2022年江西省高考物理总复习：机械能守恒定律

1、第 PAGE 7 页 共 7 页2022 年江西省高考物理总复习：机械能守恒定律物块m 在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，传送带转动的方向如图中箭头所示.则传送带转动后（）重力对物块做功的功率将变大B摩擦力对物块做功的功率变大C物块与传送带系统的热功率变大D摩擦力对传送带做功的功率不变【分析】在传送带突然转动前，物块m 受到滑动摩擦力，由平衡条件分析滑动摩擦力的大小和方向。传送带转动后，对物块进行受力分析，分析滑动摩擦力是否变化，结合 PFvcos 即可判断【解答】解：传送带突然转动前物块匀速下滑，对物块进行受力分析：物块受重力 GN、沿斜面向上的滑动摩擦力f，则 fGsin。传送带

2、突然转动后，对物块进行受力分析、支持力，而物块仍沿斜面向下运动，仍然沿斜面向上N 知 FN、 不变，则m 受到的摩擦力f 不变，合力仍为零。A、重力对物块做功的功率Pmgvsin，故 A 错误；B、摩擦力对物块做功的功率Pfv，故 B 错误；C、物块与传送带在单位时间内的相对位移增大，故物块与传送带系统的热功率 Pfv增大，故C 正确；相D、摩擦力对传送带做功的功率P mgcosv增大，故D 错误。相故选：C。【点评】判断物体的运动情况必须对物体进行受力分析，还要结合物体的运动状态。要注意滑动摩擦力与物体的速度无关，利用PFvcos 即可求得质量为 2kg 的质点静止于光滑水平面上，从t0 时

3、刻开始，受到一水平外力F 的作用， 下列判断正确的是（）第 1s 内的加速度为 1m/s2前 2s 内的位移为 2.25m第 2s 内所做的功为 1.5J前 2s 内的平均功率为 2W【解答】解：AB、第 1s 内物体的加速度为a1 m/s21.5m/s5，所以第1s 末物体的速度为v1a2t11.21m/s1.5m/s，所以第 1s 内物体的位移为x1a1t1.522m0.75m第 8s 内物体的加速度为a2 m/s25.5m/s2，所以第 2s 内物体的位移为x2v1t6+a6t3.51m+2m3.75m，【分析】根据牛顿第二定律求出加速度，结合位移时间公式分别求出两段时间内的位移，从而得

4、出两段时间内外力做功的大小，结合平均功率的公式求出平均功率。前 2s 内的位移为xx1+x70.75m+1.75m5.5m，故 AB 错误；C、第 2s 内物体做的功为W7F2x251.75m1.75J，故C 错误； D、第 3s 内物体做的功为W1F1x430.75m5.25J，前 2s 内的平均功率为： W2W。第 2s 内物体做的功为W2F3x213.75J1.75J【点评】该题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法：P ，P 为时间t 内的平均功率；PFvcos（ 为 F与 v 的夹角），v 为平均速度，则P 为平均功率；v 为瞬时

5、速度，则P 为瞬时功率。故选：D。3质量为m 的汽车，启动后沿平直公路行驶，如果发动机的功率恒为P，汽车能达到的最大速度为v。当汽车的瞬时速度为 时，汽车的加速度大小为（）ABCD【分析】汽车匀速运动时速度最大，由 PFv 与平衡条件求出汽车受到的阻力，由 P Fv 求出汽车的牵引力，然后由牛顿第二定律求得汽车的加速度。由PFv 可知，汽车速度最大时：fF ，当汽车的瞬时速度为 时，汽车的牵引力：F，【解答】解：汽车做匀速直线运动时的速度最大，由平衡条件得：Ff，解得：a，故C 正确。由牛顿第二定律得：Ffma，故选：C。【点评】本题考查了求汽车的加速度，分析清楚汽车运动过程，应用 PFv、平

6、衡条件与牛顿第二定律可以解题；要知道汽车速度最大时的牵引力与阻力相等。如图所示，ABCD 是竖直面内的固定光滑轨道，其中 BCD 是圆心为 O、半径为 R 的半圆弧，OC 为水平半径，A、D 在同一高度。将一小球从A 点由静止释放沿轨道运动，则（）小球恰能运动到D 点小球能通过D 点后做平抛运动小球在C、D 之间某处离开轨道【分析】假设小球能运动到D 点，根据机械能守恒定律求出小球到达D 点的速度，与临界速度比较，来判断小球能否运动到D 点，再分析小球的运动情况。【解答】解：A、假设小球能运动到D 点。小球恰好运动到D 点时，得小球通过D小球运动到半圆弧轨道的某一点后沿原路返回到A 点点的临界

7、速度即最小速度：v临0，故A 错误；BCD、同理可知，到达C 点的速度为零，小球从A 点由静止释放后、D 之间某处离开轨道，C 正确。故选：C。【点评】解决本题的关键要把握小球恰好运动到D 点的临界条件：重力等于向心力，由牛顿第二定律求出小球通过D 点的最小速度。在光滑绝缘水平面上，两个带正电小球 A、B 用绝缘轻弹簧连接。初始时弹簧处于原长， 小球 A 固定，经过 O 点所受合力为零，向右最远到达N 点（O、N 两点在图中未标出）（）小球B 运动过程中，弹簧与两小球组成的系统机械能保持不变BB 球到达N 点时速度为零，加速度也为零CM、N 两点一定关于O 点位置对称D从O 到N 的过程中，库

8、仑力对小球B 做功的功率逐渐减小【分析】分析物体的受力情况，明确本题中有库仑力做功，机械能不守恒；根据受力情况确定物体的运动情况，根据弹力和库仑力与位移的关系分析MN 两点的对称情况。【解答】解：A、球B 运动过程中，故弹簧与两小球组成的系统机械能不守恒；B、O 点时，FF，过O 点以后，F不断减小，F不断增大，故在N 点，加速度不库弹库弹C、由于 F弹kx，F与位移成正比关系，F与位移的平方成反比关系，弹库故 M，故C 错误；为零；D、O 到N 的过程中，v 不断减小，F不断减小，故P 也逐渐减小。库故选：D。【点评】本题考查电场中功能关系的应用，要注意明确机械能守恒的条件是只有重力或弹力做

9、功，从能量转化的角度讲，只发生机械能间的相互件转化，没有其他形式的能量参与。在光滑水平面上，有一质量为 10kg 的滑块，在变力 F 的作用下沿x 轴做直线运动，4m8m 和 12m16m 的两段曲线关于坐标点（10，0）对称。滑块在坐标原点处速度为1m/sA3 m/sB5m/sC2m/sD4m/s（）【分析】由图求得变力做的功，然后根据动能定理求得物体速度物体在运动过程中只有变力F 做功，故由动能定理可得：W【解答】解：由图可知，图形所围面积即为变力做的功，所以；解得 v3m/s；故A 正确； 故选：A。【点评】本题考查Fx 图和动能定理的综合运用，对于恒力做功求末速度，可以使用匀变速运动规

10、律求解，但一般来说动能定理更简单；对于变力做功求末速度，则一般用动 能定理求解如图所示，质量为 m 的小车在与竖直方向成 角的恒定拉力F 作用下，沿水平地面向左运动一段距离l。在此过程中，则（）拉力对小车做功为 Flsin B支持力对小车做功为 Flcos C阻力对小车做功为 FlcosD重力对小车做功为 mgl【分析】小车所受的各力都是恒力，可根据恒力 F 做功的计算公式：WFLcos， 为 F与 l 之间的夹角，来分析计算各力做的功。【解答】解：对小车受力分析，如图所示A、拉力做功为：WFFlcosFlsin，故 A 正确；BD、重力和支持力垂直于位移，故BD 错误；C、阻力做功为：WfF

11、l，故 C 错误。故选：A。【点评】本题考查功的计算，要明确恒力 F 做功的计算公式：WFLcos， 为 F 与 l之间的夹角。注意功的公式只适用于恒力做功。如图所示，质量为 m 的小球，从 A 点由静止下落到地面上的B 点，A 点到桌面距离为h1，B 点到桌面距离为h2，（）选桌面为零势能面，小球下落到桌面时机械能为mgh1 B选桌面为零势能面，小球下落到B 点时机械能为 mgh1+mgh2 C选地面为零势能面，小球下落到桌面时机械能为mgh2 D选地面为零势能面，小球下落到B 点时机械能为 mgh1mgh2【分析】小球在下落过程只有重力做功，机械能守恒；根据零势能的位置确定小球在 A点的机

12、械能，根据机械能守恒确定出小球在桌面和B 点处的机械能。【解答】解：AB选桌面为零势能面 1mgh1，下落过程中机械能守恒，则下落到桌面时机械能为 mgh6，故 A 正确，B 错误；CD、选地面为零势能面 1+mgh2，下落过程中机械能守恒，小球下落到桌面时机械能为mgh4+mgh2，小球下落到 B 点时机械能为 mgh1+mgh3，故 CD 错误。故选：A。【点评】本题考查机械能守恒定律的应用，要注意明确重力势能大小与零势能面有关， 所以在确定重力势能的大小时需要先确定零势能面。如图所示，滑草场由两段宽度相同但坡度不同的斜面 AB 和 BC 连接而成，一名滑草的游客与两段斜面间的动摩擦因数相同。从A 滑到B 然后到CA 和 WB，则（）AWAWBBWAWBCWAWBD无法确定【分析】明确游客在斜面上受到的