學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精7.動能定理、功能關(guān)系1．（2018·南京市學(xué)情調(diào)研）大型強(qiáng)子對撞器LHC(LargeHadronCollider)是一座歐洲核子研究組織CERN的粒子加速器與對撞機(jī),加速管中的單個質(zhì)子具有的能量為7TeV(7×1012eV)，此能量最接近()A．一只蝸牛爬行時(shí)的動能B．遼寧艦正常行駛時(shí)的動能C．手機(jī)充滿1次電消耗的電能D．家用空調(diào)工作1h消耗的電能答案A能．2．背越式跳高是一項(xiàng)跳躍障礙的運(yùn)動項(xiàng)目，包括助跑、起跳、過桿和落地四個階段，如圖1為從起跳到落地的運(yùn)動過程分解圖，某同學(xué)身高1。80m，體重60kg,參加學(xué)校運(yùn)動會成功地越過了1。90m的橫桿，該同學(xué)跳起時(shí)刻的動能可能是下列哪個值(g取10m/s2）()圖1A．400JB．500JC．800JD．2000J答案C解析運(yùn)動員跳高過程可以看做豎直上拋運(yùn)動,當(dāng)重心達(dá)到橫桿時(shí)速度恰好為零，運(yùn)動員重心升高高度約為：h＝1。90m－eq\f（1.80,2)m＝1.0m.根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知,跳起時(shí)的動能：Ek＝mgh＝60×10×1J＝600J，因?qū)嶋H過程中存在阻力，則可知，只有動能大于600J時(shí)才能成功越過,但2000J不符合實(shí)際，故只有C正確，A、B、D錯誤．3．(多選）(2018·如皋市調(diào)研）如圖2所示，一輕彈簧的左端固定，右端與一小球相連，小球處于光滑水平面上，現(xiàn)對小球施加一個方向水平向右的恒力F,使小球從靜止開始運(yùn)動．則小球在向右運(yùn)動到最遠(yuǎn)的整個過程中(）圖2A．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能逐漸增大C．小球的動能逐漸增大D．小球的動能先增大后減小答案BD4．（2018·第二次全國大聯(lián)考（江蘇卷)）如圖3為沿斜坡向上行駛的汽車，當(dāng)汽車在拉力F作用下向上運(yùn)動時(shí)，汽車的機(jī)械能E與位移x的關(guān)系如圖所示(AB段為曲線），汽車與斜面間的摩擦忽略不計(jì)．下列說法正確的是(）圖3A．0～x1過程中，汽車所受拉力逐漸增大B．x1~x2過程中,汽車速度可達(dá)到最大值C．0～x3過程中,汽車的動能一直增大D．x1~x2過程中,汽車以恒定的功率運(yùn)動答案B解析設(shè)斜坡的傾角為α，則汽車的重力勢能為Ep＝mgxsinα，由動能定理得汽車的動能為Ek＝Fx－mgxsinα，則汽車的機(jī)械能為E＝Ek＋Ep＝Fx,即圖線的斜率表示F,則可知0~x1過程中汽車受到的拉力恒定，選項(xiàng)A錯誤；x1～x2過程中，拉力逐漸減小，隨著F的減小,汽車先做加速度減小的加速運(yùn)動，再做加速度增大的減速運(yùn)動，加速度為零時(shí)，速度達(dá)到最大，選項(xiàng)B正確;綜上可知，0～x3過程中，汽車的速度先增大后減小，即動能先增大后減小，C錯誤；x1~x2過程中，汽車所受拉力逐漸減小，到x2處為零,則汽車到x2處的功率為零，選項(xiàng)D錯誤．5．（2018·鹽城市三模）小球被豎直向上拋出，然后回到原處．小球初動能為Ek0，所受空氣阻力與速度大小成正比，則該過程中，小球的動能與位移x關(guān)系的圖線是下列圖中的()答案C解析設(shè)小球的質(zhì)量為m,由題意可知，空氣阻力與速度關(guān)系為Ff＝kv（k是比例常數(shù)）取極短位移Δx為研究過程，根據(jù)動能定理得：上升過程中有－（mg＋Ff）Δx＝－ΔEk,所以ΔEk＝(mg＋Ff）Δx,Ek－x圖象斜率的大小等于mg＋Ff,由于上升過程速度減小，則Ff減小,所以圖象的斜率絕對值減?。▽?yīng)上面一條曲線）．下降過程中有(mg－Ff)Δx＝ΔEk,Ek－x圖象斜率的大小等于mg－Ff,由于下降過程速度增大，則Ff增大,所以圖象的斜率絕對值隨位移的減小而減小(對應(yīng)下面一條曲線)，故C正確、A、B、D錯誤．6．（多選)（2018·無錫市高三期末）如圖4所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊A、B通過一輕質(zhì)彈簧連接，靜止放置在光滑水平面上,彈簧開始時(shí)處于原長,運(yùn)動過程中始終處在彈性限度內(nèi)，t1＝0時(shí)刻在A上施加一個水平向左的恒力F，t2＝t時(shí)刻彈簧第一次恢復(fù)到原長狀態(tài)，此時(shí)A、B速度分別為v1和v2。則t1到t2時(shí)間內(nèi)（）圖4A．A、B和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小B．當(dāng)A的加速度為零時(shí),B的加速度為eq\f（F，m1＋m2)C．當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時(shí)，兩物塊速度相等D．物塊B移動的距離為eq\f（m1v\o\al(12）＋m2v\o\al(22），2F)答案CD解析通過受力分析可知，物塊A先做加速度減小的加速運(yùn)動，后做加速度增大的減速運(yùn)動,物塊B先做加速度增大的加速運(yùn)動,后做加速度減小的加速運(yùn)動，t1～t2時(shí)間內(nèi)，拉力F一直做正功，系統(tǒng)的機(jī)械能一直增大,故A錯誤；當(dāng)A的加速度為零時(shí)，彈簧彈力等于F，所以B的加速度為eq\f（F,m2)，故B錯誤;速度相等前,A一直比B速度大,所以彈簧一直在變長，當(dāng)兩物塊速度相等時(shí)，彈簧最長，彈簧的彈性勢能最大,故C正確；因?yàn)閺椈苫謴?fù)原長，所以彈簧彈性勢能為零，根據(jù)功能關(guān)系可知：Fx＝eq\f(1，2)m1v12＋eq\f(1，2）m2v22，所以x＝eq\f(m1v\o\al（12）＋m2v\o\al（22），2F)，故D正確．7．(多選）如圖5所示，一輕繩通過無摩擦的小定滑輪O與質(zhì)量為mB的小球B連接,另一端與套在光滑豎直桿上質(zhì)量為mA的小物塊A連接，桿兩端固定且足夠長，物塊A由靜止從圖示位置釋放后,先沿桿向上運(yùn)動．設(shè)某時(shí)刻物塊A運(yùn)動的速度大小為vA,加速度大小為aA，小球B運(yùn)動的速度大小為vB,輕繩與桿的夾角為θ。重力加速度為g，則（)圖5A．vB＝vAcosθB．a(chǎn)A＝eq\f(mBgcosθ,mA）－gC．小球B減小的重力勢能等于物塊A增加的動能D．當(dāng)物塊A上升到與滑輪等高時(shí)，它的機(jī)械能最大答案AD解析將物塊A的速度沿繩子方向和垂直于繩子的方向進(jìn)行分解,沿繩子方向的分速度等于B的速度，即vB＝vAcosθ，A正確；根據(jù)力的合成與分解法則,結(jié)合牛頓第二定律得：FTcosθ－mAg＝mAa，而FT＜mBg，則有，aA〈eq\f(mBgcosθ，mA)－g，故B錯誤;A、B系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,那么小球B減小的機(jī)械能等于物塊A增加的機(jī)械能，C錯誤；物塊A上升到與滑輪等高前，拉力做正功，機(jī)械能增加，物塊A上升到與滑輪等高后，拉力做負(fù)功，機(jī)械能減小，所以A上升到與滑輪等高時(shí)，A的機(jī)械能最大，D正確．8．（2018·無錫市期中）如圖6所示,楔形木塊固定在水平面上，斜面AB、BC與水平面的夾角分別為53°、37°.質(zhì)量分別為2m、m的兩滑塊P、Q通過不可伸長的輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪連接，輕繩與斜面平行．已知滑塊P與AB間的動摩擦因數(shù)為eq\f（1，3)，其它摩擦不計(jì),在兩滑塊運(yùn)動的過程中(）圖6A．Q動能的增加量等于輕繩對Q做的功B．Q機(jī)械能的增加量等于P機(jī)械能的減少量C．P機(jī)械能的減少量等于系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的熱量D．P克服輕繩拉力做的功等于輕繩拉力對Q做的功答案D解析在兩滑塊運(yùn)動的過程中，Q沿斜面上升，輕繩的拉力和重力都對Q做功，由動能定理知Q動能的增加量等于輕繩對Q做的功與重力做功的代數(shù)和，故A錯誤．由于P下滑過程中要產(chǎn)生內(nèi)能，所以Q機(jī)械能的增加量與系統(tǒng)摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能之和等于P機(jī)械能的