2020高考物理二轮复习专题五能量和动量对对练(含解析)

2020高考物理二轮复习专题五能量和动量对对练(含分析)2020高考物理二轮复习专题五能量和动量对对练(含分析)9/9袃PAGE9肁膈膇袃肆2020高考物理二轮复习专题五能量和动量对对练(含分析)能量和动量

2015年2016年2017年2018年2019年2020年高考必备Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷ⅠⅡ卷ⅢⅠⅡ卷Ⅲ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷卷卷卷考功、功率17191614、19、24、17、点动能定理及2414142124、一其应用252525考机械能守恒点定律及其应21241721二用考功能关系点能量守恒定2125252416182518三律考动量定理15、16、点动量守恒定35(2)35(2)35(2)35(2)35(2)1425202425四律2425实验:1.探究动能定理考实验:2.验证机械能守22点恒定律五实验:3.验

证动量守恒

定律

考点一功、功率动能定理及其应用命题角度1功的计算高考真题体验·对方向(多项选择)(2016全国Ⅱ·19)两实心小球甲和乙由同一种资料制成,甲球质量大于乙球质量.两球在空气中由静止下落,假设它们运动时碰到的阻力与球的半径成正比,与球的速率没关.若它们下落相同的距离,则()A甲球用的时间比乙球长.B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D.甲球战胜阻力做的功大于乙球战胜阻力做的功答案BD剖析设所受阻力为f,依照题意f依照牛顿第二定FF=kr.????????3??律,mg-Ff=ma,a=g-??=g-??·4π3??3=g-4π????2,r越大,a越大,两小球密度相同,m甲>m乙,所以r甲>r2??乙,故a甲>a乙,C选项错误;物体在空中的运动时间t=√??,h相同,所以t甲<t乙,A选项错误;物体

-1-

落地速度v=√2????,可得v甲>v乙,B选项正确;物体下落过程中战胜阻力做功W=F·h=kr·h,ff所以Wf甲>Wf乙,D选项正确.

总功的计算方法

(1)用动能定理W=Ek或功能关系W=E,即用能量的变化量等效取代合力所做的功.(也

可计算变力功)

总功等于合外力的功.先求出物体所受各力的合力F合,再依照W=F合lcosα计算总功,但应注意α应是合力总与位移l的夹角.(3)总功等于各力做功的代数和.分别求出每一个力做的功:W1,W2,W3,,再把各个外力的功求代数和,即W总=W1+W2+W3+.典题演练提能·刷高分1.(多项选择)(2019山东济宁五校联考)在某一粗糙的水平面上,一质量为2kg的物体在水平恒定拉力作用下做匀速直线运动,当运动一段时间后,拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,图中给出了拉力随位移变化的关系图象.重力加速度g取10m/s2.依照以上信息能得出的物理量有()

物体与水平面间的动摩擦因数

合外力对物体所做的功

物体做匀速运动时的速度

物体运动的时间

答案ABC剖析由题意知物体开始做匀速直线运动,故拉力F与滑动摩擦力F大小相等,物体与水平面间f的动摩擦因数为??FF12????2中图线与横轴围成的面积可以估计力F做的功W,而W=-μmgx,由此可求得合外力对物体所做Ff

-2-

的功,及物体做匀速运动时的速度v,选项B、C正确;因为物体做变加速运动,所以运动时间无

法求出,选项D错误.

2.(多项选择)以下列图,内壁圆滑半径大小为R的圆轨道固定在竖直平面内,一个质量为m的小球

静止在轨道的最低点A点.现给小球一个瞬时水平打击力,使小球沿轨道在竖直平面内运动.当

小球运动重新回到A点时,再沿它的运动方向给第二次瞬时打击力.经过二次击打后,小球才能

够经过轨道的最高点,已知第一次和第二次对小球的打击力做的功分别为W和3W,则W的值可

能为()

13A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.mgR7答案BCD剖析小球在竖直面内运动只有重力做功,故机械能守恒;小球要到达圆轨道最高点,那么对小:mg≤????2125球在最高点应用牛顿第二定律可得,所以小球的机械能??E=2mgR+mv≥mgR;小球在运22动过程中向来未走开轨道,且必定经过两次击打,小球才能运动到圆轨道的最高点,故第一次击打后,小球运动的高度不大于R,所以有W≤mgR,W+3W≥5mgR,所以,5mgR≤W≤mgR,故BCD正28确,A错误,应选BCD.

3以下列图,水平平台上放置一长为、质量为的平均木板,板右端距离平台边缘为s,板与.Lm台面间动摩擦因数为μ,重力加速度为g.现对板施加水平推力,要使板走开平台,推力做功的最小值为()

A.()B.??μmg(2+??)μmgL+sC.μmg(L-s)D.μmg(3??4+??)答案B剖析要使板走开平台,即让板的重心走开平台,则板运动的距离为??2+s,需要战胜摩擦力做功为??Wf=μmg(2

??+??),即推力做功的最小值为μmg(2+??),故B正确,ACD错误.

-3-

4一物体由静止开始运动,其加速度a与位移x关系图线以下列图.以下说法正确的选项是().物体最后静止

物体的最大速度为√2????0

物体的最大速度为√3????0

3D.物体的最大速度为2√????0答案C剖析由a-x图象可知,物体先做匀加速直线运动,后做加速度减小的加速运动,到2x0地址时速度最大,A错误;设最大速度为v,依照动能定理得0010012,解得3,C正确.max+2max=2mvv=√????0命题角度2功率的计算高考真题体验·对方向(多项选择)(2018全国Ⅲ·19)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机经过竖井运送到地面.某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系以下列图,其中图线①②分别描述两次不相同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等.不考虑摩擦阻力和空气阻力.对于第①次和第②次提升过程,()

A.矿车上升所用的时间之比为4∶5

B.电机的最大牵引力之比为2∶1

C.电机输出的最大功率之比为2∶1

D.电机所做的功之比为4∶5

答案AC

剖析由两次提升的高度相同可知,①②图形不重合部分面积应相等,可得②过程的总时间为

2.5t0,上升所用时间之比为2t0∶2.5t0=4∶5,A选项正确;加速上升阶段牵引力最大,两次提升的质量和加速度都相同,依照牛顿第二定律,最大牵引力Fm-mg=ma,最大牵引力相等,B选项错误;最大输出功率为Pm=Fm·vm,已知最大牵引力相等,①过程的最大速度是②过程的2倍,故电机输出的最大功率之比为2∶1,C选项正确;设整个过程中电机所做的功为W,依照动能定理W-mgh=0,提升的质量和高度都相等,所以电机所做的功也相等,D选项错误.

-4-

机车启动中的三个重要关系式

(1)无论哪一种启动过程,机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度????,即v=??=(式mmin阻中Fmin为最小牵引力,其值等于阻力F阻).机车以恒定加速度启动的运动过程中,匀加速过程结束时,功率最大,速度不是最大,

??即v=??<vm=??.阻

机车以恒定功率运行时,牵引力做的功W=Pt.由动能定理得Pt-F阻x=Ek.此式经常用

于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小.

典题演练提能·刷高分1.(2019河南平顶山模拟)质量m=20kg的物体,在大小恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直线运动.02s内F与运动方向相反,24s内F与运动方向相同,物体的-t图象如图所~~v示.g取10m/s2,则()

A.拉力F的大小为100NB.在4s时拉力的瞬时功率为120W内拉力所做的功为480J内物体战胜摩擦力做的功为320J答案B剖析取物体初速度方向为正方向,由题图可知物体与水平面间存在摩擦力,由题图可知0~2s内,-F-Ff=ma1,且a1=-5m/s2;2~4s内,-F+Ff=ma2,且a2=-1m/s2,联立以上两式解得F=60N,Ff=40N,选项A错误;由P=Fv得4s时拉力的瞬时功率为120W,选项B正确;由W=Fx,可知0~2s内,W1=-Fx1,2~4s内,W2=Fx2,由题图可知x1=10m,x2=2m,代入数据解得,4s内拉力所做的功为-480J,选项C错误;摩擦力做功f,摩擦力向来与速度方向相反,故s为行程,由题图可求W'=Fs得总行程为12m,4s内物体战胜摩擦力做的功为480J,选项D错误.

-5-

2.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物