（山东专用）高考物理二轮专题辅导训练 专题2 第5讲 功能关系在力学中的应用（含解析）

第5讲功能关系在力学中的应用1．(·山东卷，16)将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v－t图象如图2－5－1所示．以下判断正确的是()图2－5－1A．前3s内货物处于超重状态B．最后2s内货物只受重力作用C．前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D．第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒解析由v－t图象可知，货物在前3s内具有向上的加速度，因此货物处于超重状态，选项A正确；最后2s内，货物具有向下的加速度，其大小为a＝eq\f(6,2)m/s2＝3m/s2<g，因此货物在这一段时间内受重力和向上的拉力，选项B错误；货物在前3s内的平均速度v1＝eq\f(0＋6,2)m/s＝3m/s，最后2s内的平均速度v2＝eq\f(6＋0,2)m/s＝3m/s，两者速度相同，选项C正确；第3s末至第5s末的过程中，货物在向上的拉力和向下的重力作用下做匀速直线运动，拉力做正功，故机械能不守恒，选项D错误．答案AC2.图2－5－2(·山东卷，16)如图2－5－2所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮，质量分别为M、m(M>m)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中()A．两滑块组成系统的机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功解析除重力以外其他力对物体做的功等于物体机械能的变化，故M克服摩擦力做的功等于两滑块组成的系统机械能的减少量，拉力对m做的功等于m机械能的增加量，选项C、D正确．答案CD3．(·新课标全国卷Ⅱ，16)一物体静止在粗糙水平地面上．现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v.若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v.对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则()A．WF2>4WF1，Wf2>2Wf1B．WF2>4WF1,Wf2＝2Wf1C．WF2<4WF1，Wf2＝2Wf1D．WF2<4WF1,Wf2<2Wf1解析两次物体均做匀加速运动，由于时间相等，两次的末速度之比为1∶2，则由v＝at可知两次的加速度之比为1∶2，eq\f(F1合,F2合)＝eq\f(1,2)，故两次的平均速度分别为eq\f(v,2)、v，两次的位移之比为eq\f(x1,x2)＝eq\f(1,2)，由于两次的摩擦阻力相等，故由Wf＝fx可知，Wf2＝2Wf1；eq\f(W合1,W合2)＝eq\f(F合1x1,F合2x2)＝eq\f(1,4)，因为W合＝WF－Wf，故WF＝W合＋Wf；WF2＝W合2＋Wf2＝4W合1＋2Wf1<4W合1＋4Wf1＝4WF1；选项C正确．答案C4．(·新课标全国卷Ⅱ，17)图2－5－3如图2－5－3所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环(可视为质点)，从大环的最高处由静止滑下．重力加速度大小为g.当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为()A．Mg－5mgB．Mg＋mgC．Mg＋5mgD．Mg＋10mg解析小圆环从大环的最高处到达大圆环底端时满足机械能守恒，则有mg·2R＝eq\f(1,2)mv2，对小圆环在最低点，应用牛顿第二定律可得：FN－mg＝meq\f(v2,R)；对大圆环，由平衡条件可知：FT＝Mg＋FN′，由牛顿第三定律可得：FN′＝FN解得FT＝Mg＋5mg，选项C正确．答案C主要题型：选择题、计算题知识热点(1)单独命题①功和功率的计算．②利用动能定理分析简单问题．③对动能变化、重力势能变化、弹性势能变化的分析．④对机械能守恒条件的理解及机械能守恒定律的简单应用．(2)交汇命题①结合v－t、F－t等图象综合考查多过程的功和功率的计算．②结合应用动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律，结合动力学方法解决多运动过程问题．物理方