恒 因为C位置前后有机械能损失 转化为细绳的内能 热点强化练 热点一功 功率的计算1 如图所示 木板可绕固定水平轴O转动 木板从水平位置OA缓慢转到OB位置 木板上的物块始终相对于木板静止 在这一过程中 物块的重力势能增加了2J 用FN表示物块受到的支持力 用Ff表示物块受到的摩擦力 在此过程中 以下判断正确的是 A FN和Ff对物块都不做功B FN对物块做功为2J Ff对物块不做功C FN对物块不做功 Ff对物块做功为2JD FN和Ff对物块所做功的代数和为0 B 解析 由做功的条件可知 只要有力 并且物块沿力的方向有位移 那么该力就对物块做功 由受力分析知 支持力FN做正功 但摩擦力Ff方向始终和速度方向垂直 所以摩擦力不做功 由动能定理知W mgh 0 故支持力FN做功为mgh 选项B正确 2 多选 如图所示 汽车在平直路面上匀速运动 速度大小为v 受到恒定阻力Ff 用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船 汽车与滑轮间的绳保持水平 当牵引轮船的绳与水平方向成 角时 绳的拉力对船做功的功率为P 此时绳对船的拉力为F 汽车发动机的输出功率为P1 则 AC 热点二动能定理的应用3 多选 2016 河北保定调研 如图所示 内壁光滑半径大小为R的圆轨道竖直固定在桌面上 一个质量为m的小球静止在轨道底部A点 现用小锤沿水平方向快速击打小球 击打后迅速移开 使小球沿轨道在竖直面内运动 当小球回到A点时 再次用小锤沿运动方向击打小球 通过两次击打 小球才能运动到圆轨道的最高点 已知小球在运动过程中始终未脱离轨道 在第一次击打过程中小锤对小球做功W1 第二次击打过程中小锤对小球做功W2 设先后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能 则的值可能是 AB 4 2016 江苏淮安模拟 如图所示 小物块与水平轨道 倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同 小物块从倾角为 1的轨道上高度为h的A点静止释放 运动至B点时速度为v1 现将倾斜轨道的倾角调至为 2 仍将物块从轨道上高度为h的A点静止释放 运动至B点时速度为v2 已知 2v2C v1 v2D 由于不知道 1 2的具体数值 v1 v2关系无法判定 C 热点三功能关系的综合应用5 多选 2016 山东青岛模拟 如图所示 一根原长为L的轻弹簧 下端固定在水平地面上 一个质量为m的小球 在弹簧的正上方从距地面高度为H处由静止下落压缩弹簧 若弹簧的最大压缩量为x 小球下落过程受到的空气阻力恒为Ff 则小球从开始下落至最低点的过程 A 小球动能的增量为零B 小球重力势能的增量为mg H x L C 弹簧弹性势能的增量为 mg Ff H x L D 系统机械能减小FfH AC 解析 小球下落的整个过程中 开始时速度为零 结束时速度也为零 所以小球动能的增量为0 故A正确 小球下落的整个过程中 重力做功WG mgh mg H x L 根据重力做功量度重力势能的变化WG Ep得 小球重力势能的增量为 mg H x L 故B错误 根据动能定理得WG Wf W弹 0 0 0 所以W弹 mg Ff H x L 根据弹簧弹力做功量度弹性势能的变化W弹 Ep 得弹簧弹性势能的增量为 mg Ff H x L 故C正确 系统机械能的减少量等于重力 弹力以外的力做的功 所以小球从开始下落至最低点的过程 克服阻力做的功为Ff H x L 所以系统机械能减小Ff H x L 故D错误 6 多选 如图 甲 所示 质量m 2kg的长木板A放在光滑的水平面上 另一质量m 2kg的物体B以水平速度v0 2m s滑上原来静止的长木板A的表面 由于A B间存在摩擦 之后A B速度随时间变化的情况如图 乙 所示 重力加速度g 10m s2 则下列说法正确的是 A 木板获得的动能为2JB 系统损失的机械能为1JC 木板A的最小长度为1mD A B间的动摩擦因数为0 1 CD 热点四机械能守恒和能量守恒7 多选 如图所示 M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块 abcd是半径为R的3 4光滑圆弧形轨道 a为轨道的最高点 de面水平且有一定长度 今将质量为M的小球在d点的正上方高为h处由静止释放 让其自由下落到d处切入轨道内运动 不计空气阻力 则 A 只要h大于R 释放后小球就能通过a点B 只要改变h的大小 就能使小球通过a点后 既可能落回轨道内 又可能落到de面上C 无论怎样改变h的大小 都不可能使小球通过a点后落回轨道内D 调节h的大小 可以使小球飞出de面之外 即e的右侧 CD 8 如图所示是阿毛同学的漫画中出现的装置 描述了一个 吃货 用来做 糖炒栗子 的 萌 事儿 使板栗在地面小平台上以一定的初速度经两个四分之一圆弧衔接而成的轨道 从最高点P飞出进入炒锅内 利用来回运动使其均匀受热 我们用质量为m的小滑块代替栗子 借这套装置来研究一些物理问题 设大小两个四分之一圆弧半径分别为2R和R 小平台和圆弧均光滑 将过锅底的纵截面看成两个斜面AB CD和一段光滑圆弧组成 斜面动摩擦因数均为0 25 而且不随温度变化 两斜面倾角均为 37 AB C