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时间:2018-07-29
《2015届高考物理精讲:专题5+功能关系在力学中的应用(高考定位+审题破题,含原创题组及解析)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高考定位功和功率、动能和动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律是力学的重点,也是高考考查的重点,常以选择题、计算题的形式出现,考题常与生产生活实际联系紧密,题目的综合性较强.应考策略:深刻理解功能关系,综合应用动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律,结合动力学方法解决多运动过程问题.考题1 力学中的几个重要功能关系的应用例1 (双选)如图1所示,足够长粗糙斜面固定在水平面上,物块a通过平行于斜面的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连,b的质量为m.开始时,a、b均静止且a刚好不受斜面摩擦力作用.现对b施加竖直向下的恒力F,使a、b做加速运动,则在b下降h高度过程中(
2、 )图1A.a的加速度为B.a的重力势能增加mghC.绳的拉力对a做的功等于a机械能的增加D.F对b做的功与摩擦力对a做的功之和等于a、b动能的增加审题突破 重力势能的变化和什么力做功相对应?机械能的变化和什么力做功相对应?动能的变化又和什么力做功相对应?答案 BD1.(单选)如图2所示,质量为M、长度为L的小车静止在光滑水平面上,质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端.现用一水平恒力F作用在小物块上,使小物块从静止开始做匀加速直线运动.小物块和小车之间的摩擦力为f,小物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为s.此过程中,以下结论错误的是( )图2A.
3、小物块到达小车最右端时具有的动能为(F-f)·(L+s)B.小物块到达小车最右端时,小车具有的动能为fsC.小物块克服摩擦力所做的功为f(L+s)D.小物块和小车增加的机械能为F(L+s)答案 D解析 小物块受到的合外力是F-f,位移为L+s,由动能定理可得小物块到达小车最右端时具有的动能为(F-f)(L+s),同理小车的动能也可由动能定理得出为fs;由于小物块和小车间的滑动摩擦力产生内能,小物块和小车增加的机械能小于F(L+s).2.(单选)(2014·广东·16)图3是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中①和②为楔块,③和④为垫板,楔块与弹簧盒、垫板间
4、均有摩擦,在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中( )图3A.缓冲器的机械能守恒B.摩擦力做功消耗机械能C.垫板的动能全部转化为内能D.弹簧的弹性势能全部转化为动能答案 B解析 由于车厢相互撞击弹簧压缩的过程中存在克服摩擦力做功,所以缓冲器的机械能减少,选项A错误,B正确;弹簧压缩的过程中,垫板的动能转化为内能和弹簧的弹性势能,选项C、D错误.3.(双选)如图4甲所示,一倾角为37°的传送带以恒定速度运行,现将一质量m=1kg的小物体抛上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,取沿传送带向上为正方向,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°
5、=0.8.则下列说法正确的是( )图4A.物体与传送带间的动摩擦因数为0.875B.0~8s内物体位移的大小为18mC.0~8s内物体机械能的增量为90JD.0~8s内物体与传送带由于摩擦产生的热量为126J答案 AC解析 根据速度时间图象分析,前6秒钟,物体的加速度方向沿传送带向上,大小为a=1m/s2,根据物体在传送带上受力分析有μmgcosθ-mgsinθ=ma,整理得μ=0.875,选项A正确.0~8s内物体位移等于前8秒钟速度时间图象与时间轴围成的面积,时间轴上面的部分代表位移为正,下面的部分代表位移为负,结合图象得位移s=-m=14m,选项B错误.
6、0~8s内物体动能增加量为m×v2-m×v=6J,重力势能增加mgs×sinθ=84J,机械能增加量为6J+84J=90J,选项C正确.摩擦生热分为三部分,第一部分为前2秒:Q1=μmgcosθ×t1=14J,第二部分为2~6s,摩擦生热Q2=μmgcosθ×t2=56J,最后物体做匀速直线运动摩擦力为静摩擦力,二者没有相对运动,不产生热量,所以0~8s内物体与传送带由于摩擦产生的热量为Q1+Q2=70J,选项D错误.几个重要的功能关系1.重力的功等于重力势能的变化,即WG=-ΔEp.2.弹力的功等于弹性势能的变化,即W弹=-ΔEp.3.合力的功等于动能的变化,
7、即W=ΔEk.4.重力(或弹簧弹力)之外的其他力的功等于机械能的变化,即W其他=ΔE.5.一对滑动摩擦力做的功等于系统中内能的变化,即Q=fl相对考题2 动力学方法和动能定理的综合应用例2 光滑圆轨道和两倾斜直轨道组成如图5所示装置,其中直轨道bc粗糙,直轨道cd光滑,两轨道相接处为一很小的圆弧.质量为m=0.1kg的滑块(可视为质点)在圆轨道上做圆周运动,到达轨道最高点a时的速度大小为v=4m/s,当滑块运动到圆轨道与直轨道bc的相切处b时,脱离圆轨道开始沿倾斜直轨道bc滑行,到达轨道cd上的d点时速度为零.若滑块变换轨道瞬间的能量损失可忽略不计,已知圆轨道的
8、半径为R=0.25m,直
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