高考物理二轮复习 专题突破篇 2.2 功和能习题.doc

功和能真题再现1(多选)(2015全国理综)如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g.则()aa落地前，轻杆对b一直做正功ba落地时速度大小为ca下落过程中，其加速度大小始终不大于gda落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg答案：bd解析：由于刚性轻杆不伸缩，滑块a、b沿轻杆方向的分速度相等，滑块a落地时，速度方向竖直向下，故此时滑块b的速度为零，可见滑块b由静止开始先做加速运动后做减速运动，对滑块b受力分析，可知轻杆对滑块b先做正功，后做负功，选项a错误；因系统机械能守恒，则轻杆对滑块a先做负功，后做正功，做负功时，滑块a的加速度小于g，做正功时，滑块a的加速度大于g，选项c错误；轻杆对滑块a的弹力刚好为零时，a的机械能最小，此时对滑块b受力分析，可知地面对b的支持力刚好等于mg，根据牛顿第三定律，b对地面的压力大小为mg，选项d正确；由机械能守恒定律，可得mghmv2，即v，选项b正确2(2014福建理综)如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的ab段轨道与四分之一光滑圆弧轨道bc在b点水平相切点a距水面的高度为h，圆弧轨道bc的半径为r，圆心o恰在水面一质量为m的游客(视为质点)可从轨道ab的任意位置滑下，不计空气阻力(1)若游客从a点由静止开始滑下，到b点时沿切线方向滑离轨道落在水面d点，od2r，求游客滑到b点时的速度vb大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功wf；(2)若游客从ab段某处滑下，恰好停在b点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到p点后滑离轨道，求p点离水面的高度h.(提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为f向m)答案：(1)(mgh2mgr)(2)r解析：(1)游客从b点做平抛运动，有2rvbtrgt2由式得vb从a到b，根据动能定理，有mg(hr)wfmv0由式得wf(mgh2mgr)(2)设op与ob间夹角为，游客在p点时的速度为vp，受到的支持力为n，从b到p由机械能守恒定律，有mg(rrcos )mv0过p点时，根据向心力公式，有mgcos nm又n0cos 由式解得hr.规律探寻力学综合题是历年高考的热点，一般涉及牛顿第二定律、动能定理、机械能守恒、圆周运动和平抛运动等，试题多是复杂的计算题，物体所处的环境新颖，过程繁琐，通过速度这个桥梁把不同的物理模型联系在一起，试题难度中等偏难 考题预测如图所示，一长为l0.4 m不可伸长的轻绳一端系一质量m0.05 kg 的小球，另一端固定于o点拉起小球至绳恰好伸直并处于水平后，在a点以竖直向下的初速度v02 m/s释放，当小球运动至o点的正下方b点时，绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面内与水平面成30、足够大的挡板mn上的c点，取g10 m/s2.(1)求小球从a点到c点重力做的功及在c点时重力的瞬时功率；(2)若n点开始时处于b点的正下方，只将挡板以n为转轴向下转动至水平位置，求小球打在挡板上的点到n点的距离(答案可用根号表示)答案：(1)1.4 j2 w(2) m解析：(1)小球从a到b由机械能守恒定律有mglmvmv得vb4 m/s设小球在c点的速度为vc，vc沿竖直方向的分量为vy，则vc8 m/svyvccos 304 m/s由动能定理有wgmvmv1.4 j重力的瞬时功率pgmgvy2 w.(2)根据平抛规律，小球从b点到c点的水平距离为x1vbt1而vygt1，所以t1 s，x1 m根据几何