高考物理复习第五章机械能机械能专项练习

《机械能》专题练习1/27易错排查练1.如图,质量为m小物块P位于斜面Q上,Q与水平面夹角为θ,不计一切摩擦,小物块P从静止开始沿斜面下滑过程中()A.斜面给P支持力为mgcosθB.物块P对斜面做正功C.物块P机械能守恒D.斜面对P弹力方向不垂直于接触面B易错总结:本题要注意“不计一切摩擦”这个条件,斜面与物块、斜面与水平面间都是光滑.在物块沿斜面下滑同时,斜面沿水平面运动.解析:小物块加速下滑时,斜面体加速后退,故斜面给P支持力不等于mgcosθ,选项A错误;斜面体Q在小物块P推进下向右加速,动能增加,依据动能定理可知,物块P对斜面弹力对斜面体做正功,故B正确;P与Q物体系统内,物块P减小重力势能转化为P与Q动能,即P,Q系统机械能守恒,不过除重力做功外,弹力对P做负功,故P机械能不守恒,C错误;斜面对P弹力方向垂直于接触面,与运动状态无关,故D错误.2/272.(多项选择)如图所表示,卷扬机绳索经过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上木箱,使之沿斜面加速向上移动.在移动过程中,以下说法正确是()A.F对木箱做功等于木箱增加动能与木箱克服摩擦力所做功之和B.F对木箱做功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做功之和C.木箱克服重力做功等于木箱增加重力势能D.F对木箱做功等于木箱增加机械能与木箱克服摩擦力做功之和CD3/27易错总结:分析该题要注意克服某力做功与某力做负功不一样,前者强调了某力做功数值,后者说明这个力做功正、负,在书写动能定理时一定要注意这个区分.4/273.如图所表示,在倾角θ=30°光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1kg和2kg可视为质点小球A和B,两球之间用一根长L=0.2m轻杆相连,小球B距水平面高度h=0.1m.两球从静止开始下滑到光滑地面上,不计球与地面碰撞时机械能损失,g取10m/s2.则以下说法中正确是()A.下滑整个过程中A球机械能守恒B.下滑整个过程中两球组成系统机械能守恒C.两球在光滑地面上运动时速度大小为2m/sD.系统下滑整个过程中B球机械能增加量为JB5/27易错总结:对A,B组成系统,没有机械能损失和增加,属于系统整体机械能守恒,而对A或B机械能不守恒.因为轻杆对A做了负功,对B做了正功,使A机械能降低,B机械能增加.6/27AD7/27易错总结:要注意确定研究对象,对子弹分析还是对木块分析、还是对子弹、木块组成系统分析.题目中计算摩擦阻力功时,位移要用对地位移,计算摩擦生热时,位移要用子弹和木块间相对位移.8/275.如图所表示,木板质量为M,长度为L,小木块(可视为质点)质量为m,水平地面光滑,一根不计质量轻绳经过定滑轮分别与木板和小木块连接,小木块与木板间动摩擦因数为μ,开始时木块静止在木板左端,现用水平向右力将小木块拉至木板右端,拉力最少做功为()A. B.2μmgLC.μmgL D.μ(M+m)gLC易错总结:该题有两个地方轻易犯错.一是F大小,不要认为F=μmg,而是F=2μmg,二是F位移x,不要认为x=L,而是x=.9/276.如图所表示,用长为L细绳悬挂一个质量为m小球,悬点为O点,把小球拉至A点,使悬线与水平方向成30°角,然后松手,问:(1)小球运动到C点时速度为多大?解析:(1)小球从A点到C点做自由落体运动,下落高度为L,则vC=.答案:(1)10/27(2)小球运动到悬点正下方B点时,悬线中张力为多大?11/27易错总结:该题中A→C过程机械能守恒,C→B过程机械能也守恒,但A→B整个过程机械能不守恒,因为C位置前后有机械能损失,转化为细绳内能.12/27热点强化练热点一功、功率计算1.如图所表示,木板可绕固定水平轴O转动.木板从水平位置OA迟缓转到OB位置,木板上物块一直相对于木板静止.在这一过程中,物块重力势能增加了2J.用FN表示物块受到支持力,用Ff表示物块受到摩擦力.在此过程中,以下判断正确是()A.FN和Ff对物块都不做功B.FN对物块做功为2J,Ff对物块不做功C.FN对物块不做功,Ff对物块做功为2JD.FN和Ff对物块所做功代数和为0B解析:由做功条件可知,只要有力,而且物块沿力方向有位移,那么该力就对物块做功.由受力分析知,支持力FN做正功,但摩擦力Ff方向一直和速度方向垂直,所以摩擦力不做功.由动能定理知W-mgh=0,故支持力FN做功为mgh.选项B正确.13/272.(多项选择)如图所表示,汽车在平直路面上匀速运动,速度大小为v,受到恒定阻力Ff,用跨过光滑定滑轮轻绳牵引轮船,汽车与滑轮间绳保持水平.当牵引轮船绳与水平方向成θ角时,绳拉力对船做功功率为P,此时绳对船拉力为F,汽车发动机输出功率为P1,则()AC14/2715/27热点二动能定理应用3.(多项选择)(·河北保定调研)如图所表示,内壁光滑半径大小为R圆轨道竖直固定在桌面上,一个质量为m小球静止在轨道底部A点.现用小锤沿水平方向快速击打小球,击打后快速移开,使小球沿轨道在竖直面内运动.当小球回到A点时,再次用小锤沿运动方向击打小球,经过两次击打,小球才能运动到圆轨道最高点.已知小球在运动过程中一直未脱离轨道,在第一次击打过程中小锤对小球做功W1,第二次击打过程中小锤对小球做功W2.设先后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球动能,则值可能是()AB16/2717/274.(·江苏淮安模拟)如图所表示,小物块与水平轨道、倾斜轨道之间动摩擦因数均相同,小物块从倾角为θ1轨道上高度为hA点静止释放,运动至B点时速度为v1.现将倾斜轨道倾角调至为θ2,仍将物块从轨道上高度为hA点静止释放,运动至B点时速度为v2.已知θ2<θ1,不计物块在轨道接触处机械能损失.则()A.v1<v2B.v1>v2C.v1=v2D.因为不知道θ1,θ2详细数值,v1,v2关系无法判定C18/2719/27热点三功效关系综合应用5.(多项选择)(·山东青岛模拟)如图所表示,一根原长为L轻弹簧,下端固定在水平地面上,一个质量为m小球,在弹簧正上方从距地面高度为H处由静止下落压缩弹簧.若弹簧最大压缩量为x,小球下落过程受到空气阻力恒为Ff,则小球从开始下落至最低点过程()A.小球动能增量为零B.小球重力势能增量为mg(H+x-L)C.弹簧弹性势能增量为(mg-Ff)(H+x-L)D.系统机械能减小FfHAC解析:小球下落整个过程中,开始时速度为零,结束时速度也为零,所以小球动能增量为0,故A正确;小球下落整个过程中,重力做功WG=mgh=mg(H+x-L),依据重力做功量度重力势能改变WG=-ΔEp得,小球重力势能增量为-mg(H+x-L),故B错误;依据动能定理得WG+Wf+W弹=0-0=0,所以W弹=-(mg-Ff)(H+x-L),依据弹簧弹力做功量度弹性势能改变W弹=-ΔEp,得弹簧弹性势能增量为(mg-Ff)(H+x-L),故C正确;系统机械能降低许等于重力、弹力以外力做功,所以小球从开始下落至最低点过程,克服阻力做功为Ff(H+x-L),所以系统机械能减小Ff(H+x-L),故D错误.20/276.(多项选择)如图(甲)所表示,质量m=2kg长木板A放在光滑水平面上,另一质量m=2kg物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止长木板A表面,因为A,B间存在摩擦,之后A,B速度随时间改变情况如图(乙)所表示,重力加速度g=10m/s2,则以下说法正确是()A.木板取得动能为2JB.系统损失机械能为1JC.木板A最小长度为1mD.A,B间动摩擦因数为0.1CD21/27热点四机械能守恒和能量守恒7.(多项选择)如图所表示,M为固定在水平桌面上有缺口方形木块,abcd是半径为R3/4光滑圆弧形轨道,a为轨道最高点,de面水平且有一定长度.今将质量为M小球在d点正上方高为h处由静止释放,让其自由下落到d处切入轨道内运动,不计空气阻力,则()A.只要h大于R,释放后小球就能经过a点B.只要改变h大小,就能使小球经过a点后,既可能落回轨道内,又可能落到de面上C.不论怎样改变h大小,都不可能使小球经过a点后落回轨道内D.调整h大小,能够使小球飞出de面之外(即e右侧)CD22/2723/278.如图所表示是阿毛同学漫画中出现装置,描述了一个“吃货”用来做“糖炒栗子”“萌”事儿:使板栗在地面小平台上以一定初速度经两个四分之一圆弧衔接而成轨道,从最高点P飞出进入炒锅内,利用往返运动使其均匀受热.我们用质量为m小滑块代替栗子,借这套装置来研究一些物理问题.设大小两个四分之一圆弧半径分别为2R和R,小平台和圆弧均光滑.将过锅底纵截面看成两个斜面AB,CD和一段光滑圆弧组成.斜面动摩擦因数均为0.25,而且不随温度改变.两斜面倾角均为θ=37°,AB=CD=2R,A,D