2021届高考物理二轮课时演练知能提升-专题七-机械能守恒、功能关系(含详解).docx
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1、一、选择题1(多选)(2022吉林质检)如图所示,长为L的粗糙长木板水平放置,在木板的A端放置一个质量为m的小物块现缓慢地抬高A端,使木板以左端为轴转动,当木板转到与水平面的夹角为时小物块开头滑动,此时停止转动木板,小物块滑到底端的速度为v,重力加速度为g.下列推断正确的是()A整个过程物块所受的支持力垂直于木板,所以不做功B物块所受支持力做功为mgLsin C发生滑动前静摩擦力渐渐增大D整个过程木板对物块做的功等于物块机械能的增量解析:选BCD.由题意得,物块滑动前支持力属于沿运动轨迹切线方向的变力,由微元法可知在这个过程中支持力做正功,而且依据动能定理,在缓慢抬高A端的过程中,WmgLsi
2、n 0,可知WmgLsin ,所以A项错,B项正确由平衡条件得在滑动前静摩擦力f静mgsin ,当时,f静,所以C项正确在整个过程中,依据除了重力以外其他力做功等于机械能的变化量可知D项正确2(2022高考上海卷)静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力不计空气阻力,在整个上升过程中,物体机械能随时间变化关系是()解析:选C.以地面为零势能面,以竖直向上为正方向,则对物体,在撤去外力前,有Fmgma,hat2,某一时刻的机械能EEFh,解以上各式得Et2t2,撤去外力后,物体机械能守恒,故只有C正确3(2022芜湖一模)如图所示,质量分别为2m和m的A、B两物体用不行伸
3、长的轻绳绕过轻质定滑轮相连,开头两物体处于同一高度,绳处于绷紧状态,轻绳足够长,不计一切摩擦现将两物体由静止释放,在A落地之前的运动中,下列说法中正确的是()AA物体的机械能增大BA、B组成系统的重力势能增大C下落时间t过程中,A的机械能削减了mg2t2D下落时间t时,B所受拉力的瞬时功率为mg2t解析:选C.在A下落的过程中,拉力对A做负功,对B做正功,A的机械能减小,B的机械能增大,A、B系统的机械能守恒,所以A、B错误释放后,A、B物体都做初速度为零的匀加速直线运动由牛顿其次定律得2mgmg3ma,故加速度ag,t时间内A物体下降高度为gt2,绳子拉力大小为mg.拉力对A物体所做负功为m
4、g2t2,A物体机械能削减mg2t2,C对下落时间t时,B物体的运动速度为gt,拉力功率大小为mg2t,D错4(2022山西太原一模)将小球以10 m/s的初速度从地面竖直向上抛出,取地面为零势能面,小球在上升过程中的动能Ek、重力势能Ep与上上升度h间的关系分别如图中两直线所示取g10 m/s2,下列说法正确的是()A小球的质量为0.2 kgB小球受到的阻力(不包括重力)大小为0.20 NC小球动能与重力势能相等时的高度为 mD小球上升到2 m时,动能与重力势能之差为0.5 J解析:选D.在最高点,Epmgh得m0.1 kg,A项错误;由除重力以外其他力做功W其E可知:fhE高E低,E为机械
5、能,解得f0.25 N,B项错误;设小球动能和重力势能相等时的高度为H,此时有mgHmv2,由动能定理:fHmgHmv2mv得H m,故C项错;当上升h2 m时,由动能定理,fhmghEk2mv得Ek22.5 J,Ep2mgh2 J,所以动能与重力势能之差为0.5 J,故D项正确5(多选)(2022钦州一模)如图所示,物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体A、B的质量分别为m、2m.开头时细绳伸直,用手托着物体A使弹簧处于原长,且A与地面的距离为h,物体B静止在地面上放手后物体A下落,与地面即将接触时速度为v,此时物体B对地面恰好无压力若在物体A下落的过程中,弹簧始终处在弹性限度内
6、,则A接触地面前的瞬间()A物体A的加速度大小为g,方向竖直向下B弹簧的弹性势能等于mghmv2C物体B有向上的加速度D弹簧对物体A拉力的瞬时功率大小为2mgv解析:选BD.当A即将接触地面时,物体B对地面无压力,对B受力分析可知,细绳拉力等于轻弹簧弹力F2mg,选项C错误;然后对A受力分析可得:Fmgma,可得ag,方向竖直向上,选项A错误;A下落过程中,A与弹簧整体机械能守恒,可得mghEpmv2,弹簧的弹性势能Epmghmv2,选项B正确;拉力的瞬时功率为PFv2mgv,选项D正确6(2021高考安徽卷)质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时,引力势能可表示为Ep,其中G为引力常量,M
7、为地球质量该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极淡薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2,此过程中因摩擦而产生的热量为()AGMm BGMm C. D. 解析:选C.人造卫星绕地球做圆周运动的向心力由万有引力供应依据万有引力供应向心力得Gm而动能Ekmv2由式得Ek由题意知,引力势能Ep由式得卫星的机械能EEkEp由功能关系知,因摩擦而产生的热量QE减E1E2,故选项C正确7(2022漳州一模)质量为m的带电小球,在布满匀强电场的空间中水平抛出,小球运动时的加速度方向竖直向下,大小为.当小球下降高度为h时,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是
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