2018年高考物理一輪復(fù)習(xí)精講深剖（打包29套）.zip

2018年高考物理一輪復(fù)習(xí)精講深剖（打包29套）.zip,2018,年高,物理,一輪,復(fù)習(xí),精講深剖,打包,29 專題6.3 功能關(guān)系 能量守恒定律（一）真題速遞1.（2017新課標(biāo) 16）16如圖，一質(zhì)量為m，長度為l的均勻柔軟細(xì)繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點(diǎn)，M點(diǎn)與繩的上端P相距。重力加速度大小為g。在此過程中，外力做的功為A BCD【答案】A【名師點(diǎn)睛】重點(diǎn)理解機(jī)械能變化與外力做功關(guān)系，難點(diǎn)是知道這個(gè)過程中，重心的變化情況。2（2017全國，24）一質(zhì)量為8.00104 kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面。飛船在離地面高度1.60105 m處以7.5103 m/s的速度進(jìn)入大氣層，逐漸減慢至速度為100 m/s時(shí)下落到地面。取地面為重力勢能零點(diǎn)，在飛船下落過程中，重力加速度可視為常量，大小取為9.8 m/s2。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1）分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能；（2）求飛船從離地面高度600 m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%?！敬鸢浮浚?）（1）4.0108J 2.41012J ；（2）9.7108J【解析】（1）飛船著地前瞬間的機(jī)械能為式中，m和v0分別是飛船的質(zhì)量和著地前瞬間的速率。由式和題給數(shù)據(jù)得【名師點(diǎn)睛】本題主要考查機(jī)械能及動(dòng)能定理，注意零勢面的選擇及第2問中要求的是克服阻力做功。3（2017江蘇卷，14）如圖所示，兩個(gè)半圓柱A、B緊靠著靜置于水平地面上，其上有一光滑圓柱C，三者半徑均為R.C的質(zhì)量為m，A、B的質(zhì)量都為，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為.現(xiàn)用水平向右的力拉A，使A緩慢移動(dòng)，直至C恰好降到地面.整個(gè)過程中B保持靜止.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g.求：（1）未拉A時(shí)，C受到B作用力的大小F；（2）動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值min；（3）A移動(dòng)的整個(gè)過程中，拉力做的功W.【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）C受力平衡 解得【名師點(diǎn)睛】本題的重點(diǎn)的C恰好降落到地面時(shí)，B物體受力的臨界狀態(tài)的分析，此為解決第二問的關(guān)鍵，也是本題分析的難點(diǎn)。3（2017江蘇卷，9）如圖所示，三個(gè)小球A、B、C的質(zhì)量均為m，A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為L，B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長.現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點(diǎn)，兩輕桿間夾角由60變?yōu)?20，A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g.則此下降過程中（A）A的動(dòng)能達(dá)到最大前，B受到地面的支持力小于mg（B）A的動(dòng)能最大時(shí)，B受到地面的支持力等于mg（C）彈簧的彈性勢能最大時(shí)，A的加速度方向豎直向下（D）彈簧的彈性勢能最大值為 mgL【答案】AB【解析】A球動(dòng)能最大時(shí)，速度最大，受合外力為零，以ABC整體為研究對象，在豎直方向：向下的重力【名師點(diǎn)睛】本題的重點(diǎn)是當(dāng)A球的動(dòng)能最大時(shí)，受合外力為零，在豎直方向整體加速度為零，選擇整體為研究對象，分析AB兩個(gè)選項(xiàng)；彈性勢能最大對應(yīng)A球下降至最低點(diǎn)，根據(jù)能量守恒，可求最大的彈性勢能。7(2015江蘇卷T9)如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與一質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長圓環(huán)從A處由靜止開始下滑,經(jīng)過B處的速度最大，到達(dá)C處的速度為零，ACh.圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v，恰好能回到A.彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g.則圓環(huán)()A下滑過程中，加速度一直減小B下滑過程中，克服摩擦力做的功為mv2C在C處，彈簧的彈性勢能為mv2mghD上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度【答案】BD【解析】由題意知，圓環(huán)從A到C先加速后減速,到達(dá)B處的加速度減小為零，故加速度先減小后增大，故A錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒，從A到C有mghWfEp,從C到A有mv2EpmghWf，聯(lián)立解得：Wfmv2，Epmghmv2，所以B正確,C錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒，從A到B有mgh1mvEpWf1，從B到A有mgh1Wf1mvEp，可得vB2vB1，所以D正確8(2016全國甲卷T25) 輕質(zhì)彈簧原長為2l，將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為5m的物體由靜止釋放，當(dāng)彈簧被壓縮到最短時(shí)，彈簧長度為l?，F(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點(diǎn)，另一端與物塊P接觸但不連接。AB是長度為5l的水平軌道，B端與半徑為l的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，如圖所示。物塊P與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5。用外力推動(dòng)物塊P，將彈簧壓縮至長度l，然后放開，P開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g。(1)若P的質(zhì)量為m，求P到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小，以及它離開圓軌道后落回到AB上的位置與B點(diǎn)之間的距離；(2)若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，求P的質(zhì)量的取值范圍。【答案】(1)2l(2)mMm)的滑塊、通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過程中()圖5A兩滑塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B重力對M做的功等于M動(dòng)能的增加C輕繩對m做的功等于m機(jī)械能的增加D兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功【答案】CD考向二摩擦力做功的特點(diǎn)及應(yīng)用1靜摩擦力做功時(shí)，只有機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)移，不會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能2滑動(dòng)摩擦力做功的特點(diǎn)相互間存在滑動(dòng)摩擦力的系統(tǒng)內(nèi)，一對滑動(dòng)摩擦力做功將產(chǎn)生兩種可能效果：(1)機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；(2)有一部分機(jī)械能在相互摩擦的物體間轉(zhuǎn)移，另外一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【例2】如圖7所示，質(zhì)量為m1 kg的滑塊，在水平力作用下靜止在傾角為30的光滑斜面上，斜面的末端B與水平傳送帶相接(滑塊經(jīng)過此位置滑上傳送帶時(shí)無能量損失)，傳送帶的運(yùn)行速度為v03 m/s，長為l1.4 m；今將水平力撤去，當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端C時(shí)，恰好與傳送帶速度相同滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，g取10 m/s2.求：圖7(1)水平作用力F的大??；(2)滑塊下滑的高度；(3)若滑塊滑上傳送帶時(shí)速度大于3 m/s，滑塊在傳送帶上滑行的整個(gè)過程中產(chǎn)生的熱量【答案】(1) N(2)0.1 m或0.8 m(3)0.5 J【解析】(1)滑塊受到水平力F、重力mg和支持力FN作用處于平衡狀態(tài)，水平力Fmgtan ，F(xiàn) N.(2)設(shè)滑塊從高為h處下滑，到達(dá)斜面底端速度為v，代入數(shù)據(jù)解得Q0.5 J. 方法總結(jié)摩擦力做功的分析方法1無論是滑動(dòng)摩擦力，還是靜摩擦力，計(jì)算做功時(shí)都是用力與對地位移的乘積2摩擦生熱的計(jì)算：公式QFfx相對中x相對為兩接觸物體間的相對位移，若物體在傳送帶上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，則x相對為總的相對路程階梯練習(xí)3如圖8所示，某工廠用傳送帶向高處運(yùn)送物體，將一物體輕輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段與傳送帶相對靜止，勻速運(yùn)動(dòng)到傳送帶頂端下列說法正確的是()圖8A第一階段摩擦力對物體做正功，第二階段摩擦力對物體不做功B第一階段摩擦力對物體做的功等于第一階段物體動(dòng)能的增加量C第一階段物體和傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱等于第一階段物體機(jī)械能的增加量D物體從底端到頂端全過程機(jī)械能的增加量大于全過程摩擦力對物體所做的功【答案】C4(多選)如圖9所示，一塊長木塊B放在光滑的水平面上，在B上放一物體A，現(xiàn)以恒定的外力F拉B，由于A、B間摩擦力的作用，A將在B上滑動(dòng)，以地面為參考系，A、B都向前移動(dòng)一段距離在此過程中()圖9A外力F做的功等于A和B動(dòng)能的增量BB對A的摩擦力所做的功等于A的動(dòng)能的增量CA對B的摩擦力所做的功等于B對A的摩擦力所做的功D外力F對B做的功等于B的動(dòng)能的增量與B克服摩擦力所做的功之和【答案】BD【解析】A物體所受的合外力等于B對A的摩擦力，對A物體運(yùn)用動(dòng)能定理，則B對A的摩擦力所做的功等于A的動(dòng)能的增量，B正確A對B的摩擦力與B對A的摩擦力是一對作用力與反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑動(dòng)，A、B對地的位移不等，故二者做功不等，C錯(cuò)誤對B應(yīng)用動(dòng)能定理WFWfEkB，WFEkBWf，即外力F對B做的功等于B的動(dòng)能的增量與B克服摩擦力所做的功之和，D正確由上述討論知B克服摩擦力所做的功與A的動(dòng)能的增量(等于B對A的摩擦力所做的功)不等，故A錯(cuò)誤考向三能量守恒定律及應(yīng)用【例3】如圖10所示，固定斜面的傾角30，物體A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長時(shí)上端位于C點(diǎn)用一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B，滑輪右側(cè)繩子與斜面平行，A的質(zhì)量為2m，B的質(zhì)量為m，初始時(shí)物體A到C點(diǎn)的距離為L.現(xiàn)給A、B一初速度v0，使A開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，B向上運(yùn)動(dòng)，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點(diǎn)已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，整個(gè)過程中輕繩始終處于伸直狀態(tài)，求：圖10(1)物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到C點(diǎn)時(shí)的速度；(2)彈簧的最大壓縮量；(3)彈簧的最大彈性勢能【答案】(1)(2)(3) 方法總結(jié)應(yīng)用能量守恒定律解題的基本思路1分清有多少種形式的能量如動(dòng)能、勢能(包括重力勢能、彈性勢能、電勢能)、內(nèi)能等在變化2明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減小，并且列出減少的能量E減和增加的能量E增的表達(dá)式3列出能量守恒關(guān)系：E減E增階梯練習(xí)5如圖11所示，質(zhì)量為m的滑塊從斜面底端以平行于斜面的初速度v0沖上固定斜面，沿斜面上升的最大高度為H，已知斜面傾角為，斜面與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，且tan ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取斜面底端為零勢能面，則能表示滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能E、動(dòng)能Ek、勢能Ep與上升高度h之間關(guān)系的圖象是()圖11【答案】D線均為直線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；動(dòng)能的變化與合外力做功有關(guān)，上滑過程中有mghhEkEk0，即EkEk0(mg)h，下滑過程中有mghFfEkEk0，即EkEk02Ff(mg)h，故Ekh圖線為直線，但下滑過程斜率小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確6如圖12所示，在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k16 N/m的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平地面上，B、C兩物體通過細(xì)線繞過輕質(zhì)定滑輪相連，C放在傾角30的固定光滑斜面上用手拿住C，使細(xì)線剛好拉直但無拉力作用，并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行已知A、B的質(zhì)量均為m0.2 kg，重力加速度取g10 m/s2，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)釋放C后它沿斜面下滑，A剛離開地面時(shí)，B獲得最大速度，求：圖12(1)從釋放C到物體A剛離開地面時(shí)，物體C沿斜面下滑的距離；(2)物體C的質(zhì)量；(3)釋放C到A剛離開地面的過程中細(xì)線的拉力對物體C做的功【答案】(1)0.25 m(2)0.8 kg(3)0.6 J由能量守恒有Mghsin mgh(mM)v解得vm1 m/s對C由動(dòng)能定理可得Mghsin WTMv解得WT0.6 J.（四）知識還原第3講功能關(guān)系能量守恒定律基礎(chǔ)知識一、幾種常見的功能關(guān)系及其表達(dá)式力做功能的變化定量關(guān)系 合力的功動(dòng)能變化WEk2Ek1Ek重力的功重力勢能變化(1)重力做正功，重力勢能減少(2)重力做負(fù)功，重力勢能增加(3)WGEpEp1Ep2彈簧彈力的功彈性勢能變化(1)彈力做正功，彈性勢能減少(2)彈力做負(fù)功，彈性勢能增加(3)WFEpEp1Ep2只有重力、彈簧彈力做功機(jī)械能不變化機(jī)械能守恒E0除重力和彈簧彈力之外的其他力做的功機(jī)械能變化(1)其他力做多少正功，物體的機(jī)械能就增加多少(2)其他力做多少負(fù)功，物體的機(jī)械能就減少多少(3)W其他E一對相互作用的滑動(dòng)摩擦力的總功機(jī)械能減少內(nèi)能增加(1)作用于系統(tǒng)的一對滑動(dòng)摩擦力一定做負(fù)功，系統(tǒng)內(nèi)能增加(2)摩擦生熱QFfx相對深度思考一對相互作用的靜摩擦力做功能改變系統(tǒng)的機(jī)械能嗎？【答案】不能，因做功代數(shù)和為零二、兩種摩擦力做功特點(diǎn)的比較類型比較靜摩擦力滑動(dòng)摩擦力不同點(diǎn)能量的轉(zhuǎn)化方面只有機(jī)械能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(1)將部分機(jī)械能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體(2)一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此部分能量就是系統(tǒng)機(jī)械能的損失量一對摩擦力的總功方面一對靜摩擦力所做功的代數(shù)和總等于零一對滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和總是負(fù)值相同點(diǎn)正功、負(fù)功、不做功方面兩種摩擦力對物體均可以做正功，做負(fù)功，還可以不做功三、能量守恒定律1內(nèi)容能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變2表達(dá)式E減E增3基本思路(1)某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加，且減少量和增加量一定相等；(2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等基礎(chǔ)練習(xí)1上端固定的一根細(xì)線下面懸掛一擺球，擺球在空氣中擺動(dòng)，擺動(dòng)的幅度越來越小，對此現(xiàn)象下列說法是否正確(1)擺球機(jī)械能守恒()(2)總能量守恒，擺球的機(jī)械能正在減少，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能()(3)能量正在消失()(4)只有動(dòng)能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化()2. 自然現(xiàn)象中蘊(yùn)藏著許多物理知識，如圖所示為一個(gè)盛水袋，某人從側(cè)面緩慢推袋壁使它變形，則水的勢能()A增大B變小C不變 D不能確定【答案】A.【解析】人推袋壁使它變形，對它做了功，由功能關(guān)系可得，水的重力勢能增加，A正確3上端固定的一根細(xì)線下面懸掛一擺球，擺球在空氣中擺動(dòng)，擺動(dòng)的幅度越來越小，對此現(xiàn)象下列說法正確的是()A擺球機(jī)械能守恒B總能量守恒，擺球的機(jī)械能正在減少，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C能量正在消失D只有動(dòng)能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化【答案】B.4. 足夠長的傳送帶以速度v勻速傳動(dòng)，一質(zhì)量為m的小物體A由靜止輕放于傳送帶上，若小物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，如圖所示，當(dāng)物體與傳送帶相對靜止時(shí)，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能量為()Amv2 B2mv2C.mv2 D.mv2【答案】D【解析】.物體A被放于傳送帶上即做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度ag，勻加速過程前進(jìn)的距離x1，該時(shí)間內(nèi)傳送帶前進(jìn)的距離x2vtv，所以物體相對傳送帶滑動(dòng)距離xx2x1，故產(chǎn)生的內(nèi)能Qmgxmgmv2，D正確- 18 -