最新三年高考物理高频考点精选分类解析 考点18 重力势能和弹性势能

1 最新三年高考物理高频考点精选分类解析考点最新三年高考物理高频考点精选分类解析考点 1818 重力势能和弹性重力势能和弹性 势能势能 考点知识方法解读 1 重力做功与路径无关 只与初末位置的高度差有关 重力做功 W mgh 2 重力势能 Ep mgh 重力势能是相对量 重力势能正负的物理意义是物体的重力势能 比参考面的重力势能大还是小 3 物体由于发生弹性形变所具有的能量叫做弹性势能 轻弹簧的弹性势能大小与形变量 和弹簧的劲度系数有关 弹簧的形变量越大 劲度系数越大 弹性势能越大 同一轻 弹簧无论压缩或拉伸 只要形变量的绝对值相同 弹性势能相同 4 物体之间由于万有引力作用而具有的能量叫做引力势能 最新三年高考物理精选解析 1 2012 福建理综 如图 表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮 小物块 A B 用轻 绳连接并跨过滑轮 不计滑轮的质量和摩擦 初始时刻 A B 处于同一高度并恰好静止 状态 剪断轻绳后 A 下落 B 沿斜面下滑 则从剪断轻 绳到物块着地 两物块 A 速率的变化量不同 B 机械能的变化量不同 C 重力势能的变化量相同 D 重力做功的平均功率相同 2 2010 福建理综 如图 2 6 甲 所示 质量不计的弹簧竖直固定在水平面上 t 0 时刻 将一金属小球从弹簧正 上方某一高度处由静止释放 小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点 然后又被弹起离开 弹簧 上升到一定高度后再下落 如此反复 通过安装在弹簧下端的压力传感器 测 出这一过程弹簧弹力随时间t变化的图像如图 6 乙 如示 则F A t1时刻小球动能最大 B t2时刻小球动能最大 C t2 t3这段时间内 小球的动能先增加后减少 D t2 t3这段时间内 小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 错误 3 2011 新课标理综 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落 至最低点 时距水面还有数米距离 假定空气阻力可忽略 运动员可视为质点 下列说法正确的是 A 运动员到达最低点前重力势能始终减小 B 蹦极绳张紧后的下落过程中 弹力做负功 弹性势能增加 C 蹦极过程中 运动员 地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D 蹦极过程中 重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 3 答案 ABC 4 2011 全国理综卷 我国 嫦娥一号 探月卫星发射后 先在 24 小时轨道 上绕地 球 运行 即绕地球一圈需要 24 小时 然后 经过两次变轨依次到达 48 小时轨道 和 72 3 小时轨道 最后奔向月球 如果按圆形轨道计算 并忽略卫星质量的变化 则在每次变 轨完成后与变轨前相比 A 卫星动能增大 引力势能减小 B 卫星动能增大 引力势能增大 C 卫星动能减小 引力势能减小 D 卫星动能减小 引力势能增大 答案 D 解析 变轨后轨道半径增大 速度减小 卫星动能减小 引力势能增大 选项 D 正确 点评 卫星正常运行时动能和引力势能之和保持不变 5 2010 上海理综 高台滑雪运动员腾空跃下 如果不考虑空气阻力 则下落过程中该运 动员机械能的转换关系是 A 动能减少 重力势能减少 B 动能减少 重力势能增加 C 动能增加 重力势能减少 D 动能增加 重力势能增加 6 2011 北京理综卷 如图所示 长度为l的轻绳上端固定在 O 点 下端系一 质量为 m 的小球 小球的大小可以忽略 1 在水平拉力 F 的作用下 轻绳与竖直方向的夹角为 小球保持静止 画出此时小球的受力图 并求力 F 的大小 2 由图示位置无初速度释放小球 求当小球通过最低点时的速度大小及轻 绳对小球的拉力 不计空气阻力 6 解析 1 受力图见右 根据平衡条件 应满足 Tcos mg Tsin F 拉力大小 F mgtan 2 运动中只有重力做功 系统机械能守恒 mgl 1 cos mv2 1 2 4 则通过最低点时 小球的速度大小 v 21 cosgl 根据牛顿第二定律 T mg m 2 v l 解得轻绳对小球的拉力T mg m mgl 3 2cos 方向竖直向上 2 v l 点评 此题考查受力分析 电场力 平衡条件 机械能守恒定律 牛顿运动定律等知识 点 7 2011 福建理综卷 如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图 其下半部 AB 是 一长为 2R 的竖直细管 上半部 BC 是半径为 R 的四分之一圆弧弯管 管口沿水平方向 AB 管内有一原长为 R 下端固定的轻质弹簧 投饵时 每次总将弹簧长度压缩到 0 5R 后锁定 在弹簧上段放置一粒鱼饵 解除锁定 弹簧可将鱼饵弹射出去 设质 量为 m 的鱼饵到达管口 C 时 对管壁的作用力恰好为零 不计鱼饵在 运动过程中的机械能损失 且锁定和解除锁定时 均不改变弹簧的弹 性势能 已知重力加速度为 g 求 1 质量为 m 的鱼饵到达管口 C 时的速度大小v1 2 弹簧压缩到 0 5R 时的弹性势能 Ep 3 已知地面与水面相距 1 5R 若使该投饵管绕 AB 管的中轴线 OO 在角的范围内来回缓慢转动 每次弹射时只放置一粒鱼饵 鱼饵的质量在到90 2 3 m m 之间变化 且均能落到水面 持续投放足够长时间后 鱼饵能够落到水面的最大面积 S 是多少 7 解析 此题考查平抛运动规律 牛顿运动定律 竖直面内的圆周运动 机械能守恒定律 等知识点 1 质量为 m 的鱼饵到达管口 C 时做圆周运动的向心力完全由重力提供 则 mg m 2 1 v R 解得 v1 gR 5 4 5R gt2 1 2 x1 v1t R 由 式解得x1 4R 当鱼饵的质量为 2m 3 时 设其到达管口 C 时速度大小为v2 由机械能守恒定律有 Ep mg 1 5R R m v22 2 3