2018年高考物理 专题04 功能关系在力学中的应用热点难点突破

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1、专题04功能关系在力学中的应用1.如图1，质量为m的小猴子在荡秋千，大猴子用水平力F缓慢将秋千拉到图示位置后由静止释放，此时藤条与竖直方向夹角为θ，小猴子到藤条悬点的长度为L，忽略藤条的质量。在此过程中正确的是()图1A．缓慢上拉过程中拉力F做的功WF＝FLsinθB．缓慢上拉过程中小猴子重力势能增加mgLcosθC．小猴子再次回到最低点时重力的功率为零D．由静止释放到最低点小猴子重力的功率逐渐增大答案C2.质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定其上，另一质量也为m的物体乙以4m/s的速

2、度与甲相向运动，如图2所示，则()图2A.甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力作用，系统动量不守恒B.当两物块相距最近时，甲物块的速率为零C.当甲物块的速率为1m/s时，乙物块的速率可能为2m/s，也可能为0D.甲物块的速率可能达到6m/s解析甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，由于弹力是系统内力，系统合外力为零，所以动量守恒，选项A错误；当两物块相距最近时，它们的速度相同，设为v，取水平向右为正方向，1由动量守恒定律有mv乙－mv甲＝2mv，代入数据，可得v＝0.5m/s，选项B错误；当甲物块的速率为1m/s时，其方

3、向可能向左，也可能向右，当水平向左时，根据动量守恒定律可得，乙物块的速率为2m/s；当水平向右时，同理可得，乙物块的速率为0，所以选项C正确；因为整个过程中，系统的机械能不可能增加，选项D错误。答案C3．一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段时间内的速度随时间变化情况如图22所示。则拉力的功率随时间变化的图象可能是(g取10m/s)()图24.水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道ab向右运动，如图5所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过最高点c。则()图5A．R

4、越大，v0越大B．R越大，小球经过b点后的瞬间对轨道的压力越大C．m越大，v0越大D．m与R同时增大，初动能Ek0增大12解析小球刚好能通过最高点c，表明小球在c点的速度为vc＝，根据机械能守恒定律有2mv0125＝mg·2R＋2mvc＝2mgR，则v0＝，R越大，v0越大，v0与m无关，选项A正确，C错误；m21212与R同时增大，初动能Ek0增大，选项D正确；从b到c机械能守恒，mg·2R＋2mvc＝2mvb2得vb＝，在b点，N－mg＝bb得N＝6mg，选项B错误。答案AD5.如图6所示，固定于水平面上的光滑

5、斜面足够长，一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P相连，另一端与盒子A相连，A内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁接触，现用力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子A到其获得最大速度的过程中，下列说法正确的是()图6A．弹簧的弹性势能一直减少到零B．A对B做的功等于B机械能的增加量C．弹簧弹性势能的减少量等于A的机械能的增加量D．A所受弹簧弹力和重力做的功的代数和大于A的动能的增加量解析盒子A运动过程中，弹簧弹性势能一直减少，当弹簧弹力与A、B的重力沿斜面向下的分力大小相等时，盒子的速度最大，此时弹簧的

6、弹性势能不为零，A错误；由功能关系知，A对B做的功等于B机械能的增加量，B正确；将A、B和弹簧看作一个系统，则该系统机械能守恒，所以弹簧弹性势能的减少量等于A和B机械能的增加量，C错误；对盒子A，弹簧弹力做正功，盒子重力做负功，小球B对A沿斜面向下的弹力做负功，由动能定理知A所受弹簧弹力和重力做的功的代数和大于A的动能的增加量，D正确。答案BD6.如图6所示，置于光滑水平面上的物块在水平恒力F的作用下由静止开始运动，其速度v、动能Ek及拉力功率P随时间t或位移x的变化图象可能正确的是()图63F解析物块在水平恒力作

7、用下由静止开始做匀加速直线运动，其加速度a＝m，速度v＝at＝F2F2mt，v－t图象为过坐标原点的倾斜直线，选项A错误；由v＝2ax＝mx，可知抛物线开口1F2F222向x轴正方向，选项B错误；动能Ek＝2mv＝2mt，选项C正确；功率P＝Fv＝Fat＝mt，选项D错误。答案C7．若要求汽车空载时的制动距离是：当速度为50km/h时，客车不超过19m，卡车不超过21m。如果客车和卡车质量之比为19∶21，制动时所受阻力不变，在刚好满足上述要求时，客车和卡车()A．所受阻力之比为19∶21B．加速度之比为21∶19

8、C．所受阻力做功之比为21∶19D．制动时间之比为21∶198．(多选)放置于固定斜面上的物块，在平行于斜面向上的拉力F作用下，沿斜面向上做直线运动。拉力F和物块速度v随时间t变化的图象如图7，则()图7A．第1s内物块受到的合外力为0.5NB．物块的质量为11kgC．第1s内拉力F的功率逐渐增大D．前3s内物块机械能先增大后不变解析由v－t图象可知：420