高考物理二轮复习 第1部分 核心突破 专题2 能量、动量和原子物理 第2讲 功能关系和能量守恒特训

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1、第2讲功能关系和能量守恒1．(2016·江苏省苏锡常镇四市调研)如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体．物体在A处时，弹簧处于原长状态．现用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体自然分开．此过程中，物体克服手的支持力所做的功为W.不考虑空气阻力．关于此过程，下列说法正确的有(　AD　)A．物体重力势能减小量一定大于WB．弹簧弹性势能增加量一定小于WC．物体与弹簧组成的系统机械能增加量为WD．若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时的动能为W解析：物体在向下运动的过程中，要克服弹簧拉力做功W弹力，根据动能定理知mg

2、h－W－W弹力＝0，由平衡知kh＝mg，即：mgh－W＝kh2＝mgh，弹簧弹性势能增加量一定等于W，B错误；物体克服手的支持力所做的功为W，机械能减小W，故C错误；物体从A处由静止落到B的过程中，速度达到最大，根据动能定理，有：mgh－kh2＝Ek，结合B选项知Ek＝mgh＝W，故D正确．2．(2016·合肥质检)如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面，A、B两球与O点的连线与竖直

3、线OC间的夹角分别为α＝53°和β＝37°，以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则(　AD　)A．A、B两球所受支持力的大小之比为4∶3B．A、B两球运动的周期之比为4∶3C．A、B两球的动能之比为16∶9D．A、B两球机械能之比为112∶51解析：由题意可知N＝，所以＝＝，A正确；mgtanθ＝mRsinθ，所以＝＝，B错误；12Ek∝v2，v＝Rsinθ，所以＝＝，C错误；EP＝mgR(1－cosθ)，Ek＝mgRsinθtanθ，所以＝＝＝，D正确．3．(2016·郑州质

4、量预测三)如图为某探究活动小组设计的节能运输系统的简化示意图．斜面轨道倾角为37°，质量为M的货箱与轨道的动摩擦因数为0.5.货箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入货箱，然后货箱载着货物沿轨道无初速度滑下，当轻弹簧压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后货箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，下列选项正确的是(　BC　)A．货箱载着货物接触弹簧时立即开始减速运动B．货物质量m应为货箱质量M的4倍C．货箱不与弹簧接触时，上滑过程中的加速度大于下滑过程中的加速度D．

5、货箱从最低点滑回顶端的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为货箱的重力势能解析：货箱载着货物下滑至与弹簧接触后，起初弹簧对货箱的弹力与斜面对货箱的滑动摩擦力的合力小于货箱总重力沿斜面向下的分力，货箱将继续加速下滑；货箱不与弹簧接触时，由牛顿第二定律可知，下滑、上滑时的加速度大小分别为a1＝gsinθ－μgcosθ＝2m/s2，a2＝gsinθ＋μgcosθ＝10m/s2；设货箱下滑距离为L，对货箱的下滑、上滑过程分别运用功能关系有(M＋m)gLsinθ－μ(M＋m)gLcosθ＝ΔEP，MgLsinθ＋μMgLcosθ＝ΔEP，代入数

6、据解得m＝4M；同理可知，货箱从开始上滑到滑至最高点，弹簧的弹性势能转化成了货箱增加的重力势能和货箱与斜面组成的系统增加的内能，选项AD错误，BC正确．4．(2016·济南1月调研)如图所示，半圆形轨道MON竖直放置且固定在地面上，直径MN是水平的．一小物体从M点正上方高度为H处自由下落，正好在M点滑入半圆轨道，测得其第一次离开N点后上升的最大高度为.小物块接着下落从N点滑入半圆轨道，在向M点滑行过程中(整个过程不计空气阻力)(　C　)12A．小物体正好能到达M点B．小物体一定到不了M点C．小物体一定能冲出M点D．不能确定小物块

7、能否冲出M点解析：小物块第一次飞出过程根据动能定理得mgH－mg－Wf＝0，假设能再次到达M点，根据动能定理有mg－W′f＝mv2，因小物块第二次经过半圆轨道过程中速度小于第一次，轨道支持力也变小，物块所受摩擦力变小，故克服阻力做功W′f＜Wf，故速度v＞0，因此小物块能冲出M点，选项C正确．5．(2016·南京二模)如图所示，圆心在O点、半径为R的圆弧轨道abc竖直固定在水平桌面上，Oc与Oa的夹角为60°，轨道最低点a与桌面相切．一轻绳两端系着质量为m1和m2的小球(均可视为质点)，挂在圆弧轨道边缘c的两边，开始时，m1位于

8、c点，然后从静止释放．设轻绳足够长，不计一切摩擦．则(　BC　)A．在m1由c下滑到a点的过程中，两球速度大小始终相等B．m1在由c下滑到a的过程中重力的功率先增大后减小C．若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点，则m1＝2m2D．若m1恰好能沿圆弧轨道下滑到a点，则