2020届高考物理总复习第五章机械能高频考点强化练五能量综合问题含解析新人教版.docx

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1、能量综合问题(45分钟 100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。1~6题为单选题,7~10题为多选题)1.(2016·全国卷Ⅱ)小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点(  )A.P球的速度一定大于Q球的速度B.P球的动能一定小于Q球的动能C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度【解析】选C。小球P和Q由两绳的水平位置运动到最低点的过程

2、中机械能守恒,则有mgL=mv2,所以v=,由于悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短,所以P球的速度一定小于Q球的速度,选项A错误;又由于P球的质量大于Q球的质量,不能确定P球的动能是否一定小于Q球的动能,选项B错误;根据FT-mg=,因为r=L,所以,FT=3mg,所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力,选项C正确;由a=和r=L可得,P球和Q球的向心加速度大小均为a=2g,所以选项D错误。2.如图所示,一个小孩从粗糙的滑梯上自由滑下,在下滑过程中(  )A.小孩的机械能守恒B.小孩的机械能减少量等于滑梯内能的增加量C.小孩的重力势能减

3、少量等于小孩动能的增加量D.小孩的重力势能减少量等于重力对小孩做的功【解析】选D。小孩从滑梯上自由滑下的过程中,位置降低,重力势能减小,速度增加,动能增大,但由于小孩需克服摩擦力做功,机械能不守恒,部分机械能转化成内能,所以机械能减小,故A错误;根据能量守恒定律可知,减小的重力势能转化为动能和内能,故B、C错误;根据重力势能和重力做功的关系可知,小孩的重力势能减少量等于重力对小孩做的功,故D正确。3.(2019·晋城模拟)一辆汽车匀速率通过一座拱桥,拱桥可以看成是半径为R的圆的一段圆弧,A、B是桥上等高的两点,则(  )A.汽车从A点运

4、动到B点过程中,受到的合力恒定B.汽车从A点运动到B点过程中,机械能先增大后减小C.汽车从A点运动到最高点过程中,合力做功等于重力势能的增加量D.汽车从A点运动到最高点过程中,牵引力做功等于克服摩擦阻力做的功【解析】选B。汽车做竖直面内的匀速圆周运动,汽车所受的合力大小恒定,方向总是指向圆弧的圆心,方向始终变化,不是恒力,故A错误;汽车从A点到B点过程中,动能不变,重力势能先增大后减小,因此机械能先增大后减小,故B正确;从A点到最高点的过程中,动能不变,根据动能定理可知,合力做功为零,故C错误;从A点到最高点的过程中,根据功能关系,牵引

5、力做功等于克服阻力做功与克服重力做功之和,因此牵引力做功大于克服阻力做功,故D错误。4.如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括滑雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度a=,在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是(  )A.运动员减少的重力势能全部转化为动能B.下滑过程中系统减少的机械能为C.运动员获得的动能为D.运动员克服摩擦力做功为【解析】选B。若运动员不受摩擦力,则加速度应为a′=gsin30°=g,而现在的加速度小于g,故运动员应受到摩擦力,故减少的重力势能有一部分转化为了

6、内能,故A错误;运动员下滑的距离L==2h,由运动学公式可得v2=2aL,解得v=,动能为Ek=mv2=mgh,由动能定理可知mgh-Wf=mv2,解得运动员克服摩擦力做功Wf=mgh,机械能的减小量等于阻力所做的功,故下滑过程中系统减少的机械能为mgh,故B正确,C、D错误。【加固训练】一质量为m的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中(图甲),某时刻剪断细线,铝球开始在油槽中下沉,通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图象如图乙所示,已知重力加速度为g,下列说法正确的是(  )A.铝球刚开始运动的加速度a0=gB.铝球下沉的速度将会

7、一直增大C.铝球下沉过程所受到油的阻力Ff=D.铝球下沉过程机械能的减少等于克服油阻力所做功【解析】选C。铝球刚开始释放时,铝球所受的阻力为0,受到重力、浮力,由牛顿第二定律可得,加速度a0

8、的阻力、浮力所做的功,故D错误。5.如图,第一次,小球从粗糙的圆形轨道顶端A由静止滑下,到达底端B的速度为v1,克服摩擦力做功为W1,第二次,同一小球从底端B以v2冲上圆形轨道,恰好能到达A点,克服摩擦力做

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1、能量综合问题(45分钟 100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。1~6题为单选题,7~10题为多选题)1.(2016·全国卷Ⅱ)小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点(  )A.P球的速度一定大于Q球的速度B.P球的动能一定小于Q球的动能C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度【解析】选C。小球P和Q由两绳的水平位置运动到最低点的过程

2、中机械能守恒,则有mgL=mv2,所以v=,由于悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短,所以P球的速度一定小于Q球的速度,选项A错误;又由于P球的质量大于Q球的质量,不能确定P球的动能是否一定小于Q球的动能,选项B错误;根据FT-mg=,因为r=L,所以,FT=3mg,所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力,选项C正确;由a=和r=L可得,P球和Q球的向心加速度大小均为a=2g,所以选项D错误。2.如图所示,一个小孩从粗糙的滑梯上自由滑下,在下滑过程中(  )A.小孩的机械能守恒B.小孩的机械能减少量等于滑梯内能的增加量C.小孩的重力势能减

3、少量等于小孩动能的增加量D.小孩的重力势能减少量等于重力对小孩做的功【解析】选D。小孩从滑梯上自由滑下的过程中,位置降低,重力势能减小,速度增加,动能增大,但由于小孩需克服摩擦力做功,机械能不守恒,部分机械能转化成内能,所以机械能减小,故A错误;根据能量守恒定律可知,减小的重力势能转化为动能和内能,故B、C错误;根据重力势能和重力做功的关系可知,小孩的重力势能减少量等于重力对小孩做的功,故D正确。3.(2019·晋城模拟)一辆汽车匀速率通过一座拱桥,拱桥可以看成是半径为R的圆的一段圆弧,A、B是桥上等高的两点,则(  )A.汽车从A点运

4、动到B点过程中,受到的合力恒定B.汽车从A点运动到B点过程中,机械能先增大后减小C.汽车从A点运动到最高点过程中,合力做功等于重力势能的增加量D.汽车从A点运动到最高点过程中,牵引力做功等于克服摩擦阻力做的功【解析】选B。汽车做竖直面内的匀速圆周运动,汽车所受的合力大小恒定,方向总是指向圆弧的圆心,方向始终变化,不是恒力,故A错误;汽车从A点到B点过程中,动能不变,重力势能先增大后减小,因此机械能先增大后减小,故B正确;从A点到最高点的过程中,动能不变,根据动能定理可知,合力做功为零,故C错误;从A点到最高点的过程中,根据功能关系,牵引

5、力做功等于克服阻力做功与克服重力做功之和,因此牵引力做功大于克服阻力做功,故D错误。4.如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括滑雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度a=,在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是(  )A.运动员减少的重力势能全部转化为动能B.下滑过程中系统减少的机械能为C.运动员获得的动能为D.运动员克服摩擦力做功为【解析】选B。若运动员不受摩擦力,则加速度应为a′=gsin30°=g,而现在的加速度小于g,故运动员应受到摩擦力,故减少的重力势能有一部分转化为了

6、内能,故A错误;运动员下滑的距离L==2h,由运动学公式可得v2=2aL,解得v=,动能为Ek=mv2=mgh,由动能定理可知mgh-Wf=mv2,解得运动员克服摩擦力做功Wf=mgh,机械能的减小量等于阻力所做的功,故下滑过程中系统减少的机械能为mgh,故B正确,C、D错误。【加固训练】一质量为m的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中(图甲),某时刻剪断细线,铝球开始在油槽中下沉,通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图象如图乙所示,已知重力加速度为g,下列说法正确的是(  )A.铝球刚开始运动的加速度a0=gB.铝球下沉的速度将会

7、一直增大C.铝球下沉过程所受到油的阻力Ff=D.铝球下沉过程机械能的减少等于克服油阻力所做功【解析】选C。铝球刚开始释放时,铝球所受的阻力为0,受到重力、浮力,由牛顿第二定律可得,加速度a0

8、的阻力、浮力所做的功,故D错误。5.如图,第一次,小球从粗糙的圆形轨道顶端A由静止滑下,到达底端B的速度为v1,克服摩擦力做功为W1,第二次,同一小球从底端B以v2冲上圆形轨道,恰好能到达A点,克服摩擦力做

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