2025版新教材高中物理第八章机械能守恒定律易错易混集训新人教版必修第二册

易错易混集训易错点1错误地认为由于支持力总与接触面垂直，所以支持力不做功1．如图所示，小物块位于光滑斜面体上，斜面体位于光滑水平地面上，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面体对小物块的作用力()A．垂直于接触面，做功为零B．垂直于接触面，做功不为零C．不垂直于接触面，做功为零D．不垂直于接触面，做功不为零易错点2对做功的条件相识不清而造成错解2．[2024·山西晋中平遥中学高一下质量检测]一木块前端有一滑轮，绳的一端系在右方固定处，另一端穿过滑轮用恒力F拉住保持两股绳之间的夹角θ不变，如图所示，当用力拉绳使木块前进s时，力F对木块做的功(不计绳重和摩擦)是()A．FscosθB．Fs(1＋cosθ)C．2FscosθD．2Fs易错点3恒力功和变力功的求解混淆3．[2024·江苏宿迁沭阳高一下期中]如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点的正下方P点．若小球在水平拉力的作用下，从P点缓慢地移动到Q点，水平拉力FT做的功为W1；若小球在水平恒力F＝mg的作用下，从P点运动到Q点水平拉力FT做的功为W2，已知θ＝30°，则W1和W2大小关系为()A．W1＝W2B．W1>W2C．W1<W2D．无法推断易错点4不能正确理解瞬时功率公式P＝Fvcosα而造成错解4．如图所示，将质量为m的小球以初速度v0从A点水平抛出，正好垂直落在斜面上的B点处．已知斜面的倾角为α，则：(1)小球落到斜面上的B点时重力做功的瞬时功率是多少？(2)小球从A点到B点的过程中重力做功的平均功率是多少？易错点5误认为细绳突然被拉伸时机械能守恒5．如图所示，细绳的一端固定在O点，另一端系着一金属小球，小球的质量为m，细绳长为l.将细绳拉直，让细绳从偏离水平方向30°的位置由静止释放小球，已知重力加速度为g.求：(1)细绳刚伸直时小球的速度大小；(2)小球运动到最低点A时细绳受到的拉力．易错易混集训[过易错]1．答案：B解析：依据功的定义，为了求斜面体对小物块的支持力所做的功，应找到小物块的位移．小物块对斜面体的压力垂直于斜面斜向下，由于地面光滑，该力使斜面体水平向右运动．小物块所受支持力与位移方向如图所示，支持力与物块位移间的夹角大于90°，则斜面体对物块做负功，应选B.易错分析：要明确斜面体固定与不固定时，小物块的位移是不一样的．若斜面体固定，物块沿斜面下滑时，支持力做的功为零．受此结论影响，有些同学易错选A.这反映出部分同学对力做功的本质不太理解，没有从求功的根本方法来思索．这是造成错解的主要缘由．2．答案：B解析：方法一：拉绳时，两股绳中的拉力都是F，它们都对木块做功，因此其对木块做的功为W＝W1＋W2＝Fscosθ＋Fs＝Fs(1＋cosθ)，B正确．方法二：如图所示，木块发生的位移为s时，由图中几何关系可知力F的作用点发生的位移大小为l＝2scoseq\f(θ,2)，与力F之间的正向夹角为eq\f(θ,2)，故恒力F对木块做的功为W＝Flcoseq\f(θ,2)＝2Fscos2eq\f(θ,2)＝Fs(1＋cosθ)，B正确．易错分析：力干脆作用在物体之上，物体的位移与力的作用点的位移就是一样的，可以不加区分；但假如力不是干脆作用在物体之上，或者物体不能看作质点，位移l就应当是力的作用点的位移．3．答案：C解析：当用水平拉力缓慢拉动小球时，依据动能定理可得W1－mgh＝0，由几何关系可知，h＝l(1－cos30°)，解得拉力的功W1＝mgl(1－cos30°)；小球在水平恒力F＝mg的作用下时，拉力的功W2＝Flsin30°＝0.5mgl>W1，故C正确．易错分析：误认为两种状况都是恒力作用．其实小球在水平拉力的作用下，从P点缓慢地移动到Q点，随着角度θ的改变可知水平拉力F是变力，故不能利用W＝Fscosθ求解，可依据动能定理进行求解．4．答案：(1)eq\f(mgv0,tanα)(2)eq\f(mgv0,2tanα)解析：(1)将小球落在斜面上时的速度进行分解，如图所示．小球在竖直方向上的分速度vy＝eq\f(v0,tanα)，所以小球落到斜面上的B点时重力做功的瞬时功率P＝mgvy＝eq\f(mgv0,tanα).(2)在小球从A点到B点的过程中，竖直方向上的分运动为自由落体运动，竖直方向上的平均速度vy＝eq\f(1,2)(0＋vy)＝eq\f(v0,2tanα)，故重力做功的平均功率P＝mgvy＝eq\f(mgv0,2tanα).易错分析：本题的易错之处在于有同学误认为小球落到B点时重力做功的瞬时功率为重力与瞬时速度的乘积．处理此类问题的关键是正确地理解P＝Fvcosα，留意α为F与v之间的夹角，即应将小球落在B点的速度沿水平方向与竖直方向分解，重力做功的瞬时功率P＝mgvy.5．答案：(1)eq\r(2gl)(2)3.5mg解析：(1)小球先做自由落体运动，设细绳刚伸直时小球的速度大小为v1，由对称性可知小球下降的高度h＝2lsin30°，依据机械能守恒定律得mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))，解得v1＝eq\r(2gl).(2)细绳伸直后瞬间，小球在垂直细绳方向的速度设为v2，依据运动的分解得v2＝v1cos30°＝eq\r(\f(3,2)gl)，设小球运动到最低点A时的速度为v3，以过A点的水平面为零势能面，依据机械能守恒定律得eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))＋mgl(1－sin30°)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(3))，解得v3＝eq\r(\f(5,2)gl)，小球在最低点，由牛顿其次定律得FT－mg＝meq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(3)),l)，解得FT＝3.5mg.由牛顿第三定律可知，小球运动到最低点A时细绳受到的拉力为3.5mg.易错分析：一般状况下物体的碰撞或绳子的拉伸等，都会使物体一部