2018版高考物理二轮复习第一板块力学选择题锁定9大命题区间第8讲巧用“能量观点”解决力

1、专题检测（八）巧用“能量观点”解决力学选择题）取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛方向的夹角为（）B.nC.T解析：选 B 平抛运动过程中，物体的机械能守恒，初始状态时动能为势能的3 倍，而落地时势能全部转化成动能，可以知道平抛运动过程初动能与落地瞬间动能之比为3 ： 4,那么落地时，水平速度与落地速度的比值为3 : 2,那么落地时速度与水平方向的夹角为A C、D 错，B 对。3.如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球A从弹簧原长位置由静止释放。小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为 2m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为

2、（已知重力加速度为g,且不计空气阻力）（A.2gh1.如图所示，质量、初速度大小都相同的A BC三个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，B球以倾斜角0斜向上抛，空气阻力不计,C球沿倾角为0的光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为hA、hB、hc,则（）B、vuCB.hA=hBhcD.hA=hohB解析：选 DA球和C球上升到最高点时速度均为零，而B球上升到最高点时仍有水平方向的速度，即仍有动能。1v。2对A C球由机械能守恒得mgh= mo2, 得h=于。对B球由机械能守12恒得mgh+ mvt=fmv2，且 vr丰0,所以hA=hchB,故 D 正确。出，在抛出点其动能为重力势能的3 倍。不

3、计空气阻力。该物块落地时的速度方向与水平2. （2018 届高三河北五校联考专题检测（八）巧用“能量观点”解决力学选择题解析：选 B 质量为m的小球A,下降到最大高度h时，速度为零，重力势能转化为弹黄弹12性势能，即 巳=mgh质量为 2m的小球下降h时，根据功能关系有 2mgh- E）= （2n）v，解3得v=gh,选项 B 正确。4图甲是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，圆弧轨道底部P处安装一个压力传感器，其示数F表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，表示压力F和高度h关系的F-h图像如图乙所示，则光滑圆弧轨道的半径R的大小是C. 0.8 mD. 2

4、.5 m212解析：选 A 由动能定理得：mgh=qmv,在最低点，由向心力公式得：Fmg=-R，所以FG= mg=2 N ;光滑圆弧轨道的半径 R= 5 m，故 A 正确,B C、D 错误。5.（2018 届高三武汉调研）如图所示，半径为R圆心为O的光滑圆环 固定在竖直平面内，OC水平，D是圆环最低点。质量为 2m的小球A与质量为m的小球B套在圆环上，两球之间用轻杆相连。两球初始位置如6.多选（2017江苏高考）如图所示，三个小球A B、C的质量均A. 5 m=mg，習 ，根据图像可知：重力图所示，由静止释放，当小球A运动至D点时，小球B的动能为（A.子mgRB.mgRC.4 + ,22mg

5、RD.专mgR解析：选 DA、B组成的系统机械能守恒。当A运动到最低点D时，A下降的高度为hA=R+Rsin 45 ,B上升的高度为hB=FSin 45，则有12122mgh mgh= 2 mA+ mv?，又VA=VB,小球B的动能为EB=|mB2=4 + 丫 26mgR选项 D 正确。T1）4为m A与B C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L。B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长。现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角a由 60变为 120。A B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则此下降过程中（）3A. A的动能达到最大前，B受到地面的

6、支持力小于mg53B. A的动能最大时，B受到地面的支持力等于 2mgC.弹簧的弹性势能最大时，A 的加速度方向竖直向下D.弹簧的弹性势能最大值为迈3mgL解析：选 AB 在A的动能达到最大前，A向下加速运动，此时A处于失重状态，则整个系统3对地面的压力小于 3mg即地面对B的支持力小于 qmgA 项正确；当A的动能最大时，A的加速度为零，这时系统既不失重，也不超重，系统对地面的压力等于3mg即B受到地面的3支持力等于 2mgB 项正确；当弹簧的弹性势能最大时，A减速运动到最低点，此时A的加速度方向竖直向上，C 项错误；由机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能最大值等于A的重力7.（2015天津高

7、考）如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上， 且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L（未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（）A. 圆环的机械能守恒B.弹簧弹性势能变化了3mgLC. 圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D. 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变 解析：选 B 圆环沿杆下滑的过程中，圆环与弹簧组成的系统动能、弹性势能、重力势能之和守恒，选项 A D 错误；弹簧长度为 2L时，圆环下落的高度h= 3L,根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能增加了

8、 E）=mgh=Q3mgL选项 B 正确；圆环释放后，圆环向下先做加速运动，后做减速运动，当速度最大时，合力为零，下滑到最大距离时，具有向上的加速度，合力不为零，选项C 错误。8.多选如图所示，在倾角为 30的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为 1 kg 和 2 kg 的可视为质点的小球A和 B,两球之间用一根 长L= 0.2 m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h= 0.1 m。斜面底 端与水平面之间有一光滑短圆弧相连，两球从静止开始下滑到光滑水平面上, m/s2。则下列说法中正确的是（）势能的减少量，即为mg Leos 30Leos 60D项错误。6A.下滑的整个过程中 A 球机械能守恒B.

9、 下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒7D.系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为 3 J解析：选 BDA B下滑的整个过程中，杆的弹力对A球做负功，A球机械能减少，选项 A错误；A、B两球组成的系统只有重力和系统内弹力做功，系统机械能守恒，选项B 正确；12对A B两球组成的系统由机械能守恒定律得mg(h+Lsin 30 ) +mgh=-(RA+m)v,解得2 1 2v= 3 6 m/s，选项 C 错误；B球机械能的增加量为 EP=qmv?mgh=3 J，选项 D 正确。9.如图所示，长为 2L的轻杆上端及其正中央固定两个质量均为m的小球，杆的下端有光滑铰链与水平面相连接，杆原来竖直静

10、止，现让其自由倒下，则A球着地时的速度为()1 2A.5.15gLB.5,；15gLD.2；30gL解析：选 D 选A、B球及轻杆整个系统为研究对象，利用机械能守恒定律，且VB=VA，得121 IA2 1-mg-2 L+mg- L=mv+ 尹厂，解得VA=討 30gL。10.多选如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OAK平、0B竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球 沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AF= 2R,重力加速度为g,则小球从F到B的运动过程中()A.重力做功mgRB.机械能减少mgR1C.合外力做功mgRD .克服摩擦力做功 qm

11、gR2mv解析：选 AD 小球到达B点时，恰好对轨道没有压力，只受重力作用，根据mg=R得，小球在B点的速度v=QgR。 小球从F到B的过程中， 重力做功W=mgR减少的机械能 E减=mgR-1m/=mgR合外力做功 弘= *mgR故选项 A 正确，B、C 错误；根据动能定理得，mgW= *mv 0,所以W/=mg*mv=*mgR故选项 D 正确。11.多选滑沙是人们喜爱的游乐活动，如图是滑沙场地的一段斜面，其倾角为 30,设参加活动的人和滑车总质量为m人和C.两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2 m/s* PLII/Z8滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑，9加速度为 0

12、.4g,人和滑车可视为质点，则从顶端向下滑到底端B的过程中，下列说法正确的是（）A.人和滑车减少的重力势能全部转化为动能B.人和滑车获得的动能为 0.8mghC.整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为 0.2mghD.人和滑车克服摩擦力做功为0.6mgh解析：选 BC 由牛顿第二定律有mgsin 30 -f=ma得f= 0.1mg人和滑车受重力、支 持力、摩擦力作用，摩擦力做负功，机械能不守恒，A 错误；由动能定理得W合=h0.4mg-门。=E,Ek= 0.8mgh,B 正确；由功能关系知，摩擦力做功W=sin 30hf- Sn30T 一2 mgh机械能减少2 mgh人和滑车克服摩擦力做的功为

13、02 mgh C正确、D 错误。12. （2017江苏高考）如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳 悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上。物块质量为M到小环的距离为L,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F。小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动。整个过程中，物块在夹子中没有滑动。小环和夹子的质量均不计，重力加速度为确的是（）A.物块向右匀速运动时，绳中的张力等于 2FB.小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F2v2C.物块上升的最大高度为 一g处于平衡状态，绳子中的张力T=Mg2F,故 A 错误。小环碰到钉子时，物块做圆周运动,小关系不确定，B 错误。若

14、物块做圆周运动到达的高度低于P点，根据动能定理有-Mgh=0D.速度v不能超过2FMg LN M解析：选 D 物块受到的摩擦力小于最大静摩擦力，即Mgf2Fo物块向右匀速运动时，物块根据牛顿第二定律和向心力公式有:TM萨罟,T=M叶岁,所以绳子中的张力与2F大-MV,则最大高度2h=寿若物块做圆周运动到达的高度高于P点，则根据动能定理有-g。下列说法正10Mgh=1MV2- *MV，则最大高度2hin0=ma可知甲v卩乙，故 A 项正确；传送带对小物体做的功等于小 物体机械能的增加量，动能增加量相等，重力势能的增加量也相等，故两图中传送带对小 物体做的功相等，故B 项正确；因摩擦产生的热量Q=

15、 Rx相对，图甲中有Q甲=Ff1X1=13Hv2e，H- hFfi,Ffimgsin0=ma=m，乙图中有Q乙=Ff2X2=Ff2,F2mcsinsi n0Hsin02 -_-sin012120=ma=m-h，解得Q甲=mgl+ gmv,Q乙=mgH h) + qmv,Q甲Q乙，故 D 项错2sin0误；根据能量守恒定律，电动机消耗的电能E电等于因摩擦产生的热量Q与物体增加的机械 能之和，因物体两次从A到B增加的机械能相同，Q甲Q乙，所以将小物体运至B处，图甲 中传送带消耗的电能更多，故 C 项错误。教师备选题1.如图所示，物块的质量为m它与水平桌面间的动摩擦因数为彳左-右卩。起初，用手按住物

16、块，物块的速度为零，弹簧的伸长量为x。加倆瞅沪m然后放手，当弹簧的长度回到原长时，物块的速度为v。则此过程中弹力所做的功为（）1212A. mvmgxB.卩mgx-mv12C.m2+imgxD .以上选项均不对解析：选 C 设W单为弹力对物体做的功，因为克服摩擦力做的功为imgx由动能定理得W12e12弹imgx=qmv0,得W =?mv+ 1mgx2.多选（2016全国卷n）如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过n了N点。已知在M N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且/ONM/ OMN。在小球从M点运动到N点的过

17、程中（）A. 弹力对小球先做正功后做负功B. 有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C. 弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D. 小球到达N点时的动能等于其在M N两点的重力势能差n解析：选 BCD 在M N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且/ONM/OMNy，则小球在M点时弹簧处于压缩状态，在N点时弹簧处于拉伸状态，小球从M点运动到N点的过程中，弹簧长度先缩短，当弹簧与竖直杆垂直时弹簧达到最短，这个过程中弹力对小球做负 功，然后弹簧再伸长，弹力对小球开始做正功，当弹簧达到自然伸长状态时，弹力为零， 再随着弹簧的伸长弹力对小球做负功，故整个过程中，弹力对小球先做负功，再做正功，14后再做

18、负功，选项 A 错误。在弹簧与杆垂直时及弹簧处于自然伸长状态时，小球加速度等15于重力加速度，选项B 正确。弹簧与杆垂直时，弹力方向与小球的速度方向垂直，则弹力对小球做功的功率为零，选项C 正确。由机械能守恒定律知，在M N两点弹簧弹性势能相等，在N点动能等于从M点到N点重力势能的减小值，选项 D 正确。3.如图所示，水平传送带两端点A、B间的距离为I，传送带开始时.处于静止状态。把一个小物体放到右端的A点，某人用恒定的水平拉力F使小物体以速度vi匀速滑到左端的B点，拉力F所做的功为W、功率为R,这一过 程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q。随后让传送带以V2的速度匀速运动，此人仍然用相同

19、的恒定的水平力F拉物体，使它以相对传送带为vi的速度匀速从A点滑行到B点，这一过程中，拉力F所做的功为W、功率为P2,物体和传送带之间因摩擦而产生的热量 为Q。下列关系中正确的是（）A. W=W, PiF2,Q= QB. W=W, PiQC. WW, Pi=F2,QQD. WW, Pi=R, Q= Q解析：选 B 因为两次的拉力和拉力方向的位移不变，由功的概念可知，两次拉力做功相等，所以W= W,当传送带不动时，物体运动的时间为ti=-7;当传送带以V2的速度匀速运Vi动时，物体运动的时间为t2=，所以第二次用的时间短，功率大，即PQ。4.（2017全国卷n）如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直。一小物块以速度V从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块 落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径 为（重力加速度大小为g）（）2vA