通用版2019版高考物理二轮复习专题检测八技法专题__巧用“能量观点”解决力学选择题含解析2.pdf
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1、技法专题巧用“能量观点”解决力学技法专题巧用“能量观点”解决力学 1.如图所示, 物块的质量为m, 它与水平桌面间的动摩擦因数为。 起初, 用手按住物块, 物块的速度为零,弹簧的伸长量为x,然后放手, 当弹簧的长度第一次回到原长时,物块的速度为v。则此过程中弹力所做的功为( ) A.mv2mgx Bmgxmv2 1 2 1 2 C.mv2mgx D以上选项均不对 1 2 解析:选 C 设W弹为弹力对物体做的功,因为克服摩擦力做的功为mgx,由动能定 理得W弹mgxmv20,得W弹mv2mgx,C 对。 1 2 1 2 2(2018江苏高考)从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面
2、。 忽略空气阻力,该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图像是( ) 解析:选 A 小球做竖直上抛运动,设初速度为v0,则vv0gt,小球的动能Ekmv2, 1 2 把速度v代入,得Ekmg2t2mgv0tmv02,Ek与t为二次函数关系,A 正确。 1 2 1 2 3 多选(2016全国卷)如图,一固定容器的内壁是半径为R 的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容 器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为W。重力 加速度大小为g。设质 点P在最低点时,向心加速度的大小为a, 容器对它的支持力大小为N, 则 ( ) Aa Ba 2mgRW mR 2mgRW mR
3、CN DN 3mgR2W R 2mgRW R 解析 : 选 AC 质点P下滑到最低点的过程中,由动能定理得mgRWmv2,则速度 v 1 2 ,在最低点的向心加速度a,选项 A 正确, B 错误;在最 2mgRW m v2 R 2mgRW mR 低点时,由牛顿第二定律得Nmgma,N,选项 C 正确,D 错误。 3mgR2W R 4.如图为某同学建立的一个测量动摩擦因数的模型。物块自左 侧斜面上A点由静止滑下,滑过下面一段平面后,最高冲至右侧斜 面上的B点。 实验中测量出了三个角度, 左右斜面的倾角和及AB 连线与水平面的夹角。物块与各接触面间动摩擦因数相同且为, 忽略物块在拐角处的能量 损失
4、,以下结论正确的是( ) Atan Btan Ctan Dtan 2 解析:选 C 设AB的水平长度为x,竖直高度差为h,对从A到B的过程运用动能定理 得mghmgcos ACmgCEmgcos EB0, 因为ACcos CEEBcos x,则有mghmgx0,解得 tan ,故 C 正确。 h x 5 如图所示, 质量、 初速度大小都相同的A、B、C三个小球, 开始时在同一水平面上,A 球竖直上抛,B球以倾角斜向上抛,C球沿倾角为的光滑斜面上滑,它们上升的最大 高度分别为hA、hB、hC,空气阻力不计,则( ) AhAhBhC BhAhBhC DhAhChB 解析:选 D A球和C球上升到最
5、高点时速度均为零,而B球上升到最高点时仍有水平 方向的速度,即仍有动能。对A、C球由机械能守恒定律得mghmv02,得hAhC 1 2 h。对B球由机械能守恒定律得mghBmvt2mv02,且vt0,所以hAhChB,故 D 正 v02 2g 1 2 1 2 确。 6 (2019 届高三南京模拟)质量为m的球从地面以初速度v0竖直向上抛出, 已知球所 受的空气阻力与速度大小成正比。下列图像分别描述了球在空中运动的速度v、加速度a随 时间t的变化关系和动能Ek、 机械能E(取地面处重力势能为零)随球距离地面高度h的变化 关系,其中可能正确的是( ) 解析:选 C 已知球所受的空气阻力与速度大小成
6、正比,即Ffkv,当球上升到最高点 时,v为零,球只受重力,a等于g,则vt图线切线的斜率不等于零,故 A 错误;根据牛 顿第二定律, 球上升过程中 :mgkvma,v逐渐减小,a逐渐减小, 球下降过程中 :mgkv ma,v逐渐增大,a逐渐减小,故 B 错误;上升过程,由动能定理:mghFfhEkEk0, 解得EkEk0(mgkv)h,随h的增加,v减小,则Ekh图像的斜率减小,下降过程,由动 能定理 :mg(h0h)Ff(h0h)Ek, 即Ek(mgkv)(h0h), 随下降的高度的增加,v增大, Ekh图像的斜率减小,故 C 正确;机械能的变化量等于克服阻力做的功: FfhEE0, 上升
7、过程中v逐渐减小, 则Ff逐渐减小, 即Eh图像的斜率逐渐变小, 故Eh 图像不是直线,故 D 错误。 7.(2018武汉调研)如图所示,半径为R、圆心为O的光滑圆环固 定在竖直平面内,OC水平,D是圆环最低点。质量为 2m的小球A与质 量为m的小球B套在圆环上,两球之间用轻杆相连。两球初始位置如图 所示,由静止释放,当A运动至D点时,B的动能为( ) A.mgR B.mgR 2 2 2 6 C.mgR D.mgR 4 2 2 4 2 6 解析:选 D A、B组成的系统机械能守恒,当A运动到最低点D时,A下降的高度为 hARRsin 45,B上升的高度为hBRsin 45,则有 2mghAmg
8、hB 2mvA2mvB2, 1 2 1 2 又vAvB,所以B的动能为EkBmvB2mgR,选项 D 正确。 1 2 4 2 6 8 (2018烟台模拟)某段高速路对载重货车设定的允许速度范围为 5080 km/h, 而上 坡时若货车达不到最小允许速度 50 km/h,则必须走“爬坡车道”来避免危险。某质量为 4.0104 kg 的载重货车, 保持额定功率 200 kW 在 “爬坡车道” 上行驶, 每前进 1 km, 上升 0.04 km,货车所受的阻力(摩擦阻力与空气阻力)为车重的 0.01 倍,g取 10 m/s2,爬坡车道足够 长,则货车匀速上坡的过程中( ) A牵引力等于 2104 N
9、 B速度可能大于 36 km/h C增加的重力势能等于货车牵引力所做的功 D增加的机械能等于货车克服阻力所做的功 解析:选 A 货车匀速上坡的过程中,根据平衡条件得:牵引力大小 F0.01mg mgsin 0.014.010410 N4.010410 N2104 N, 故 A 正确 ; 根据PFv 0.04 1 得:v m/s10 m/s36 km/h,故 B 错误;匀速上坡过程增加的重力势能等于 P F 2 105 2 104 汽车牵引力所做的功与克服阻力做功之差,故 C 错误 ; 根据功能关系知,匀速上坡过程增加 的机械能等于汽车牵引力做功与克服阻力所做的功之差,故 D 错误。 9 多选(
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