1、專題突破練5動(dòng)能定理機(jī)械 能守恒定律功能關(guān)系的應(yīng)用（時(shí)間:45 分鐘 滿分:100 分）一、選擇題（共 11 小題，每小題 6 分，共 66 分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第 15 小題只有一個(gè) 選項(xiàng)符合題目要求,第 611 小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得 6 分,選對(duì)但不全的得 3 分,有選錯(cuò)或不答的得 0 分）1.（2018 山東濟(jì)寧期末）一物體被豎直上拋，已知拋起的初速度與回到拋出點(diǎn)時(shí)的速度的大小之比為k,物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的空氣阻力大小不變，則空氣阻力與重力之比為（）1A.kB.k2- 1fc2+ 1C.廠-D. 12.2LJ（2018 江蘇淮安、宿遷期中質(zhì)檢）如圖所示，x

2、軸在水平地面上，y軸在豎直方向。圖中畫出了從y軸上不同位置沿x軸正向水平拋出的三個(gè)質(zhì)量相等小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡。小球a從（0,2L）拋出,落在（2L,0）處；小球b、c從（L,0）拋出，分別落在（2L,0）和（L,0）處。不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A.b的初速度是a的初速度的兩倍B.b的初速度是a的初速度的倍C.b的動(dòng)能增量是c的動(dòng)能增量的兩倍D.a的動(dòng)能增量是c的動(dòng)能增量的倍3.2（2018 江蘇徐州考前打靶）如圖所示,在投球游戲中，小紅坐在可升降的椅子上，向正前方的圓桶水平 拋出籃球。已知某次拋出點(diǎn)的實(shí)際高度為2.0 m,桶的高度為 0.4 m,桶到拋出點(diǎn)的水平距離為1.6m,

3、籃球恰好落入桶內(nèi)，籃球質(zhì)量為 500 g,小紅對(duì)籃球做功約為（）A.0.2 JB.2 JC.20 JD.200 J4.（2018 四川攀枝花一模）一輛汽車在平直公路上勻速行駛，在ti時(shí)刻突然將汽車的功率減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2時(shí)刻汽車又開始勻速行駛。若汽車所受阻力保持不變，則從ti到t2的（2018 河南南陽(yáng)期末）如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的圓管形軌道的外軌光滑，內(nèi)軌粗糙。一小球從軌道的最低點(diǎn)以初速度V0向右運(yùn)動(dòng)，球的直徑略小于圓管的直徑，球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R空氣阻力不計(jì),重力加速度大小為g,下列說(shuō)法一定正確的是（）A. 若V02 -,小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不可能守恒B. 若vc=3

4、 - ,小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒C. 若V0-,小球不可能到達(dá)最高點(diǎn)D. 若V0=2 -,小球恰好能到達(dá)最高點(diǎn)6.（2018 山東臨沂期中）如圖所示，豎直平面內(nèi)放一直角桿，桿的水平部分粗糙，桿的豎直部分光滑，兩 部分各套有質(zhì)量均為 1 kg 的小球A和BA、B間用細(xì)繩相連，A與水平桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩=0.2,初始AB均處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知：OA=3 m,OB=4 m。若A球在水平拉力F的作用下向右緩慢地移動(dòng)1m（g取 10 m/s2）,那么該過(guò)程中（）A.小球A受到的摩擦力大小為 7.5 NB. 小球B上升的距離為 1 mC. 拉力F做功為 12 JD.拉力F做功為 14 J7.圖線為直線。下

5、列說(shuō)法正確的是（）過(guò)程中，汽車的（）A.速度增加，加速度減小B.速度減小，加速度增加D.速度增加，加速度增加5.（2018 山東泰安期中）一物體在豎直方向的升降機(jī)中 小球的機(jī)械能E與其上升高度h關(guān)系的圖象如圖所示,由靜止開始豎直向上做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,其中 0h1過(guò)程的圖線為曲線,h1h2過(guò)程中的3A.0h 過(guò)程中，升降機(jī)對(duì)小球的支持力一定做正功B. 0h 過(guò)程中，小球的動(dòng)能一定在增加C.h1h2過(guò)程中，小球的動(dòng)能可能不變D.h1h2過(guò)程中，小球重力勢(shì)能可能不變4（2017 河南中原聯(lián)考）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為 2m的甲球和一個(gè)質(zhì)量為m的乙球，用長(zhǎng)度為 2R的輕桿連接,兩個(gè)球都被限制在半徑為

6、R的光滑圓形豎直軌道上，軌道固定于水平地面。初始時(shí)刻，輕桿豎直，且質(zhì)量為 2m的甲球在上方。此時(shí)，受擾動(dòng)兩球開始運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（ ）A. 甲球下滑過(guò)程中減少的機(jī)械能總等于乙球增加的機(jī)械能B. 甲球下滑過(guò)程中減少的重力勢(shì)能總等于乙球增加的重力勢(shì)能C. 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中甲球的最大速度為D. 甲球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)前，輕桿對(duì)乙球一直做正功10.（2018 四川攀枝花統(tǒng)考）物體由地面以 120 J 的初動(dòng)能豎直向上拋出，當(dāng)它從拋出至上升到某一點(diǎn)A的過(guò)程中，動(dòng)能減少 40 J，機(jī)械能減少 10 J。設(shè)空氣阻力大小不變，以地面為零勢(shì)能面，則物體 （ ）A. 落回到地面時(shí)機(jī)械能為70 JB

7、. 到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能為90 JC. 從最高點(diǎn)落回地面的過(guò)程中重力做功為60 JD. 從拋出到落回地面的過(guò)程中克服摩擦力做功為60 J11.（2018 江蘇南京、鹽城一模）如圖所示,光滑細(xì)桿上套有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球，兩球之間用輕質(zhì)彈簧相連，彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng),用長(zhǎng)為 2L的細(xì)線連結(jié)兩球。現(xiàn)將質(zhì)量為M的物塊用光滑的鉤子掛在細(xì)線上從細(xì)線繃直開始釋放,物塊向下運(yùn)動(dòng)。則物塊（）A. 運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能為零（2018 陜西西安一中一模）一賽車在平直賽道上以恒定功率加速不變，加速度a和速度的倒數(shù) 的關(guān)系如圖所示，則賽車A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng),其功率為 200kW,設(shè)所受到B.質(zhì)量為 500 kgC.所受

8、阻力大小為 2 000 ND.速度大小為 50 m/s 時(shí)牽引力大小為 3 000 N9.5B. 速度最大時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大C. 速度最大時(shí)，桿對(duì)兩球的支持力為（M衛(wèi)m gD.運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)兩球的支持力小于（Mmg二、計(jì)算題（本題共 2 個(gè)小題，共 34 分）12.(16 分)(2018 江蘇徐州抽測(cè))如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在墻壁上的O點(diǎn),另一端自由伸長(zhǎng)到A點(diǎn)，OA之間的水平面光滑。固定曲面在B處與水平面平滑連接。AB之間的距離s=1 m。質(zhì)量m=0.2kg 的小物塊開始時(shí)靜止在水平面上的B點(diǎn),物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩=0.4?，F(xiàn)給物塊一個(gè)水平向左vo=5 m/s 的初速度,

9、g取 10 m/s。(1)求彈簧被壓縮到最短時(shí)所具有的彈性勢(shì)能Ep；求物塊返回 B 點(diǎn)時(shí)的速度大??；(3)若物塊能沖上曲面的最大高度h=0.2 m,求木塊沿曲面上滑過(guò)程所產(chǎn)生的熱量。13.（18 分）如圖所示，左側(cè)豎直墻面上固定半徑為R=0.3 m 的光滑半圓環(huán)，右側(cè)豎直墻面上與圓環(huán)的圓心O等 高處固定一光滑直桿。質(zhì)量為m=100 g 的小球a套在半圓環(huán)上，質(zhì)量為m=36 g 的滑塊b套在直桿 上,二者之間用長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.4 m 的輕桿通過(guò)兩鉸鏈連接。現(xiàn)將a從圓環(huán)的最高處由靜止釋放,使a沿 圓環(huán)自由下滑，不計(jì)一切摩擦，a、b均視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取 10 m/s2。求：(1)小球a滑到與圓心O

10、等高的P點(diǎn)時(shí)的向心力大??；小球a從P點(diǎn)下滑至桿與圓環(huán)相切的Q點(diǎn)的過(guò)程中，桿對(duì)滑塊b做的功。6專題突破練 5 動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律功能關(guān)系的應(yīng)用一、選擇題(共 11 小題，每小題 6 分，共 66 分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第 15 小題只有一個(gè) 選項(xiàng)符合題目要求,第 611 小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得 6 分,選對(duì)但不全的得 3 分,有選錯(cuò)或不答的得 0 分)1.C 解析 設(shè)物體的質(zhì)量為m空氣阻力大小為f,上升的最大高度為h,根據(jù)動(dòng)能定理得，上升過(guò)121坯f _1程:-(mg+f)h=0-,下降過(guò)程:(mg-f)h= mV,由題意知：=k,聯(lián)立解得：1,故選 C。麗 站農(nóng)X

11、_農(nóng)2.B 解析a、b的水平位移相同，但運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，根據(jù)t=.可知.,根據(jù)V0=可知故 A 錯(cuò)誤,B 正確；be的豎直位移相同，根據(jù)動(dòng)能定理 樂(lè)mgh可知，b的動(dòng)能增量等于c的動(dòng)能增量,選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；a的豎直位移等于e的 2 倍,根據(jù)動(dòng)能定理可知，a的動(dòng)能增量等于e的 2 倍,選項(xiàng) D 錯(cuò)誤;故選B。3.B 解析 籃球做平拋運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榍『寐淙胪爸校试谒椒较蛏嫌衳=vot,即在豎直方向上有1 1h= gt2,人對(duì)籃球做的功等于籃球拋出時(shí)具有的動(dòng)能，W=mV,故聯(lián)立解得W：2 J,B 正確。4.C 解析t1時(shí)刻之前功率為P,由于做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以牽引力F等于阻力f,當(dāng)汽車的功率突然F減小

12、一半，由于速度來(lái)不及變化，根據(jù)P=Fv知，此時(shí)牽引力減小為原來(lái)的一半，則F= vf。此時(shí)- fPa=八0,即加速度a與運(yùn)動(dòng)方向相反，汽車開始做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小。根據(jù)=Fv可知速度減F- f小又導(dǎo)致牽引力增大，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度a=減小，當(dāng)牽引力增大到等于阻力時(shí)，加速度減小到 0,又做勻速直線運(yùn)動(dòng)。由此可知在t1t2的這段時(shí)間內(nèi)汽車的加速度逐漸減小，速度逐漸減小，故 C 正確。5.B 解析 若小球上升到與圓心等高處時(shí)速度為零，此時(shí)小球只與外軌作用，不受摩擦力，只有重力12做功，由機(jī)械能守恒定律得 -=mgR解得V0= - ,當(dāng)V0 時(shí)，機(jī)械能是可以守恒的，故A 錯(cuò)誤；小球如果不擠壓內(nèi)軌

13、，則小球到達(dá)最高點(diǎn)速度最小時(shí)，小球的重力提供向心力，由牛頓第二定律得:mg=m,由于小球不擠壓內(nèi)軌，則小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不受摩擦力作用，只有重力做功，機(jī)械打秒2 _ 1能守恒，從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律得：亠.亠mV+mg2R解得：v=,則小球要不擠壓內(nèi)軌，速度應(yīng)大于等于,故 B 正確;如果內(nèi)圓光滑，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不受摩擦力，小 球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，如果小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為零，由機(jī)械能守恒定律和#2得-=mg-2R解得：v=2。現(xiàn)在內(nèi)壁粗糙，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中一定受到摩擦力作用，故小球在到達(dá)最高點(diǎn)前速度已為零，不能到達(dá)最高點(diǎn)，故 D 錯(cuò)誤；由 D 項(xiàng)分析可知，當(dāng) 2，V

14、3打時(shí)，若小球 的動(dòng)能大于從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程中重力和摩擦力做的功，則可以達(dá)到最高點(diǎn)，故 C 項(xiàng)錯(cuò)誤。6.BD 解析對(duì)AB整體受力分析，受拉力F、重力G支持力N向左的摩擦力f和向左的彈力N, 如圖，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有豎直方向：N=G+G,水平方向：F=f+N,其中f=卩N,解得N=(m+m)g=20N,f=N=0.2X20 N=4 N,A 錯(cuò)誤；移動(dòng)前，繩長(zhǎng)L= m=5 m,A球移動(dòng) 1 m 后，OA=4 m,故OB長(zhǎng) 為L(zhǎng)= ；m=3 m,所以小球B上升 1 m,B 正確；對(duì)整體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)用動(dòng)能定理列式，得 到 VFAfs-m2gh=0,故有W=fs+magh=4X1 J+1X1

15、0X1 J=14 J,C 錯(cuò)誤,D 正確。77.AC 解析 設(shè)支持力大小為F,由功能關(guān)系得Fh=E所以Eh圖象的斜率的絕對(duì)值等于小球所受支 持力的大小，從圖中可知機(jī)械能增大，所以升降機(jī)對(duì)小球的支持力做正功，由圖可知在 0hi內(nèi)斜率的絕對(duì)值逐漸減小，故在 0hi內(nèi)小球所受的支持力逐漸減小。所以開始先加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)支持力減小后，可能做勻速運(yùn)動(dòng)，也可能會(huì)減速，A 正確、B 錯(cuò)誤；由于小球在hih2內(nèi)E-h圖象的斜率不變，所以小球 所受的支持力保持不變，故物體可能做勻速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，C 正確；由于小球在hih2內(nèi)高度增大，重 力勢(shì)能隨高度的增大而增大，所以重力勢(shì)能增大，故 D 錯(cuò)誤。8.BC 解析 由

16、題圖可知，加速度變化，故做變加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤;對(duì)賽車受力分析，受重PP f力、支持力、牽引力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有：F-f=ma，其中:F=，聯(lián)立得：a= -，以恒定1功率加速時(shí)，當(dāng)賽車的速度最大時(shí)，加速度為零，故結(jié)合圖象可以知道，a=0 時(shí)，=0.01,v=100 m/s，所f200kWf以最大速度為 100 m/s,由圖象可知：-.=-4,0=小,解得：m：500 kg,f=2X103N,選項(xiàng)P200 000BC 正確；由P=Fv可知，F(xiàn)=1N=4 000 N，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。9. AD 解析 在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，重力對(duì)系統(tǒng)做正功，甲和乙的動(dòng)能都增加。由于只有動(dòng)能和重力勢(shì)能

17、 之間的相互轉(zhuǎn)化，所以甲球下滑過(guò)程中減少的機(jī)械能總等于乙球增加的機(jī)械能，故 A 正確。在運(yùn)動(dòng) 的過(guò)程中，重力對(duì)系統(tǒng)做正功，甲和乙的動(dòng)能都增加，所以甲球下滑過(guò)程中減少的重力勢(shì)能總大于乙 球增加的重力勢(shì)能，故 B錯(cuò)誤。當(dāng)甲到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，乙也到達(dá)了最高點(diǎn)，該過(guò)程中系統(tǒng)減少的重力勢(shì) 能等于系統(tǒng)增加的動(dòng)能1 1mgh=mV+2x2mV得v=J,fh=10 J,得f= mg當(dāng)上升到最高點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能為零，動(dòng)能減小 120 J,設(shè)最大高度為H則有:mgH+fH=20 J,解得fH=30 J,即機(jī)械能減小 30 J,在最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能為 120 J-30 J=90 J,即上 升過(guò)程機(jī)械能共減少了30 J;當(dāng)下落過(guò)程

18、中，由于阻力做功不變，所以機(jī)械能又損失了 30 J,故整個(gè)過(guò)程克服摩擦力做功為 60 J,則該物體落回到地面時(shí)的機(jī)械能為60 J,從最高點(diǎn)落回地面的過(guò)程中因豎直位移為零，故重力做功為零，故 AC 錯(cuò)誤,BD 正確；故選 BD。11.AC 解析 物塊從開始釋放先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)直到速度為零即到達(dá)最低點(diǎn)，最低點(diǎn)時(shí),小球速度為零，即動(dòng)能為零，故 A 正確；物塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，此時(shí)物塊速度為 零,該速度為甲球最大速度,由于兩球的線速度相等,設(shè)該速度為v,則 2mgh-4卻R$ ,故C錯(cuò)誤。甲球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)前，乙的重力勢(shì)能一直增加，同時(shí)乙的動(dòng) 能也一直增加，可知輕桿對(duì)乙球一直做正功，故 D 正確。故選 ADb10.BD 解析 物體以 120 J 的初動(dòng)能豎直向上拋出，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中重力和阻 力都做負(fù)功，當(dāng)上升到某一高度時(shí)，動(dòng)能減少了 40 J,而機(jī)械能損失了 10 J。根據(jù)功能關(guān)系可知：合 力做功為-4