2018年高考物理一轮复习专题63功能关系能量守恒定律精讲深剖

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1、专题6.3功能关系能量守恒定律（一）真题速递1.（2017新课标III16）16.如图，一质量为刃，长度为/的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至瞋M点与绳的上端P相距扑重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为A.—mgl91fB.—mgl6C-—mgl31fD.—mgI2PrrM工111Q【答案】A【解析】由过程中，PM段细绳的机械能不变，MQ段细绳的机械能的増量21211I'由功能原理可知：在此过程中，外力做的功为W=-mgl〉363399故A正确，B、C、D错误【名师点睛】重点理解机械能变化与外力做功关系，难点是知道这个过程中，重心的变化情况。2

2、.（2017全国I,24）一质量为&00X104kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。飞船在离地面高度1.60X105m处以7.5X103m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100m/s时下落到地面。取地面为重力势能零点，在飞船下落过程屮，重力加速度可视为常量，大小取为9.8m/s%（结果保留2位有效数字）（1）分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；（2）求飞船从离地血高度600m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%o【答案】（1）（1）4.0X108J2.4X10勺；（2）9.7X10》【解析】（1

3、）飞船着地前瞬间的机械能为式屮，/〃和％分别是飞船的质暈和着地前瞬间的速率。由①式和题给数据得Ekp=4.0xl08J②设地面附近的重力加速度大小为g,飞船进入大气层时的机械能为式中〉％是飞船在咼度1-6IDsm处的速度犬小。由③式和题给数据得£；=2.4xl012J④（2）飞船在高度^=600m处的机械能为1j0弘严而宀胡⑤由功能原理得W=Ek-E^®式中，W是飞船从高度石00m处至看地瞬间的过程中克服阻力所做的功。由②⑤⑥式和题给数据得W=9.7X2D引⑦【名师点睛】本题主要考查机械能及动能定理，注意零势而的选择及第2问屮要求的是克服阻力做功。1.（2017江苏卷，14）如图所示

4、，两个半圆柱彳、〃紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑ni圆柱C,三者半径均为用。的质量为刃，外、〃的质量都为竺，与地面的动摩擦因数均为“•现用水平向右的力拉儿使力缓慢移动，直至C恰好降到地面.整个过程屮B保持静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g求：（1）未拉弭时，C受到〃作用力的大小用（2）动摩擦因数的最小值“丽；（3）昇移动的整个过程中，拉力做的功龙【答案】(1)"1■怒(2)Ann(3)W=(2/z-l)(V3-l)mg/?⑵C恰好降落至哋面时，B受C压力的水平分力最大（3）f下降的高度为=（£_1皿人的位移乂=2（击一1迟摩扌養打做功的大小号=找=2（岔-1加翻

5、根据动能定理解得毋=（*—IX击—1）辭【名师点睛】本题的重点的C恰好降落到地面时，B物体受力的临界状态的分析，此为解决第二问的关键，也是本题分析的难点。3.（2017江苏卷，9）如图所示，三个小球弭、B、C的质量均为/〃，A与B、C间通过饺链用轻杆连接，杆长为厶B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长.现力由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角。由60°变为120°,A.B、6•在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g•则此下降过程中（"的动能达到最大前，〃受到地而的支持力小于討（B）〃的动能最大时，〃受到地面的支持力等于丄啡2（C）弹簧的弹性

6、势能最大时，/的加速度方向竖直向下（D）弹簧的弹性势能最大值为二mgL?【答案】AB【解析】力球动能最大时，速度最大，受合外力为零，以/1%整体为研究对象，在竖直方向：向下的重力._3伽S向上的B、C两球受地面的支持力FN,即2m=3mg?所臥3、C受到地面的支持力等于-mg,故B£正确；a的动能达到最犬前，有向下的加速度，所以整体向下的合力小于伽g,故氐Q受到地面的支持力3小于吟mg,所以A正确；当力下降至最低点，弾雷形变量最犬，弹性势能最大，此时A的加速度向上，故c错误；弹簧的最犬弹性势能等于人球下降至最低点时减少的重力势能，即励=卿（乎-中）L,所以D错误。【名师点睛】本题的重

7、点是当A球的动能最大吋，受合外力为零，在竖直方向整体加速度为零，选择整体为研究对象，分析AB两个选项；弹性势能最大对应A球下降至最低点，根据能量守恒，可求最大的弹性势能。7.（2015•江苏卷Tj如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为〃人套在粗糙竖直固定杆昇处的圆环相连，弹簧水平且处于原长.圆环从昇处由静止开始下滑，经过〃处的速度最大,到达C处的速度为零，AC=h.圆环在Q处获得一竖直向上的速度*恰好能回到4弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g.则圆