2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 題能演練 專題2 功和能 2.2 機(jī)械能守恒定律和功能關(guān)系(含解析).doc
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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 題能演練 專題2 功和能 2.2 機(jī)械能守恒定律和功能關(guān)系(含解析).doc
2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 題能演練 專題2 功和能 2.2 機(jī)械能守恒定律和功能關(guān)系(含解析)1(多選)(xx全國(guó)理綜)如圖所示,滑塊a、b的質(zhì)量均為m,a套在固定豎直桿上,與光滑水平地面相距h,b放在地面上a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接,由靜止開始運(yùn)動(dòng)不計(jì)摩擦,a、b可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度大小為g.則()Aa落地前,輕桿對(duì)b一直做正功Ba落地時(shí)速度大小為Ca下落過程中,其加速度大小始終不大于gDa落地前,當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí),b對(duì)地面的壓力大小為mg答案:BD解析:由于剛性輕桿不伸縮,滑塊a、b沿輕桿方向的分速度相等,滑塊a落地時(shí),速度方向豎直向下,故此時(shí)滑塊b的速度為零,可見滑塊b由靜止開始先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng),對(duì)滑塊b受力分析,可知輕桿對(duì)滑塊b先做正功,后做負(fù)功,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;因系統(tǒng)機(jī)械能守恒,則輕桿對(duì)滑塊a先做負(fù)功,后做正功,做負(fù)功時(shí),滑塊a的加速度小于g,做正功時(shí),滑塊a的加速度大于g,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;輕桿對(duì)滑塊a的彈力剛好為零時(shí),a的機(jī)械能最小,此時(shí)對(duì)滑塊b受力分析,可知地面對(duì)b的支持力剛好等于mg,根據(jù)牛頓第三定律,b對(duì)地面的壓力大小為mg,選項(xiàng)D正確;由機(jī)械能守恒定律,可得mghmv2,即v,選項(xiàng)B正確2(xx福建理綜)如圖為某游樂場(chǎng)內(nèi)水上滑梯軌道示意圖,整個(gè)軌道在同一豎直平面內(nèi),表面粗糙的AB段軌道與四分之一光滑圓弧軌道BC在B點(diǎn)水平相切點(diǎn)A距水面的高度為H,圓弧軌道BC的半徑為R,圓心O恰在水面一質(zhì)量為m的游客(視為質(zhì)點(diǎn))可從軌道AB的任意位置滑下,不計(jì)空氣阻力(1)若游客從A點(diǎn)由靜止開始滑下,到B點(diǎn)時(shí)沿切線方向滑離軌道落在水面D點(diǎn),OD2R,求游客滑到B點(diǎn)時(shí)的速度vB大小及運(yùn)動(dòng)過程軌道摩擦力對(duì)其所做的功Wf;(2)若游客從AB段某處滑下,恰好停在B點(diǎn),又因受到微小擾動(dòng),繼續(xù)沿圓弧軌道滑到P點(diǎn)后滑離軌道,求P點(diǎn)離水面的高度h.(提示:在圓周運(yùn)動(dòng)過程中任一點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)所受的向心力與其速率的關(guān)系為F向m)答案:(1)(mgH2mgR)(2)R解析:(1)游客從B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),有2RvBtRgt2由式得vB從A到B,根據(jù)動(dòng)能定理,有mg(HR)Wfmv0由式得Wf(mgH2mgR)(2)設(shè)OP與OB間夾角為,游客在P點(diǎn)時(shí)的速度為vP,受到的支持力為N,從B到P由機(jī)械能守恒定律,有mg(RRcos )mv0過P點(diǎn)時(shí),根據(jù)向心力公式,有mgcos Nm又N0cos 由式解得hR.規(guī)律探尋力學(xué)綜合題是歷年高考的熱點(diǎn),一般涉及牛頓第二定律、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒、圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)等,試題多是復(fù)雜的計(jì)算題,物體所處的環(huán)境新穎,過程繁瑣,通過速度這個(gè)橋梁把不同的物理模型聯(lián)系在一起,試題難度中等偏難 考題預(yù)測(cè)如圖所示,一長(zhǎng)為L(zhǎng)0.4 m不可伸長(zhǎng)的輕繩一端系一質(zhì)量m0.05 kg 的小球,另一端固定于O點(diǎn)拉起小球至繩恰好伸直并處于水平后,在A點(diǎn)以豎直向下的初速度v02 m/s釋放,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)的正下方B點(diǎn)時(shí),繩恰好斷裂,小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)并垂直打在同一豎直平面內(nèi)與水平面成30、足夠大的擋板MN上的C點(diǎn),取g10 m/s2.(1)求小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)重力做的功及在C點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率;(2)若N點(diǎn)開始時(shí)處于B點(diǎn)的正下方,只將擋板以N為轉(zhuǎn)軸向下轉(zhuǎn)動(dòng)至水平位置,求小球打在擋板上的點(diǎn)到N點(diǎn)的距離(答案可用根號(hào)表示)答案:(1)1.4 J2 W(2) m解析:(1)小球從A到B由機(jī)械能守恒定律有mgLmvmv得vB4 m/s設(shè)小球在C點(diǎn)的速度為vC,vC沿豎直方向的分量為vy,則vC8 m/svyvCcos 304 m/s由動(dòng)能定理有WGmvmv1.4 J重力的瞬時(shí)功率PGmgvy2 W.(2)根據(jù)平拋規(guī)律,小球從B點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離為x1vBt1而vygt1,所以t1 s,x1 m根據(jù)幾何關(guān)系,B點(diǎn)到N點(diǎn)的距離為y1gtx1tan 304 m擋板轉(zhuǎn)到水平位置后,有y1gt,得t2 s因此小球打在擋板上的點(diǎn)到N點(diǎn)的距離為x2vBt2 m.