(10月19日)机械能专题辅导.doc

【聚集高考】2014高三物理（专题）复习机械能考点1功和功率1.关于功的概念，以下说法正确的是( )A力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量B功有正、负之分，所以功可能有方向性C若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移D力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移 间夹角的余弦的乘积2.如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则( )A火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D返回舱在喷气过程中处于失重状态3.(多选)如图所示，用两根长度为R的细绳通过两个小套环将一个半径为R、质量为m的匀质光滑圆环悬挂起来，细绳的另一端固定在天花板上，细绳的两个小套环相距R.然后将两个细绳在天花板上的固定端沿着天花板缓慢靠拢，直到靠在一起在这一过程中，下列说法正确的是( )A两根细绳对圆环的合力不变 B圆环的重力不做功C细绳对圆环不做功 D细绳对圆环做的功为(2)mgR4.质量为0.5kg的物体从高处自由落下(空气阻力不计)，物体在下落的前2s内，重力对物体做功是100J，第3s内重力对物体做功的平均功率是125W；第4s初的瞬时功率是150W.5.质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上现用一水平拉力使物体从静止开始运动，其运动的vt图像如图所示下列关于物体运动过程，分析正确的是( )A0t1内拉力逐渐减小 B0t1内拉力对物体做负功来源:学&科&网C在t1t2时间内拉力的功率为零 D在t1t2时间内合外力做功mv6.(多选)(2012天津卷)如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值fmax与滑动摩擦力大小相等，则( )A0t1时间内F的功率逐渐增大Bt2时刻物块A的加速度最大Ct2时刻后物块A做反向运动Dt3时刻物块A的动能最大考点2动能和动能定理7.质量为1kg的物体，放在动摩擦因数为0.2的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，重力加速度为10m/s2，则下列说法正确的是( )Ax3m时速度大小为2m/s Bx9m时速度大小为4m/sCOA段加速度大小为3m/s2 DAB段加速度大小为3m/s28.刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一如图所示中的图线1、2分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离s与刹车前的车速v的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦据此可知，下列说法中正确的是( )来源:学*科*网A甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快，甲车的刹车性能好B乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好C以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好D甲车的刹车距离随刹车前的车速变化快，甲车与地面间的动摩擦因数较大9.(2012安徽卷)质量为0.1kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的vt图像如图所示球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4.该球受到的空气阻力大小恒为f，取g10m/s2，求：(1)弹性球受到的空气阻力f的大小；(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.10.如图所示，质量为m的小物块(可视为质点)从距地面高R处自由下落，到达地面恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，小物块第一次到达槽右端最高点的高度为R，接着继续下落沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出如此反复几次，设阻力大小恒定，问：(1)每经过一次半圆形槽壁，物块需要克服摩擦力做的功为多少？(2)物块最多能飞出槽外的次数是多少？考点3重力做功与重力势能11.(多选)竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度，下列说法正确的是( )A上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功C上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率D上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率12.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是( )A阻力对系统始终做负功 B系统受到的合外力始终向下C重力做功使系统的重力势能增加 D任意相等的时间内重力做的功相等13.以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体假定物块所受的空气阻力f大小不变已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为( A )A.和v0 B.和v0C.和v0 D.和v014.小球由地面竖直上抛，其上升的最大高度为H，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面在上升至离地高度h处，小球的动能是重力势能的两倍，在下落至离地高度h处，小球的重力势能是动能的两倍，则h等于( )AH/9 B2H/9 C3H/9 D4H/915一封闭的弯曲的玻璃管处于竖直平面内，其中充满某种液体，管内有一密度为液体密度一半的木块，从管的A端由静止开始运动，木块和管壁间动摩擦因数0.5，管两臂长ABBCL2m，顶端B处为一小段光滑圆弧，两臂与水平面成37角，如图所示求：(1)木块从A到达B时的速率；(2)木块从开始运动到最终静止经过的路程(sin 370.6，cos 370.8)考点4机械能守恒定律16.(多选)如图所示，小球在竖直力F作用下，将竖直轻弹簧压缩若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度变为零时为止在小球上升的过程中( )A小球的动能先增大后减小 B小球在离开弹簧时动能最大C小球动能最大时弹性势能为零 D小球动能减小为零时，重力势能最大17.如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量都为m.开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法中正确的是( )A弹簧的劲度系数为 B此时弹簧的弹性势能等于mghmv2C此时物体B的速度大小也为vD此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上 18.如图所示，内径均匀的“U”形玻璃管竖直放置，开口向上，内盛某种液体，打开活塞前，管左端液面比右端液面高出h，且已知管内液体总长度为3L.现将活塞打开，当右端液面刚与左端液面平齐时，管内液体的速度是多少？(不计玻璃管与液体间的摩擦，重力加速度为g.)19、如图所示，离水平地面高1.5L的一个光滑小定滑轮上，静止地搭着一根链条该链条长为L，质量为m(可以看做质量分布均匀)由于受到一个小小的扰动，链条开始无初速滑动，最后落到水平面上问：(1)当该链条的一端刚要接触地面的瞬间(整个链条还在空间)，链条的速度是多大？(2)现在用一根细绳的一端a系住链条的一端，细绳跨过定滑轮后，将绳拉紧，并在其另一端b用竖直向下的力F缓慢地拉链条，使它仍然搭到定滑轮上去，最终重新静止在定滑轮上，那么拉力F做的功是多少？(不计空气阻力)20、如图，AOB是游乐场中的滑道模型，它位于竖直平面内由两个半径都是R的四分之一圆周连接而成，它们的圆心O1、O2与两圆弧的连接点O在同一竖直线上O2B沿水池的水面一质量为m小滑块可由弧AO的A点从静止开始下滑求：(1)求下滑到O点前一瞬间小滑块的速度及小滑块对滑道的压力(2)若小滑块滑过O点后一瞬间恰对滑道无压力，求小滑块从何处开始下滑并求出滑块落在水平面与O2之间的距离(用此位置到O2的连线与O2竖直线的夹角表示)附加题：21.(2012江苏卷)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.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求：(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vmax；(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： （专题7）机械能1、D 2、A 3、AD解析：圆环缓慢下移，合外力为零，两根细绳对圆环的合力F与重力mg等大反向，选项A正确圆环缓慢下移，圆环的重力做正功，细绳对圆环做负功，选项B、C错圆环重心下移的距离h2R2Rcos 30(2)R，细绳对圆环做的功WFh(2)mgR(2)mgR，选项D正确 4、解析：物体在下落的前2s内下落的距离 hgt220m，重力对物体做功 Wmgh100J；物体在第3s内下落的距离 h3gtgt225m，第3s内重力对物体做功 W3mgh3125J，所以，第3s内重力对物体做功的平均功率为125W；第4s初的速度vgt30m/s，瞬时功率Pmgv150W.5、A 解析：由运动的vt图像可知，物体运动的加速度越来越小，合外力越来越小，所以0t1内拉力逐渐减小，选项A正确；由于拉力与运动方向相同，所以0t1内拉力对物体做正功，选项B错误；在t1t2时间内拉力等于摩擦力，速度不为零，由PFv可知，拉力的功率大于零，选项C错误；在t1t2时间内物体做匀速直线运动，合外力为零，所以合外力做功为零，选项D错误6、BD 解析：由F与t的关系图像0t1拉力小于最大静摩擦力物块静止，F的功率为0，A错误；在t1t2阶段拉力大于最大静摩擦力物块做加速度增大的加速运动，在t2t3阶段拉力大于最大静摩擦力物块做加速度减小的加速运动，在t2时刻加速度最大，B正确，C错误；在t1t3物块一直做加速运动，在t3t4拉力小于最大静摩擦力，物块开始减速，在t3时刻速度最大，动能最大，D正确7、C解：由公式WFx得，从0到3m时水平拉力的大小为5N，对此过程由动能定理可得W1mgx1mv解得x13m时速度大小为3m/s，选项A错误；对0到9m全过程由动能定理得W2mgx2mv，解得x29m时速度大小为3m/s，选项B错误；由牛顿第二定律得OA段加速度大小为a3m/s2，选项C正确，同理，选项D错误8、B解析：在刹车过程中，由动能定理可知mgsmv2，得s，可见，甲车与地面间动摩擦因数小(题图线1)，乙车与地面间动摩擦因数大(题图线2)，刹车时的加速度ag，乙车刹车性能好；以相同的车速开始刹车，乙车先停下来B正确9、解析：(1)由vt图像可知：小球下落做匀加速运动， a8m/s2由牛顿第二定律得： mgfma解得弹性球受到的空气阻力的大小fm(ga)0.2N(2)由图知：球落地时速度v4m/s，则反弹时速度vv3m/s由动能定理得：(mgf)h0mv2解得弹性球第一次碰撞后反弹的高度h0.375m.10、解析：(1)对物体由A至D全过程运用动能定理得 mgWf0 解得WfmgR即每经过一次半圆形槽壁，物块需要克服摩擦力做功mgR.(2)设物块能飞出槽外n次，则全过程由动能定理得 mgRnWf0即mgRnmgR0. 解得nFf.故木块从A到B做匀加速运动，滑过B后F的分力和滑动摩擦力均为阻力，做匀减速运动，未到C之前速度即已为零，以后将在B两侧管间来回运动，但离B点距离越来越近，最终静止在B处(1)木块从A到B过程中，由动能定理有：FLsin FfLmv代入F、Ff各量得： vB2m/s2.83m/s(2)木块从开始运动到最终静止，运动的路程设为s，由动能定理有：FLsin FfsEk0代入各量得：s3m16、AD17、A解析：A下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体B对地面恰好无压力，所以B物体受力平衡，有mgkh，所以弹簧的劲度系数为，选项A正确；由机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能等于mghmv2，选项B错误；此时物体B的速度为零，A的加速度为零，选项C、D错误18、解析：当管内液面平齐时，等效为把左管的水移到右管(如图中黑色部分)，其重心下降.设液体密度为，管的横截面积为S，管内液体速度为v，据机械能守恒定律：SgS3Lv2，所以vh.19、解析：(1)从图中可以看出该过程链条重心下降的高度为3L/4，链条下落过程用机械能守恒定律： mgLmv2 解得：v(2)从图中可以看出该过程链条重心上升的高度为5L/4将链条拉回的全过程用动能定理： WFmgL0 因此WFmgL20、解析：(1)小滑块从A到O过程中，只有重力做功，则小滑块的机械能守恒，有：mgRmv， 解得：v0在O点对滑块进行受力分析，由牛顿第二定律可知： Fmg， 解得F3mg根据牛顿第三定律可得FF3mg，方向竖直向下(2)若