2017届高考物理二轮复习专题能力提升练(三)(B卷)动能定理和能量守恒定律

1、1如图所示，两物块a、b质量分别为m2m用细绳相连接，悬挂在定滑轮的两侧，不 计滑轮质量和一切摩擦开始时，两物块a、b距离地面高度相同，用手托住物块突然由静止释放，直至物块a、b间高度差为h（物块b尚未落地）.在此过程中，下列说法 正确的是（A.b然后物块B.物块C.物块）b重力势能减少了 2mgh2b机械能减少了 gmgha的机械能逐渐减小专题能力提升练（三）B 卷动能定理和能量守恒定律- 一、选择题（本大题共 7 小题，每小题 8 分，共 56 分第 15 题只有一项符合题目要 求，第 67 题有多项符合题目要求.）1.如图，竖直平面内的轨道I和n都由两段细直杆连接而成，两轨道长度相等.用

2、相同的水平恒力将穿在轨道最低点B的静止小球，分别沿I和n推至最高点代所需时间分别为 、12;动能增加量分别为 E1、Ek2假定球在经过轨道转折点前后速度大小不变，且球与I、n轨道间的动摩擦因数相等， 则（ ）A.B.C.D.解析：由于推力恒定，设某一段轨道与水平方向的夹角为球与轨道间的动摩擦因数为卩,轨道底端与顶端水平距离为h动到顶端，克服摩擦力做功为W=（mgcos9+Fsin9 ）sin9n的水平长度和高度相等，因此沿两个轨道运动克服摩擦力做功相等，根据动能定理，wW WG=H，由于重力和推力做功也相等，因此动能的增量相等，A、C错误；由于轨道I开始的倾斜度大，可知开始运动的加速度小，由于

3、到最高点路程相等，速度大小相等，根据速度随时间变化的图象可知，答案：B2.Ed Ek2；t1t2Et2E Ek2；t1t2E1= Ek2；t1= 2mg-qmV,hh111对物块a、b整体根据机械能守恒定律有0=-2mg二+mg-X3mv,得：mV=：mgh&22 22 62 2 一=gmgh选项 B 正确；物块a的机械能逐渐增加 gmgh选项 C 错误；物块a重力势能的增加h111量E）a=mg-2 = 2mgh其动能的增加量 耳=?mV= 6mgh得aA氐,选项 D 错误. 答案：B3.如图所示,在竖直平面内有一“V”形槽，其底部BC是一段圆弧，两侧都与光滑斜槽相 切，相切处B C

4、位于同一水平面上.一小物体从右侧斜槽上距BC平面高度为 2h的A处由静止开始下滑，经圆弧槽再滑上左侧斜槽，最高能到达距BC所在水平面高度为h的D处，接着小物体再向下滑回，若不考虑空气阻力，则（）A. 小物体恰好滑回到B处时速度为零B. 小物体尚未滑回到B处时速度已变为零C. 小物体能滑回到B处之上，但最高点要比D处低D. 小物体最终一定会停止在圆弧槽的最低点解析：小物体从A处运动到D处的过程中，克服摩擦力所做的功为Vf/=mgh小物体从3D处开始运动的过程，因为速度较小，小物体对圆弧槽的压力较小，克服摩擦力所做的功Vfkmgh所以小物体能滑回到B处之上，但最高点要比D处低，C 正确，A、B 错

5、误；因为小 物体与圆弧槽间的动摩擦因数未知，所以小物体可能停在圆弧槽上的任何地方，D 错误.答案：C4.伽利略曾利用对接斜面研究“力与运动”的关系.如图，固定在水平地面上的倾角均为0的两斜面，以光滑小圆弧相连接左侧斜面顶端的小物块与两斜面间的动摩擦因数均为物块从左侧斜面顶端滑到最低点的时间为t1,滑到右侧斜面上最高点的时间为t2.规定斜 面连接处为参考平面，则下列关于物块在这个运动过程中速度的大小v、加速度的大小a、动能压及重力势能 曰随时间t变化的关系图象中可能正确的是（）4解析：由牛顿第二定律得，物块在左侧斜面下滑过程的加速度a1=mgsin 0 1 mgCos 0m=gsin0gcos0

6、，物块在右侧斜面上滑过程的加速度a2=mgsin0+卩mgcos0=g$i门。m+卩geos0，可见两阶段的加速度都恒定不变，a2ai，选项 A 错误，B 正确；物块的动能Ek12=2mvO11时间内速度v=a1t，得E=2,即动能与时间关系图象是曲线，选项 C 错误;0时间内重力势能EP=mgh。一；a1t2sin0），即重力势能与时间关系图象是曲线，选项D错误.答案：B5.如图所示，固定斜面倾角为0,整个斜面分为AB BC两段，且BC= 1.5AB小物块P（可 视为质点）与AB BC两段斜面之间的动摩擦因数分别为11、12.已知小物块P从A点由静 止释放，恰好能滑动到C点而停下，贝U0、1

7、1、12间应满足的关系是（）211+312211+ 12A. tan0 =-B.tan0 =-53C. tan0 =211 12D.tan0 =212 11解析：由A点释放恰好能滑动到C点，小物块P受重力、支持力、滑动摩擦力作用.设32,BC=5L.对全过程，根据动能定理有mglsin011mgcos0 x211+312斜面AC长为L,则AB=c5=0，得 tan0=2mgcos0 x5答案：A6.汽车沿平直的公路以恒定功率 力f始终不变，则在t这段时间内（汽车牵引力恒定 汽车牵引力做的功为 汽车加速度不断减小A.B.C.PtD. 汽车牵引力做的功为；mVP启动，经过一段时间）t达到最大速度v

8、,若所受阻解析：根据P=Fv知，速度不断增大，则牵引力不断减小,根据牛顿第二定律得可知加速度不断减小，选项 A 错误，C 正确；因功率P恒定,牵引力做功W=Pt,Ffa=,m选项 B 正561212确；根据动能定理有W- fs= 2mw- 0，得Wmv，选项 D 错误.答案：BC7.如图所示，倾角为0的光滑斜面固定于水平地面上，斜面足够长，一质量为m的小物体在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从斜面底端沿斜面向上做匀加速直线运动，经过时间t,力F做功为 60 J，此后撤去力F,物体又经过相同的时间t回到斜面底端，若以地面为零重力势能参考面，则下列说法正确的是（）A.物体回到斜面底端时的动能为60

9、 JB.恒力F= 2mgn0C.撤去力F时，物体的重力势能是 45 JD.动能与重力势能相等的时刻一定出现在撤去力F之前解析：在 02t时间内，根据功能关系有W= （&回+ 0） - （0 + 0），物体回到斜面底端时12的动能Ek回=60 J，选项 A 正确；撤去力F前有x= 2&1t,F- min0=ma，撤去力F后有1244-x=（at）t-2a2t,mgsin0=ma，得F=3mcpin0，选项 B 错误；W=Fx=3mgx5in0,2333撤去力F时物体的重力势能E=mgxsin0，解得B=4W= 45 J，选项 C 正确；由动能定理1知，撤去力F之前物体动能为 Ek

10、=FxmgXsin0=-mgXsin0EP=mgXsin0,3可见撤去力F前，物体的动能总是小于重力势能， 而撤去力F后，物体在下滑过程中， 动能 增大，重力势能减小到零，所以动能与重力势能相等的时刻出现在撤去力F之后，选项 D错误.答案：AC二、计算题（本大题共 3 小题，共 44 分需写出规范的解题步骤）&如图是用传送带传送行李的示意图图中水平传送带两端A B间的长度x= 8 m ,1传送带的右侧是一竖直的半径R= 0.8 m 的4光滑圆弧轨道，轨道底端与传送带在B点相切.若传送带向右以V0= 6 m/s 的恒定速度匀速运动，当在传送带的左侧A点轻轻放上一个质量m=4 kg 的箱子

11、时，箱子运动到传送带的最右侧前如果没被捡起，就能滑上圆弧轨道，而后 做往复运动直到被捡起为止.已知箱子与传送带间的动摩擦因数= 0.1，重力加速度大小g= 10 m/s2，求：70= 30,物体A与斜面之间的动摩擦因数为卩=4，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点.用一根不可伸长的轻绳通过轻质 光滑的定滑轮连接物体A、B,滑轮右侧轻绳与斜面平行，物体A的质量为 2m= 4 kg，物体B的质量为 m= 2 kg，初始时物体A到C点的距离为L= 1 m.现给物体A B一初速度V=3 m/s，使物体A开始沿斜面向下运动，物体B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点已知重力

12、加速度为g= 10 m/s2，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸 直状态，求：(1) 物体A向下运动刚到C点时的速度大小；(2) 弹簧的最大压缩量和弹簧的最大弹性势能.解析：(1)物体A和斜面间的滑动摩擦力f= 2 卩mgcos0，物体A沿斜面向下运动到C一1212点的过程中，对A B整体根据动能定理有：2mglsin0mgLfL= ? X3mv ? X3mv解得:(2)物体A接触弹簧，将弹簧压缩了x到最短后又恰回到 能定(1) 箱子从A点到B点所用的时间及箱子滑到圆弧轨道底端时对轨道的压力大小；(2) 若箱子放在A点时给它一个 5 m/s 的水平向右的初速度，到达B点前箱子没被捡起,则

13、箱子离开圆弧轨道最高点后还能上升多大高度？解析：(1)箱子在传送带上匀加速运动的加速度设箱子在B点的速度为VB,则vB= 2ax得VB=4 m/sVo所以箱子从A点到B点一直做匀加速运动12由x=2at2，得从A点到B点箱子运动的时间a=mg=卩g= 1 m/s2箱子在圆弧轨道最低点时，由牛顿第二定律有:2VBNmg=mR得N= 120 N由牛顿第三定律知箱子对轨道的压力大小为(2)设箱子速度达到Vo= 6 m/s 时位移为x 解得x= 5.5 min0+fx，解得 曰=6 J答案：(1)2 m/s (2)6 J10.如图所示，在冰面上将质量m=1 kg 的滑块从A点以初速度vo推出，滑块与冰

14、面 的动摩擦因数为 卩1= 0.1，滑块滑行L= 18 m 后到达B点时速度为V1= 8 m/s.现将其间的一 段CD用铁刷划擦，使该段的动摩擦因数变为卩2= 0.45，再使滑块从A以V0初速度推出后，2到达B点的速度为V2= 6 m/s.取g= 10 m/s，求：(1) 初速度V0的大小；(2)CD段的长度I;(3) 若AB间用铁刷划擦的CD段的长度不变，要使滑块从A到B的运动时间最长，问铁刷划擦的CD段位于何位置？并求滑块滑行的最长时间.(结果保留三位有效数字)解析：(1)未划擦冰面时，滑块从A到B过程中，根据动能定理I12121mgL=mv mv代入数据解得V0= 10 m/s.将CD段划擦后，滑块再从A到B过程中，根据动能定理11mgLI) 12mgl=；mVmv代入数据解得l= 4 m.(3)由题意知，不论C