2018年高考物理一轮复习考点通关练强化训练5能量综合问题

1、强化训练（5）能量综合问题时间：60 分钟满分：100 分一、选择题（本题共 10 小题，每小题 6 分，共 60 分。在每小题给出的四个选项中，16小题只有一项符合题目要求，710 题有多项符合题目要求。全部选对的得6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。）1. 2016宁波期末如图所示，木块B上表面是水平的，当木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中（）A. A所受的合外力对A不做功B. B对A的弹力做正功C. B对A的摩擦力做正功D. A对B做正功答案 C解析AB一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑， 加速度为gsin0。由于A速度增

2、大, 由动能定理，A所受的合外力对A做功，B对A的摩擦力做正功，B对A的弹力做负功，选项A、B 错误，C 正确。A对B不做功，选项 D 错误。2. 2017双鸭山一中测试如图所示，质量相同的可视为质点的甲、乙两小球，甲从竖1直固定的 1 光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为 R,圆弧底端切线水平，乙从高为R的A. 两小球到达底端时速度相同B. 两小球由静止运动到底端的过程中重力做功不相同C. 两小球到达底端时动能相同D. 两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率大于乙小球重力做功的瞬时功率答案 C解析 根据机械能守恒定律可得两小球到达底端时速度大小v=.2gR,但方向不同，所2以选项 A

3、错误；两小球由静止运动到底端的过程中重力做功相同，则两小球到达底端时动能3相同，所以选项 C 正确，B 错误；两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率为零，乙 小球重力做功的瞬时功率大于零，所以选项D 错误。3.如图所示，某一建筑工地上，工人利用绕过定滑轮的绳子牵拉质量为m的建筑材料，设绳子的拉力大小恒为F（Fmg，建筑材料在水平地面上从A点起由静止开始做直线运动， 先后经过B C两点时的动能分别为EB、EFxBC,所以有WW,即选项 A 错误，B 正确；因为建筑 材料与地面的摩擦力的大小情况不确定，故材料可能到达B点速度较大，也有可能到达C点速度较大，选项 C、D 错误。4.汽车在平直公路

4、上行驶，它受到的阻力大小不变。若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力F和加速度a的变化情况是（）A. F逐渐减小，a逐渐增大B. F逐渐减小，a也逐渐减小C. F逐渐增大，a逐渐减小D. F逐渐增大，a也逐渐增大答案 B解析 根据P=Fv,发动机的功率不变，汽车加速行驶的过程中，速度增大，则牵引力减小，根据a=，阻力不变，加速度减小，选项B 正确，选项 A、C、D 错误。m5. 如图所示，一质量为m可视为质点）的物块以一定的初速度V。从斜面底端沿斜面向上运动，恰能滑行到斜面顶端。设物块与斜面间的动摩擦因数卩一定，斜面的高度h和底边长A.WWC.EBEC解析设FXAB、FXB

5、C分别表示F在AB段、BC段沿AC方向的平均作用力。因为W=F4度x可独立调节（斜面长度随之改变），则下列说法正确的是（）5A.若只增大m物块不能滑到斜面顶端B. 若只增大h,物块不能滑到斜面顶端，但上滑最大高度一定增大C. 若只增大 x，物块不能滑到斜面顶端，但上滑最大高度一定增大D. 若再施加一个水平向右的恒力，物块一定从斜面顶端滑出 答案 B项 A 错误；C点但到达不了D点，选项 C 错误；若再施加一个水平向右的恒力一 1增大，所受滑动摩擦力增大，若Feos0，则物块不能从斜面顶端滑tan0出，选项 D 错误。6. 2016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

6、同， 小物块从倾角为01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02,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02V2C. Vi=V2D.由于不知道0i、02的具体数值，Vi、V2关系无法判定答案 CR I) C解析 对小物块运动分析，如图所示，物块运动过程中摩擦力做负功，重力做正功，由1hi动能定理可得： 厅mV=mghn卩mgcos0卩mgxD=mghn卩mgh卩mgxD,因sin0tan0112为h+XBD=XBC,所以：mv=mgh-卩mgxC故到达B点的速度与倾斜轨道的倾角无关，tan02所以vi=V2,故 C 正

7、确。17.如图所示，有一光滑轨道ABC AB部分为半径为R的二圆弧，BC部分水平，质量均为m的小球a、b固定在竖直轻杆的两端，轻杆长为R不计小球大小。开始时a球处在圆弧上端A点，由静止释放小球和轻杆，使其沿光滑轨道下滑，下列说法正确的是（）A. a球下滑过程中机械能保持不变B. a、b两球和轻杆组成的系统在下滑过程中机械能保持不变C.a、b滑到水平轨道上时速度为 2gRD.从释放到a、b滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a球做的功为mgR答案 BD解析 由机械能守恒的条件得，a球机械能不守恒，a、b系统机械能守恒，所以 A 错误, B 正确。对a、b系统由机械能守恒定律得：mgRF2mg= 2x

8、*mV,解得v= J3gR,C 错误。712mgR对a由动能定理得：mgRW= ?mv,解得W=扌,D 正确。& 2016苏北四市调研如图所示，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图。斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为 6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列说法正确的是（）A. 球 1 的机械能守恒B. 球 6 在0A段机械能增大C. 球 6 的水平射程最小D. 六个球落地点各不相同答案 BC解析 当所有球都在斜面上运动时机械能守恒，当所有球在水平面上运动时，后面球要对前面的球做功，前

9、面的小球机械能不守恒， 选项 A 错误；球 6 在0A段由于球 5 的推力对其 做正功，其机械能增大，选项 B 正确；由于球 6 离开A点的速度最小，所以其水平射程最小，选项 C 正确；当 1、2、3 小球均在0A段时，三球的速度相同，故从A点抛出后，三球落地点 也相同，选项 D 错误。9.如图所示，半径为R内径很小的光滑半圆形管道竖直放置，其底端与水平地面相切。 一质量为m的小球（小球直径很小且略小于管道内径）以某一水平初速度进入管内，小球通过 最高点P时，对管壁的压力大小为 0.5mg不考虑小球落地后反弹情况），则（）A. 小球落地点到P点的水平距离可能为,6RB. 小球落地点到P点的水平

10、距离可能为 2 2Rc.小球进入圆管道的初速度可能为号只8D.小球进入圆管道的初速度可能为3、 ,2gR2答案 AD解析 小球在最高点P的速度有两种可能：当对外管壁的压力为0.5mg有m叶 0.5mg9vo2=2，故选项 C 错误，D 正确。10.在工厂的流水线上安装有足够长的水平传送带，用水平传送带传送工件，可以大大提高工作效率，如图所示，水平传送带以恒定的速率v运送质量为m的工件，工件以vo(vov)的初速度从A位置滑上传送带，工件与传送带间的动摩擦因数为，已知重力加速度为g()A.工件滑上传送带到与传送带相对静止所需时间为vvo卩gB.因传送工件电动机多做的功为2mv2-v0)1C传送带

11、的摩擦力对工件所做的功为vvo)22D.工件与传送带的相对位移为占v02 卩g答案 AD解析 工件滑上传送带后先做匀加速运动，卩mg= ma a=g,相对滑动时间为t,t=v vo _v voA 正确；因传送工件电动机多做的功W=卩mgvt=卩mgv=m(vvo), B 错卩g卩g误；根据动能定理传送带对工件做功为?mv2vo),C错误；工件与传送带的相对位移为xv+vovvovvovvo2=vt -t=- x=-, D 正确。22卩g2卩g二、计算题(本题共 3 小题，共 4。分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位。)11. 2016上海静安区模拟(12 分

12、)在竖直平面内固定一轨道ABCO AB段水平放置，长为 4 m,BCO段弯曲且光滑；一质量为1.0 kg、可视作质点的圆环套在轨道上，圆环与轨道AB段之间的动摩擦因数为 0.5。建立如图所示的直角坐标系，圆环在沿x轴正方向的恒力F作用下，从A 7, 2)点由静止开始运动，到达原点O时撤去恒力F,圆环从0(0,0)点水平2V1=mR，当对内管壁的压力为20.5mg有mg-0.5mg= mR,解得:则小球落地点到P点的水平距离可能为A 正确，B 错误；又根据机械能守恒有：.6R X2=V24R=2 R 所以选项121222gR2 口0=2 口乎+mg-2 R，分另U代入vi、V2有voi=，rXi

13、=Vi10飞出后经过D(6,3)点。重力加速度g取 10 m/s2，不计空气阻力。求：11(1) 圆环到达0点时的速度大小；(2) 恒力F的大小；(3) 圆环在AB段运动的时间。答案(1)7.75 m/s (2)10 N (3)1.26 s解析(1)圆环从0到D过程中做平抛运动12、x=Vot,y= 2gt，读图得x= 6 m,y= 3 m,vo=60 m/s = 7.75 m/s。(2) 圆环从A到O过程中，根据动能定理12FXAO卩mg)AB-mgy= ?mv，代入数据得F= 10 N。(3) 圆环从A到B过程中，根据牛顿第二定律1(gF-卩mg= ma及XAB=qat2，代入数据得t=.

14、5s = 1.26 s。112. 2016石家庄调研(14 分)如图所示，一个半径为R的 4 圆周的轨道，O点为圆心，B为轨道上的一点，OB与水平方向的夹角为 37。轨道的左侧与一固定光滑平台相连，在平 台上一轻质弹簧左端与竖直挡板相连，弹簧原长时右端在A点。现用一质量为m的小球(与弹簧不连接)压缩弹簧至P点后释放。已知重力加速度为g,不计空气阻力。(1) 若小球恰能击中B点，求刚释放小球时弹簧的弹性势能;(2) 试通过计算判断小球落到轨道时速度能否与圆弧垂直；(3) 改变释放点的位置，求小球落到轨道时动能的最小值。4托答案(1)mgR不会垂直击中圆弧(3)mgR15212Rcos37=vot

15、, Rsin37=gt2,解得vo=1g5gR,由机械能守恒124E=?mv= 1mgR解析(1)小球离开O点做平抛运动，设初速度为V0,由13(2)设落点与O点的连线与水平方向的夹角为0，小球做平抛运动，由FCos0=vot,Rsin0 =2gt2,设速度方向与水平方向的夹角为a，所以Vygttana =V0=V=2tan0，a工0，所以小球不能垂直击中圆弧。(3)设落点与O点的连线与水平方向的夹角为0,小球做平抛运动，FCos0=vot,Rsin0由动能定理mgRin0=云一mV,解得 E =mgR4sin0+ 4Sn0，13. (14 分)如图所示，质量为m的小球B,用长为I的细绳吊起处于静止状态，质量为1m的A球沿半径为I的光滑 4 圆弧轨道，在与O点等高位置由静止释放，A球下滑到最低点与B球相碰，若A