备战高考物理精选考点专项突破专题06 机械能解析版Word文档下载推荐.docx

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mgh，重力势能的变化看重力的功，ΔEp减=mgh。

故本题选B。

【考点】功能关系

【难度】中等

2、如图所示，粗细均匀，两端开口的U形管内装有同种液体，开始时两边液面高度差为h，管中液柱总长度为4h，后来让液体自由流动，当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度大小是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】A。

【解析】设U形管横截面积为S，液体密度为ρ，两边液面等高时，相当于右管上方

高的液体移到左管上方，这

高的液体重心的下降高度为

，这

高的液体的重力势能减小量转化为全部液体的动能。

由能量守恒得

，解得V=

，因此A正确。

故本题选A。

【考点】能量守恒

3、轻杆AB长2L，A端连在固定转轴上，B端固定一个质量为2m的小球，中点C固定一个质量为m的小球。

AB杆可以绕A端在竖直平面内自由转动。

现将杆置于水平位置，如图所示，然后由静止释放，不计各处摩擦与空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A．AB杆转到竖直位置时，角速度为

B．AB杆转到竖直位置的过程中，B端小球的机械能的增量为

C．AB杆转动过程中杆CB对B球做正功，对C球做负功，杆AC对C球做正功

D．AB杆转动过程中，C球机械能守恒

【答案】B

【解析】BC系统机械能守恒，mgL+2mg·

2L=

mVC2+

·

2mVB2，同一根转轴角速度相等知VB=2VC,VB=ω·

2L,联立得VB=

，ω=

，因此A错误。

ΔEB增=

2mVB2-2mg·

因此B正确。

BC系统机械能守恒，杆AC对C球的拉力沿着杆，杆AC对C球不做功；

由功能关系知杆CB对B球做正功让B球机械能增加，杆CB对C球做负功让C球机械能减少，因此C和D错误。

【考点】能量守恒；

功能关系

【难度】较难

4、从同一高度将三个质量相同的小球，以大小相等的初速度分别上抛、平抛和下抛，则（　　）

A．从抛出到落地的过程中，重力对它们做功不相同

B．三个小球落地时的动能不相同

C．从抛出到落地的过程中，它们的平均功率不相同

D．三个小球落地时重力的瞬时功率相同

【答案】C。

【解析】重力做功和路径无关，重力做功都是mgh，因此A错误。

由动能定理mgh=EK-

mV02知落地时的动能相同，因此B错误。

三者的运动时间t上抛>

t平抛>

t下抛，由p=

知平均功率不相同，因此C正确。

由能量守恒知落地速度大小相同，上抛和下抛的末速度与重力同向，平抛的末速度与重力成锐角，由P瞬=mg·

V·

cosθ知落地时P上抛=P下抛>

P平抛，因此D错误。

故本题选C。

【考点】功和功率；

动能定理

5、如图甲所示，动滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在恒力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知（g取10m/s2）（　　）

A．物体加速度大小为2m/s2

B．F的大小为21N

C．4s末F的功率大小为42W

D．4s内F做功的平均功率为20W

【解析】由速度图象的斜率知a=

m/s2，因此A错误。

由牛顿第二定律2F-mg=ma知F=10.5N，因此B错误。

动滑轮省力不省功，4s末F的功率P4=2F·

V4=42w，因此C正确。

4s内的平均功率

因此D错误。

本题选C。

【考点】功率；

速度图象

6、一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其vt图象如图所示。

已知汽车的

质量为m＝2×

103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，下列错误的是（　　）

A．汽车在前5s内的牵引力为4×

103N

B．汽车在前5s内的牵引力为6×

C．汽车的额定功率为60kW

D．汽车的最大速

度为30m/s

【解析】由图象斜率知a=2m/s2，由由牛顿第二定律F-0.1mg=ma知F=6000N,因此A错误B正确。

由P额=FV知P额=6000·

10=60kW，因此C正确。

由P额=F阻·

Vmax知Vmax=30m/s，因此D正确。

【考点】机车启动问题

7、如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上，b通过铰链用刚性轻杆连接。

不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。

则（）

A．a落地前，轻杆对b一直做正功

B．a落地时速度大小为

C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于g

D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg

【答案】D。

【解析】当a到达底端时∠a=90°

和∠b=0°

，由关联速度Vacos∠a=Vbcos∠b知Vb=0，因此整个过程b的速度先增大后减小，动能先增大后减小，所以轻杆对b先做正功，后做负功。

因此A错误。

全过程由ab和杆系统能量守恒mgh=

mVa2知Va=

，因此B错误。

b的速度先增大后减小，a对b的弹力先是动力后是阻力，所以b对a的弹力先是阻力后是动力，所以在b减速的过程中，b对a是向下的拉力，此时a的加速度大于重力加速度，故C错误。

ab和杆的机械能守恒，当a的机械能最小时，b的速度最大，此时b受到a的推力为零，b只受到重力的作用，所以b对地面的压力大小为mg，因此D正确。

故本题选D。

【考点】动态分析；

动能定理

8、如图所示，置于足够长斜面上的盒子A内放有光滑球B，B恰与A前后壁接触，斜面光滑且固定于水平地面上。

一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接，另一端与A相连。

今用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中（　　）

A．弹簧的弹性势能一直减小直至为零

B．A对B做的功大于B机械能的增加量

C．弹簧弹性势能的减少量等于A和B机械能的增加量

D．A所受重力做功和弹簧弹力做功的代数和小于A动能的增加量

【解析】最大速度时AB系统合力为零，此时下滑力和弹力二力平衡，弹簧仍然压缩，由于弹簧的压缩量一直减小，故弹性势能一直减小，但没有减为零，因此A错误。

其它力（重力和系统内弹力除外）做的功等于B物体机械能的变化，A对B做的功等于B机械能的增加量，因此B错误。

对AB整体和弹簧系统机械能守恒，弹簧弹性势能的减小量等于A和B机械能的增加量，因此C正确。

对物体A，重力、支持力、弹簧弹力和B对A弹力的合力做的功等于A动能的增加量，B对A的弹力对A做负功，故重力和弹簧弹力做功的代数和大于A动能的增加量，因此D错误。

9、如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静释放，两球恰在

处相遇（不计空气阻力）。

则（　　）

A．两球同时落地

B．相遇时两球速度大小相等

C．从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量

D．相遇后运动的任意时刻，重力对球a做功功率和重力对球b做功的功率相等

【解析】由对称性知两球相遇时Va=0和Vb=V0，后面的运动b球先落地，因此A和B都错误。

两球合外力做的功是相反数，由动能定理知C正确。

相遇后运动的任意时刻Vb>

Va，由P瞬=mg·

V瞬知重力对球a做功功率小于重力对球b做功的功率，因此D错误。

【考点】动能定理；

追及相遇

二、多项选择题：

（在每小题给出的四个答案之中，有多个选项正确）

10、溜溜球是一种流行的健身玩具,具有很浓的趣味性,备受学生的欢迎。

溜溜球类似于“滚摆”,对称的左右两轮通过固定轴连接（两轮均用透明塑料制成）,轴上套一个可以自由转动的圆筒,圆筒上系条长约1m的棉线,玩时手掌向下,用力向正下方掷出溜溜球,当滚到最低处时,轻抖手腕,向上拉一下绳线,溜溜球将返回到你的手上,如图所示。

溜溜球在运动过程中（　　）　

A.一边转动一边向下运动,由于重力做功,球越转越快,动能不断增大,球的势能全部转化为动能

B.在球上下运动的过程中,由于发生动能和势能的相互转化,因此球机械能守恒

C.在球上下运动的过程中,由于空气阻力和绳子与固定轴之间的摩擦力作用,球会损失一部分能量

D.在球转到最低点绳子将要开始向上缠绕时,轻抖手腕,向上拉一下绳子,人给球提供能量

【答案】CD。

【解析】向下运动的过程由能量守恒知球的重力势能转化为动能和内能，故A错误。

摩擦生热消耗机械能，人要通过做功给溜溜球补充机械能，因此B错误CD正确。

实践题展示真实情境，请注意分拆模型和抓住细节。

故本题选CD。

11、如图所示，长为L的小车置于光滑的水平面上，小车前端放一小物块，用大小为F的水平力将小车向右拉动一段距离x，小物块刚好滑到小车的左端。

小物块与小车间的摩擦力为Ff，在此过程中（　　）

A．系统产生的内能为FfL

B．系统增加的机械能为Fx

C．小物块增加的动能为Ff（x-L）

D．小车增加的动能为Fx－FfL

【答案】AC。

【解析】本题中的板长L是小物块相对木板的位移，由Q摩=Ff·

d相对=FfL知系统产生的内能为FfL，因此A正确。

由功能关系知系统增加的机械能为Fx-FfL，因此B错误。

对小物块由动能定理Ff（x-L）=ΔEk物知小物块增加的动能为Ff（x-L），因此C正确。

对小车由动能定理Fx－Ffx=ΔEk车知小车增加的动能为Fx－Ffx，因此D错误。

本题的关键是分清绝对位移和相对位移。

故本题选AC。

【考点】块板模型；

12、如图甲所示，质量m＝2kg的物块放在光滑水平面上，在P点的左方始终受到水平恒力F1的作用，在P点的右方除F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2的作用。

物块从A点由静止开始运动，在0～5s内运动的v－t图象如图乙所示，由图可知下列说法正确的是（　　）

A．t＝2.5s时，物块经过P点

B．t＝2.5s时，物块距P点最远

C．t＝3s时，恒力F2的功率P为10W

D．在1～3s的过程中，F1与F2做功之和为－8J

【答案】BCD。

【解析】0-1s物体向右匀加速，1s末到达P点，因此A错误。

1s-2.5s物体向右匀减速，2.5s末到达最右端，因此B正确。

2.5s-4s物体向左匀加速，由对称性知4s末回到P点；

4s-5s物体向左匀减速，5s末回到出发点。

0-1s：

a1=

，F1=ma1=2×

3N=6N。

1s-4s：

a2=a3=-2m/s2，由F2-F1=m︱a2︱知：

F2=F1+ma2=6N+2×

2N=10N。

由图象知3s末的速度大小V3=1m/s，3s时拉力F2的功率：

P=F2·

V3=10×

1W=10W，因此C正确。

在1～3s的过程中由动能定理知F1与F2做功之和为W合=

mV32-

mV12=-8J，因此D正确。

故本题选BCD。

动力学图象