三维设计2017届高考物理通用版二轮教师专题2 2机械能守恒定律功能关系

机械能守恒定律功能关是()解析：选C小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，半圆形槽有向左运动的(2016·福建梧桐中学期中)A、B、C三个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，Bθ斜向上抛，空气阻力不计，C球沿倾角为θ的光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为hA、hB、hC，则() 解析：DACB球上升到最高点时仍有水0 v0 2取轨迹的最低点为零势能点，则由机械能守恒定律得mgL＝1mv2，v＝2gL，因LP＜LQ，2则 则 ＝2g，选项Dh＝2R＋4RsinyyAtan3解得：v0＝26gR3DDPDmgR＝1mv2－1vm 33HH3PHHP点的初速度，为23PBBm06mgR＝1mv2－1vBm0 B在vB在33mPF由动能定理得：3mgR＝1mvF2－1vm F

v－mg＝mv 333B、F两点的情况可知：F点轨道给小球的弹力最大，为29mg3答案：2

5m/svΔx2所示，列说法正确的是()解析选ACD 故A正确；在小球下落过程中至弹簧压缩最短时，只有重力和弹簧弹力做功，故小球与弹力大小与小球的重力大小平衡，故此时小球受到的弹力为2N，所以C正确；小球速度最大时，小球的弹力为2N，此时弹簧的形变量为0.1m，故可得弹簧的劲度系数k＝20N/m，故弹簧弹力最大时形变量最大，根据胡克定律知，小球受到的最大弹力为Fmax＝kxmax＝20×0.61N＝12.2N，故D正确。0.2m的轻杆相连，两球质量相等，开始时两小球置于光滑的水下列判断正确的是()解析：选D由题意可知，AB在上升中受A的重力做功而做减速运动；假设没有杆连A上升到斜面时，BAB在水平 ×2(多选)ORABC竖直固定在水平桌面上，OCOA60°A与桌面m1m2的两个小球(均可后从静止释放，则()解析：BCm1C点从静止下滑到A点的过程中，m1、m2和地球组成的系统机械能守恒，m1m2速度相等，Am1CA点的过程中，在C点，重力的功率为零；在A点，重力与速度方向垂直，其功率仍为零，因此重力做功的功率先增大后减小，Bm1A点，根据机械能守恒定律得，m1gR(1－cos60°)＝m2gR，解得，m1＝2m2，C项正确，D项错误。30°M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接 与物体m的机械能增加量之和解析：BD运动过程中，M、m与弹簧组成的系统机械能守恒，AM速度做减速运动，恰好能到达挡板时，也就是速度刚好减小到了零，之后M会上升并最终到达上升，C错误；根据功能关系，M减小的机械能，等于m增加的机械能与弹簧增加弹性势能之和，而M恰好到达板时，动能恰好为零，因此减小的机械能等于减小的重力势能，即等于重力对M做的功，D正确。(多选)(2016·佛山模拟)如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°

．克服摩擦力做功 mgsin 解析：选 加速度 ＝1mgh，故BΔEk＝F合外力 22(206·淮安模拟“弹弓”一直是孩子们最喜爱的弹射类玩具之ABABC处AB将弹丸竖直向上发射，已知ECD中点，则()解析：DDC，橡皮筋对弹丸做正功，弹丸机械能一直在增加，A、C错；从DE橡皮筋作用在弹丸上的合力大于从EC橡皮筋作用在弹丸上的合力，两段高度相DE段橡皮筋对弹丸做功较多，即机械能增加的较多，DCD连线中的某一处，弹丸受力平衡，所以从D到C，弹丸的速度先增大后减小，B错。sv1v2，下列结论中正确的是()1上述过程中，F做功大小为1mv2＋1Mv1 a解析：选 a

2

1a a系统热量Q，故A错误。m＝1kgA弧面由静止滑下，Ah＝0.6mt＝1s后，和木板以共同速度v＝1m/s匀速运动，取g＝10m/s2。求：设滑块滑上木板时的初速度为v0，则有v－v0＝a2t 2 x1＝112ax2＝v0t＋12 (2)1.5 (3)4.5考点一单个物体的机械能守恒注意这一点，易错选A、D选项。

AB的过程中，小环线速度大小的平方v2随下落高度h的变化图像可能是()解析：选 对小环由机械能守恒定律得mgh＝1mv2－1v2，则v2＝2gh＋v2，m 的两端，P、Q间的水平距离为d。直径略小于弯管内径的小球以速度v0PQ端射出，在穿过弯管的整个过程中小球与弯Ptv0Q端射出。重力加速度为g，不计空气阻力，那么g g

g解析：选D以初速度v0水平入射时，因小球与管壁无挤压，故水平方向应是匀速运g 2 10 2g·2gv20解得v0＝gd，故A、B错误。以初速度v0水平入射时，t0＝d 于伸直状态。下列说法正确的是()2CHv，特战队员从开始下摆到落地，21v1mgL＝1mv2v1＝2gL121不是单调增函数，选项B错误；特战队员落地时水平方向速度为v1＝2gL，故选项C正确；特战队员落地时的竖直方向速度为vy＝ v2－v2＝ 2g(H－L)，故选项D错误。1考点二多个物体的机械能守恒保持不变。5B选项，小球下落到弹簧后，弹簧弹性势能增加，小球的6题中，BhAh＋Lsinθ；7题中，m2上升的高度为R，而m1下降的高度为R(1－cos60°)。1．(2016·沈阳高三联考)m的小球套在一光滑的、与α(α＜45°)L的轻质弹性度恰好为零，则小球运动过程中，下列说法中正确的是()解析：DA错误，D正确；弹了mgL，选项C错误。AvB对挡板恰好无压力，则下列说法正确的是()h2h2 θ，所以k＝mg，选项A对；物体A落地前，系统机械能守恒，所以弹性势能等于mgh－1 mv2BAA应用牛顿第二定律得：mg－kh＝maa＝0，CABDB运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，则下列说法正确的是()B＝解析：选AC 球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心 ＝ ＝v＝ BmmAmg3L＋1mv2＋1mvA′2＝mgL＋mg4L＋1v2＋1vBmmA 225 26gL；故A正确，B错误5 故C正确；D错误。考点三功能关系的应用2加。9题，mgh与摩擦热1mgh之和。22少量等于物体克服除重力以外的力所做的功。9题中，物体机械能的减少量等过程橡皮筋做的功多，因此由D→E弹丸机械能的增加量大于由E→C弹丸机械能的增加量，D项正确。2Q＝FfL相对，L相对不是物体对地的位移。11题中，Q＝Ff·L，Ff越大，Q越大，D正确；12题中，产生的总内能包括小滑块下滑过程中克服摩擦力所做的功与滑块和木板相对滑动过程产生的热量之和，而滑块和木板相对滑动过程产生的热量为Ff·LL(v相对初＋v相对末)v相对末 速度、相对末速度和相对位移关系s相对

[类型一光滑水平面上的滑块—滑板模型 如图所示，一质量为M、长为L的长方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M。现以地AB以大小相等、方向相反的初速度(如图)A开始向左运动，B开始向右运动，但最后A刚好没有滑离B板，以地面为参考系。A向左运动到达的最远处(从地面上看)离出发点的 对A据牛顿第二定律和运动学公式有：112mMv 00v 0A(2)AL1＝2a＝4MLA M－m (2)4M[类型二粗糙水平面上的滑块—滑板模型[例2]BM＝1kg3.2m，μ1＝0.1m＝2kgAB的左端，A、B之间μ2＝0.3A、BA6m/s向右的初速度。(g＝10m/s2)求：m mB t＝1v＝a2t＝3A的位移 t＝4.5Bx2＝v＝1.5ABΔx＝x1－x2＝3AB0.2m

x(3达到共同速度之后，A、Ba3＝μ1g＝1x

＝v2 4.5Bx＝x2＋x3＝6m (1)A的加速度大小为3m/s2，方向向左，B的加速度大小为3m/s2，方向右(2)1 B0.2m处(3)6他克服阻力做功100J。韩晓鹏在此过程中( A．动能增加了1900 B．动能增加了2000 解析：CΔE＝WG＋Wf＝1900J－100J＝1800确，选项D错误。 633

π2解析：选B 设物块水平抛出的初速度为v0，高度为h，由机械能守恒定律得1mv02＝mgh，即v0＝2gh。物块在竖直方向上的运动是自由落体运动，故落地时的竖直分速度244滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静 解析：BDa、bva、vb。此时vv∥′vacosθ＝vbsinθaθ＝90°＝0mgh＝1mv2v＝2ghBb 的拉力作用时大于g，选项C错误。b的动能最大时，杆对a、b的作用力为零，此时a的机械能最小，b只受重力和支持力，所以b对地面的压力大小为mg，选项D正确。M、m(M＞m)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面斜面运动的过程中()解析：选CD本题考查多物体组成系统的功能关系及机械能守恒问题，意在考查考生Mab面之间存在滑动摩擦力，故两滑块组成系统的机械能不守恒，AMM动能的增加，Bm的重力对其做功外，只有轻绳对其做功，故轻绳对m做的功等于m机械能的增加，C项正确；对于两滑块组成的系等于M克服摩擦力做的功，D项正确。5．(多选)(2016·全国甲卷)在小球从M点运动到N点的过程中，( 解析：选BCD由题意可知在运动过程中受力分析如图所示，小球MNM→AA→B弹AAF合＝mga＝g，在弹簧处于原长状态，小球

a＝g，BA点时，FP弹＝F弹vcosα＝0，CMN小球Ek增＝EpEkN－0＝Ep重M－Ep重N＋Ep弹N－Ep弹M，由于MN两Ep弹N＝Ep弹MEkN＝EpM－Ep重N，D对。化装置如图所示，P是个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初离为L，上端AP点的高度差也为h。 1h＝gt g解得 g g

ggggL

代入④、⑤L＝22h。(3)L＝2

gBCDBDPABμ＝0.5。用外的位置与B点之间的距离；其重力势能转化为弹簧的弹性势能。由机械能守恒定律，弹簧长度为l时的弹性势能为Ep＝1Mv vB＝大小v应满足l－mg≥0PDvD1mvB2＝1mv vD＝vDPDDvDP落回到轨道AB所需的时间为t，由运动学公式得22PABBs＝22l1Mv m≤M＜m。

2 FOA点，从静止开始运动，B的运动过程中，则(解析：BCBB点的速度为零，设lABFlsin60°－mgl(1－cos60°)＝0F＝mgA错误，BABF做正功，所以小球的机械能一直增大，故C正确，DDA点、AB点、BC1∶4∶9。在A、B、C三点分别放置相同的小球，压缩弹簧后释放，小球沿水平方DA、B、C三点处的小球说法正确的是()B．三个小球弹出时的动能之比为1∶4∶9D．三个小球落地时的动能之比为2∶5∶102251∶5∶14A错误；A、B、C1∶2∶3，x＝vt12∶31∶4∶9B5知重力做功之比为1∶5∶14，故C正确；由于质量相等且已知高度之比，根据动能定理可判断正确的是()机械能相同，则A、B、C、D…各点处在同一竖直线上2解析：选ACD根据mgh＝1mv2，滑块质量相同，达O点的速率2O点为最低点作等时圆，由1gsinθ·t2＝2Rsinθa、b2O点时间相等，COx损失的机械能为克服摩擦力做功为：Wf＝μmgcosθ·xcost＝0m＝1kgQCQ在0～6svtPQP与地面间的设P、Q间动摩擦因数为μ1，P与地面间的动摩擦因数为μ2，Qa1＝v1＝9.6m/s