2019高考物理二輪練習(xí)精練精析-5.4功能關(guān)系能量守恒定律21.(2018·天門模擬)以以下圖，質(zhì)量為m的跳高運(yùn)動員先后用背越式和超越式兩種跳高方式跳過某一高度，該高度比他起跳時的重心高出h，那么他從起跳后至超出橫桿的過程中戰(zhàn)勝重力所做的功( ).都一定大于mghB.都不必定大于mghC.用背越式不必定大于mgh，用超越式一定大于mghD.用背越式一定大于mgh，用超越式不必定大于mgh2.(2018·長春模擬)以以下圖，在圓滑四分之一圓弧軌道的頂端a點(diǎn)，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由靜止開始下滑，經(jīng)圓弧最低點(diǎn)b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點(diǎn)與水平軌道光滑相接，物塊最后滑至c點(diǎn)停止.假設(shè)圓弧軌道半徑為R,物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,以下說法正確的選項(xiàng)是( ).物塊滑到b點(diǎn)時的速度為gRB.物塊滑到b點(diǎn)時對b點(diǎn)的壓力是3mgC.c點(diǎn)與b點(diǎn)的距離為RD.整個過程中物塊機(jī)械能損失了mgR3.一質(zhì)量為m的物體以某一速度沖上一個傾角為37°的斜面，其運(yùn)動的加快度的大小為0.9g.這個物體沿斜面上漲的最大高度為H，那么在這個過程中( ).物體的重力勢能增添了0.9mgHB.物體的重力勢能增添了mgHC.物體的動能損失了0.5mgHD.物體的機(jī)械能損失了0.5mgH4.(2012·南通模擬)如圖甲所示，在傾角為θ的圓滑斜面上，有一個質(zhì)量為m的物體在沿斜面方向的力F的作用下由靜止開始運(yùn)動，物體的機(jī)械能E隨位移x的變化關(guān)系如圖乙所示.此中0～x1過程的圖線是曲線，x1～x2過程的圖線為平行于x軸的直線，那么以下說法中正確的選項(xiàng)是( ).物體在沿斜面向下運(yùn)動B.在0～x1過程中，物體的加快度向來減小C.在0～x2過程中，物體先減速再勻速D.在x1～x2過程中，物體的加快度為gsinθ5.(2018·中山模擬)以以下圖，、B兩物體用一根越過定滑輪的細(xì)繩相連，置于固定斜面體的兩個斜面上的同樣高度處，且都處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩斜面的傾角分別為α和β，假設(shè)不計(jì)摩擦，剪斷細(xì)繩后，以下關(guān)于兩物體說法中正確的選項(xiàng)是( ).兩物體著地時所受重力的功率同樣兩物體著地時的動能同樣C.兩物體著地時的速率同樣D.兩物體著地時的機(jī)械能同樣將三個不一樣的斜面以以下圖擱置，此中斜面1與2底邊同樣，斜面2和3高度同樣，同一物體與三個斜面間的動摩擦因數(shù)均同樣，在物體分別沿三個斜面從頂端由靜止下滑究竟端的過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是( ).三種狀況下物體損失的機(jī)械能E3>E2>E1B.三種狀況下摩擦產(chǎn)生的熱量Q1=Q2<Q3C.到達(dá)底端的速度v1>v2=v3D.到達(dá)底端的速度v1>v2>v37.(2018·臨沂模擬)第十三屆田徑錦標(biāo)賽于2017年8月在韓國大邱舉行.在撐桿跳競賽中,波蘭選手沃伊切霍夫斯基以5.90m的高度奪金,假如把撐桿跳全過程分成四個階段:a—b、b—c、c—d、d—e，以以下圖，那么對這四個階段的以下描述正確的有( ).a—b為加快助跑階段，人和桿的機(jī)械能在增添B.b—c為桿曲折人上漲階段，系統(tǒng)動能減少，重力勢能和彈性勢能在增添C.c—d為桿挺直人上漲階段，人的動能轉(zhuǎn)變成重力勢能D.d—e為人過橫桿后的著落階段，重力所做的功等于人機(jī)械能的增加量傳遞帶用于傳遞工件可以提高工作效率.以以下圖,傳遞帶長度是l,以恒定的速度v運(yùn)送質(zhì)量為m的工件,工件從最低點(diǎn)無初速度地放到傳遞帶上,到達(dá)最高點(diǎn)B前有一段勻速的過程.工件與傳遞帶之間的動摩擦因數(shù)為μ,傳遞帶與水平方向夾角為θ,每當(dāng)前一個工件在傳遞帶上停止相對滑動時,后一個工件馬上放到傳遞帶上,整條傳遞帶滿載時恰好能傳遞n個工件.重力加快度為g,那么以下說法正確的選項(xiàng)是( ).在傳遞帶上摩擦力對每個工件做的功為2Wfmvcos2(cossin)B.在傳遞帶上摩擦力對每個工件做的功為1mv2Wfmglsin2C.每個工件與傳遞帶之間由摩擦產(chǎn)生的熱量為Qmvcoscossin)2(D.傳遞帶滿載工件比空載時增添的功率為P=mgv(μcosθ+nsinθ-sinθ)【二】計(jì)算題(本大題共2小題，共28分，要有必需的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)9.(2018·聊城模擬)(14分)以以下圖，水平圓滑地面上停放著一輛小車，左邊靠在豎直墻壁上,小車的四分之一圓弧軌道B圓滑,在最低點(diǎn)B與水平軌道BC相切,BC的長度L=2m,圓弧半徑R=1m,整個軌道處于同一豎直平面內(nèi),可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從C點(diǎn)以8m/s初速度向左運(yùn)動,物塊與BC部分的動摩擦因數(shù)μ=0.7,物塊質(zhì)量為m=1kg,小車的質(zhì)量M=3.5kg(g=10m/s2)求:物塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)B時對軌道的壓力及走開B點(diǎn)上漲的最大高度.物塊滑向B點(diǎn)后再經(jīng)多長時間分開小車及小車運(yùn)動的最大速度.10.(2018·常熟模擬)(14分)以以下圖,遙控電動賽車(可視為質(zhì)點(diǎn))從點(diǎn)由靜止出發(fā),經(jīng)過時間t后關(guān)閉電動機(jī),賽車連續(xù)行進(jìn)至B點(diǎn)后進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的圓形圓滑軌道,經(jīng)過軌道最高點(diǎn)P后又進(jìn)入水平軌道CD上.賽車在水平軌道B部分和CD部分運(yùn)動時遇到的阻力恒為車重的0.5倍,即k=Ff/mg=0.5,賽車的質(zhì)量m=0.4kg,通電后賽車的電動機(jī)以額定功率P=2W工作,軌道B的長度L=2m,圓形軌道的半徑R=0.5m,空氣阻力可以忽視,取重力加快度g=10m/s2.某次競賽,要求賽車在運(yùn)動過程中既不可以離開軌道,又要在CD軌道上運(yùn)動的行程最短.在此條件下,求:(1)賽車在CD軌道上運(yùn)動的最短行程.賽車電動機(jī)工作的時間.答案分析【分析】選C.采納背越式跳高方式時，運(yùn)動員的重心高升的高度可以低于橫桿，而采納超越式跳高方式時，運(yùn)動員的重心高升的高度必定高于橫桿，故用背越式時戰(zhàn)勝重力做的功不必定大于mgh，而采納超越式時戰(zhàn)勝重力做的功必定大于mgh，C正確.【分析】選B、C、D.由a到b的過程中，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律可得：12,得vb2gR,錯誤；由vb2得：FNb=3mg，mgR2mvbFNbmgmRB正確；由能量守恒可得：mgR-μmg·x=0,得R，C正確；在整bcxbc個過程中，戰(zhàn)勝摩擦力做功為mgxbc=mgR,故機(jī)械能損失了mgR,D正確.【分析】選B、D.由mgsin37°+Ff=ma可得：Ff=0.3mg,物體上滑過程中，物體重力做負(fù)功，大小為mgH，故重力勢能增添了mgH，錯誤，B正確；物體機(jī)械能的損失等于物體戰(zhàn)勝阻力所做的功，其大小為，D正確；由2=3gH,故物體動能損H2H得：v0Ff0.5mgHv02asin37sin37失為121.5mgHmv02

,C錯誤.【分析】選、D.由圖乙可知，在0～x1過程中，物體機(jī)械能減少，故力F在此過程中做負(fù)功，所以，物體沿斜面向下運(yùn)動，因在E-x圖線中的0～x1階段，圖線的斜率變小，故力F在此過程中逐漸減小，由mgsinθ-F=ma可知，物體的加快度逐漸增大，正確，B、C錯誤;x1～x2過程中，物體機(jī)械能保持不變，F(xiàn)=0,故此過程中物體的加快度a=gsinθ,D正確.【變式備選】(2018·桂林模擬)以以下圖，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直擱置，下端固定在水平川面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高處由靜止開釋，那么從小球壓上彈簧后連續(xù)向下運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是( ).彈簧的彈性勢能逐漸增大小球剛接觸彈簧時動能最大C.小球所受合力的最大值可能等于重力D.該過程的某一階段內(nèi)，小球的動能增大而小球的機(jī)械能減少【分析】選、D.小球壓上彈簧后連續(xù)向下運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，彈簧的壓縮量增大，彈簧的彈性勢能逐漸增大，正確；小球壓上彈簧后的開始階段，仍有mg>kx，故小球還要連續(xù)加快，而此過程中小球的機(jī)械能有一部分轉(zhuǎn)變成彈簧的彈性勢能，小球機(jī)械能減少了，故D正確，B錯誤；小球在最低點(diǎn)時合力最大，方向向上，其合力必定大于mg,C錯誤.【分析】選、C.由剪斷細(xì)繩前兩物體均衡可得:mAgsinmBgsin,由機(jī)械能守恒得：1mv2,可知兩物體著地時的速度v2gH,故mgH2它們的速度大小同樣，但因物體質(zhì)量不一樣，故兩物體著地時的動能和機(jī)械能均不一樣，B、D錯誤，C正確；由PAmAgvsin，PBmBgvsin可知，兩物體著地時，所受重力的功率同樣，正確.【分析】選B、D.物體損失的機(jī)械能等于因摩擦產(chǎn)生的熱量，也等于物體戰(zhàn)勝摩擦力所做的功W，由Wfmgcosl可知，Wf3Wf2Wf1，f故B正確，錯誤；由動能定理得：12,由h>h可知，v>v,mghWfmv12122由Wf3Wf2可知，v>v,故C錯誤，D正確.23【分析】選、B.在加快助跑階段，人和桿的速度增大,其機(jī)械能增添,正確;在桿曲折人上漲階段,系統(tǒng)的重力勢能和彈性勢能在增添,而系統(tǒng)動能減少,B正確;在c—d階段,桿挺直人上漲的過程,桿的彈性勢能和人的動能均轉(zhuǎn)變成重力勢能,C錯誤;人過橫桿后的著落階段,只有重力做功,人的機(jī)械能守恒,D錯誤.【解題指南】解答此題時應(yīng)明確以下三點(diǎn)：(1)傳遞帶對工件所做的功等于工件動能與重力勢能的增量.(2)由摩擦產(chǎn)生的熱量等于滑動摩擦力與相對位移的乘積.滿載時有一個工件是滑動摩擦力,其他為靜摩擦力.【分析】選B、D.由動能定理可知,Wfmglsin12,故傳遞帶上摩mv2擦力對每個工件做的功為1mv2,錯誤,B正確;工件加快Wfmglsin2過程的加快度mgcosmgsingsin,加快到同速所用的時間agcost

mvv,故每個工件加快過程中由摩擦產(chǎn)生的熱量agcosgsinQmgcos(vtvt)mcosv222(cossin)

故C錯誤；滿載比空載時，傳遞帶增添的拉力F=(n-1)mgsinθ+μmgcosθ,故傳遞帶滿載比空載時增添的功率為P=F·v=mgv(μcosθ+nsinθ-sinθ),D正確.【分析】(1)物塊由C到B的過程對物塊由動能定理得:mgL1mvB21mv222(2分)據(jù)牛頓第二定律:mvB2FNmgR(2分)由牛頓第三定律FN=-FN′，F(xiàn)N′的大小為46N,方向豎直向下(2分)由機(jī)械能守恒定律:1mvB，mgh22解得:h=1.8m(2分)設(shè)物塊滑回B點(diǎn)至軌道尾端C處罰別用時t,對物塊由牛頓第二定律μmg=ma1對小車有:μmg=Ma2(2分)vt1at2(1at2)LB2122(2分)解得:2st3分別時小車速度最大v車=a2t解得:v車=1.33m/s(2分)答案：(1)46N，方向豎直向下1.8m(2)2s1.33m/s310.【分析】(1)要求賽車在運(yùn)動過程中既不可以離開軌道,又在CD軌道上運(yùn)動的行程最短,那么賽車經(jīng)過圓軌道P點(diǎn)時速度最小,此時賽車對軌道的壓力為零,重力供給向心力:mgmvPR

2(2分)C點(diǎn)的速度,由機(jī)械能守恒定律可得:mg2R1mvP21mvC222(3分)由上述兩式聯(lián)立，代入數(shù)據(jù)可得：vC=5m/s(1分)設(shè)賽車在CD軌道上運(yùn)動的最短行程為x,由動能定理可得：kmgx01mvC22(2分)代入數(shù)據(jù)可得：x=2.5m(1分)因?yàn)樨Q直圓軌道圓滑，由機(jī)械能守恒定律可知：vB=vC=5m/s從點(diǎn)到B點(diǎn)的運(yùn)動過程中，由能量守恒定律