5 与动力结合 与功能结合.doc

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1、【与动力结合】1、如图，物体A和B质量均为m，且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，B放在水平面上，A与悬绳竖直，用力F拉B沿水平面向左匀速运动过程中，绳对A的拉力的大小()A小于mgB总等于mgC大于mgD无法确定【来源】重庆市第四十二中学2016-2017学年高一下学期期中考试物理试题【答案】C【解析】试题分析：由于B做匀速运动，将B的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，得到沿绳子方向的运动速度，即物体A的速度表达式，得到A的运动规律，再根据牛顿第二定律判断绳子拉力的变化情况将B的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，如图解得v2=vco

2、s，由于不断变小，故v2不断变大，由于物体A的速度等于v2，故物体A加速上升，加速度向上，即物体A处于超重状态，故绳子的拉力大于mg，C正确2、如图所示，物块A和圆环B用绕过定滑轮的轻绳连接在一起，圆环B套在光滑的竖直固定杆上，开始时连接B的绳子处于水平零时刻由静止释放B，经时间t，B下降h，此时，速度达到最大不计滑轮摩擦和空气的阻力，则At时刻B的速度大于A的速度Bt时刻B受到的合力等于零C在B下降h的过程，A向上做匀加速运动DB下降h，A就上升h【来源】2017届广东省深圳市高三2月第一次调研（一模)理综物理试卷（带解析)【答案】AB【解析】试题分析：根据A的受力情况分析A的加速度变化；当

3、绳子在竖直方向上的分力与A的重力相等时，A的速度最大，根据平行四边形定则求出A、B的速度之比根据除重力以外其它力做功等于机械能的增量判断何时A的机械能最小t时刻B的速度可以分解为沿绳子方向的分速度与垂直于绳子方向的分速度，其中沿绳子方向的分速度与A的速度大小相等，由图可知t时刻B的速度大于A的速度，故A正确；当B刚释放的瞬间，绳子的拉力方向与杆子垂直，B所受的合力等于mg，B向下先做加速运动；当绳子在竖直方向上的分力等于B的重力时，B的速度最大，加速度等于0，所以B受到的合力等于0，故B正确；0t过程A与B组成的系统的机械能守恒，所以A的机械能增加量等于B的机械能减小量，故C错误；0t过程A与

4、B组成的系统的机械能守恒，B减少的重力势能转化为A的重力势能和A、B的动能，所以0t过程A的重力势能增加量小于B的重力势能减小量，故D错误3、如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑定滑轮C，与质量为m的物体A连接，A放在倾角为的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接。现BC连线恰沿水平方向，从当前位置开始B以速度v0匀速下滑。设绳子的张力为T，在此后的运动过程中，下列说法正确的是（ ）A物体A做变速运动B物体A做匀速运动CT小于mgsinDT大于mgsin【来源】安徽省铜陵市第一中学2017-2018学年高一下学期期中考试物理试题【答案】AD【解析】试题分析：根据运动的合成与分解

5、，将B的竖直向下的运动分解成沿着绳子方向与垂直绳子方向的两个分运动，结合力的平行四边形定则，即可求解把B的运动沿图示方向分解，根据三角函数可知v绳=vBsin=v0sin；式中v0恒定，增大，故v绳增大，做变加速运动，即A的加速度不为零，对A分析，根据牛顿第二定律可得T-mgsin=ma0，故Tmgsin，AD正确4、如图所示，水平光滑长杆上套有一物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q，另一端悬挂一物块P设细线的左边部分与水平方向的夹角为，初始时很小现将P、Q由静止同时释放，在物块P下落过程中，下列说法正确的有A当60时，P、Q的速度之比是1:2B当90时，Q的速度最大C物块P一

6、直处于失重状态D绳对Q的拉力始终大于P的重力【来源】2019年江苏省南通市高三上学期期中质量调研物理试题（二)【答案】AB【解析】【详解】A、由题可知，P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，则当=60时，Q的速度vQcos60=vP解得：vP:vQ=1:2故A正确；B、P的机械能最小时，即为Q到达O点正下方时，此时Q的速度最大，即当=90时，Q的速度最大，故B正确；C、角逐渐增大到的过程中，Q的速度一直增大，P的速度先增大后减小，所以P是先失重后超重，故C错误；D、因为P是先失重后超重，因此绳对Q的拉力会等于P的重力，故D错误。5、如图所示，可视为质点的小球套在光滑的竖直杆

7、上，一根不可伸长的细绳绕过滑轮连接小球，已知小球重力为IN，电动机从A端以1m/s的速度沿水平方向匀速拉绳，绳子始终处于拉直状态某一时刻，连接小球的绳子与竖直方向的夹角为60o，对此时小球速度及绳子中拉力的判断正确的是A小球速度等于2m/sB小球速度等于0.5m/sC绳中拉力大于2ND绳中拉力等于2N【来源】四川省成都第七中学2019届高三4月综合能力测试理科综合物理试题【答案】AC【解析】【详解】设小球速度为v1，绳子速度为v2，小球的运动速度可分解到沿绳和垂直绳的方向上，故v2=v1cos，可得v1=v2/cos=2m/s小球运动过程角逐渐增大，故小球在做加速运动，加速度向上，对小球受力分

8、析知F cos-mg=ma，故Fmgcos=2N故选项AC正确，BD错误【与功能结合】1、如图所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为m的物体从井中拉出，绳与汽车连接点比滑轮顶点低h，开始绳绷紧，滑轮两侧的绳都竖直，汽车以v0向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为30，则A从开始到绳与水平夹角为30时，拉力做功mghB从开始到绳与水平夹角为30时，拉力做功mgh+38mv02C在绳与水平夹角为30时，拉力功率为32mgv0D在绳与水平夹角为30时，绳对滑轮的作用力为mg【来源】2016-2017学年江西省南昌市第二中学高一下学期期中考试物理试卷（带解析)【答案】B【解析】先将汽车

9、的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，得到货物速度的表达式，分析出货物的运动规律；然后根据动能定理和牛顿第二定律列式分析将汽车的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示；货物速度为v货物=vcos，由于逐渐变小，故货物加速上升；当=30时，货物速度为32v，当=90时，货物速度为零；根据功能关系，拉力的功等于货物机械能的增加量，故有WF=EP+EK=mgh+38mv2，故A错误B正确；在绳与水平夹角为30时，拉力的功率为P=Fv货物，其中v货物=32v，由于加速，拉力大于重力，故P32mgv，故C错误；由于物体加速，绳子对货物的拉力大于重力，由于两端拉力大小相等，方向夹角为60，故

10、合力大于3mg，故D错误；2、如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球A和B，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为L.先将杆竖直靠放在竖直墙上，轻轻拨动小球B，使小球B在水平面上由静止开始向右滑动，当小球A沿墙下滑距离为L2时，下列说法正确的是(不计一切摩擦) A杆对小球A做功为12mgLB小球A和B的速度都为12gLC小球A、B的速度分别为123gL和12gLD杆与小球A和B组成的系统机械能减少了12mgL【来源】广东省湛江市2018-2019学年高二下学期期末物理试题【答案】C【解析】【详解】BC.当小球A沿墙下滑距离为L2时，设此时A球的速度为vA，B球的速度为vB.根据系统机械能

11、守恒定律得：mgL2=12mvA2+12mvB2，两球沿杆子方向上的速度相等，则有：vAcos60=vBcos30.联立两式解得:vA=123gL, vB=12gL;故B错误,C正确.A.对A球使由动能定理有：mgL2+W杆=12mvA2-0，代入A的速度解得W杆=-mgL8，故A错误.D.对于杆与小球A和B组成的系统而言运动过程中只有重力做功，故系统机械能守恒；故D错误.3、如图所示，直角支架固定于地面放置，通过轻绳连有两个滑环A、B，已知它们的质量mA=1Kg ，mB=9Kg，水平杆粗糙，竖直杆光滑，轻绳长L=25cm，整个装置初始时静止，现用水平恒力F将A球向右拉动，使角由370增大到5

12、30，A环的速度达到1m/s，则在拉动过程中（g=10m/s2） A拉力F一定大于260 N B绳对B做的功为8JC系统机械能共增加了9.5J DA球的机械能增加0.5J【来源】黑龙江省哈尔滨市第三中学2017届高三第三次模拟考试理科综合物理试题【答案】AD【解析】当=53时，将A的速度分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度，故可得v绳=0.8m/s， B的速度可分解为绳子的速度和垂直绳子方向上的速度，故vB=v绳cos53=43m/s，B上升的高度h=Lcos37-Lcos53=0.05m，所以绳子对B做的功为WT=12mBvB2+mBgh=8J+4.5J=12.5J，B错误；A球的重力

13、势能不变，动能增加为Ek=12112=0.5J，故机械能增加为0.5J，系统增加的机械能等于A与B增加的机械能，故系统机械能增加了E =13J，所以拉力做功为WF=Fs=E+Wf=13J+Wf， s=Lcos37-Lcos53=0.05m，所以0.05F13，解得F260N，AC错误D正确； 4、如图，柔软的轻绳一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，杆上的A点与光滑的轻小定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处。定滑轮与直杆的距离也为d，质量为2m的重物悬挂在轻绳的另一端。现将环从A处由静止释放，下列说法正确的是（）A环到达B处时，环与重物的速度大小相等B环从A到B，环减少的机械

14、能等于重物增加的机械能C环到达B处时，重物上升的高度h=3dD环能下降的最大高度为43d【来源】甘肃省天水市第一中学2018-2019学年高三上学期第三次质检物理试题【答案】BD【解析】【分析】环刚开始释放时，重物由静止开始加速。根据数学几何关系求出环到达B处时重物上升的高度。对B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向进行分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，从而求出环在B处速度与重物的速度之比。环和重物组成的系统，机械能守恒。由系统的机械能守恒列式，求环能下降的最大高度【详解】环到达B处时，对环B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有v环cos45=v

15、物，所以有v环=2v物，A错误；环下滑过程中无摩擦力做功，故系统机械能守恒，则有环减小的机械能等于重物增加的机械能，B正确；根据几何关系有，环从A下滑至B点时，下降的高度为d，则重物上升的高度h=2d-d=(2-1)d，C错误；设环下滑到最大高度为h时环和重物的速度均为0，此时重物上升的最大高度为h2+d2-d，根据系统的机械能守恒有：mgh=2mg(h2+d2-d)，解得：h=43d，D正确5、某位工人师傅用如图所示的装置，将重物从地面沿竖直方向拉到楼上，在此过程中，工人师傅沿地面以速度v向右匀速直线运动，当质量为m的重物上升高度为h时轻绳与水平方向成角，（重力加速度大小为g，滑轮的质量和摩

16、擦均不计）在此过程中，下列说法正确的是A人的速度比重物的速度小B轻绳对重物的拉力小于重物的重力C重物的加速度不断增大D绳的拉力对重物做功为mgh+12m(vcos)2【来源】河南省南阳市第一中学校2017届高三第四次模拟考试理综物理试题【答案】CD【解析】将工人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于重物上升的速度，根据平行四边形定则得v重物=vcos，工人在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为减小，所以重物的速度增大，重物做加速上升运动，故T-mg=ma，所以拉力大于重物的重力，AB错误；根据余弦值图像，当夹角越来越小时，图像的斜率越来越小，即加速度越来越小，C错

17、误；绳子的拉力对重物做的功等于其动能增加量和重力势能增加量，故mgh+12mvcos2，D正确6、如图所示，轻质弹簧和一质量为M的带孔的小球套在一光滑竖直固定杆上，弹簧一端固定在地面上，另一端与小球在A处相连（小球被锁定），此时弹簧处于原长。小球通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与一个质量为m的物块相连，到达C处速度为零，此时弹簧压缩了h。弹簧一直在弹性限度内，重力加速度为g，则下列说法正确的是A在小球下滑的过程中，小球的速度始终大于物块的速度B从AC小球和物块重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加C从AC小球和物块的重力势能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小D小球下滑到C处时，弹簧的弹性势能为m+M-

18、2mgh【来源】河南省濮阳市2018届高三第二次模拟考试理科综合物理试题【答案】ABD【解析】小球A的速度可分解为沿绳子方向上的速度和垂直绳子方向上的速度，根据几何知识可得v绳=vcos（其中v为小球的速度， 为绳子与竖直方向的夹角），而物块的速度vm等于绳子的速度，所以vvm，A正确；从AC过程中，速度从零到零，故动能变化量为零，所以小球和物块重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加， EGP=EP，而EGP=Mgh-2-1mgh，所以EP=m+M-2mg，BD正确；从AC过程中，速度从零到零，故动能先增大后减小，而EGP+EP+Ek恒定，所以EGP+EKP先减小后增大，C错误7、如图所示，有一

19、半径为R的半圆形圆柱面MPQ，质量为2m的A球与质量为m的B球，用轻质绳连接后挂在圆柱面边缘现将A球从边缘M点由静止释放，若不计一切摩擦，求A球沿圆柱面滑到最低点P时的速度大小。【来源】安徽省六安市霍邱县第一中学2019-2020学年高三上学期第二次月考物理试题【答案】4(2-2)gR5【解析】根据机械能守恒定律得：2mgR-mg2R=122mvA2+12mvB2又vB=vAcos45解得:vA=4(2-2)gR58、用轻杆通过铰链相连的小球A、B、C、D、E处于竖直平面上，各段轻杆等长，其中小球A、B的质量均为2m，小球C、D、E的质量均为m。现将A、B两小球置于距地面高h处，由静止释放，假

20、设所有球只在同一竖直平面内运动，不计一切摩擦，则在下落过程中A小球A、B、C、D、E组成的系统机械能和动量均守恒B小球B的机械能一直减小C小球B落地的速度大小为2ghD当小球A的机械能最小时，地面对小球C的支持力大小为mg【来源】山西省太原市第五中学2019年高三（5月)理综物理试题【答案】CD【解析】【详解】小球A、B、C、D、E组成的系统机械能守恒但动量不守恒，故A错误；由于D球受力平衡，所以D球在整个过程中不会动，所以轻杆DB对B不做功，而轻杆BE对B先做负功后做正功，所以小球B的机械能先减小后增加，故B错误；当B落地时小球E的速度等于零，根据功能关系mgh=12mv2 可知小球B的速度

21、为2gh，故C正确；当小球A的机械能最小时，轻杆AC没有力，小球C竖直方向上的力平衡，所以支持力等于重力，故D正确，故选CD9、如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块A、B质量相等C为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OCh，重力加速度为g.开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为30，现将A、B由静止释放，下列说法正确的是()A物块A由P点出发第一次到达C点过程中，速度先增大后减小B物块A经过C点时的速度大小为2ghC物块A在杆上长为23h的范围内做往复运动D在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功

22、小于B重力势能的减少量【来源】江西省南昌二中2018-2019学年高一下学期期末考试物理试题【答案】BC【解析】【详解】A.物块A由P点出发第一次到达C点过程中，绳子拉力对A做正功，其余的力不做功，所以物体A的动能不断增大，速度不断增大，故A错误。B.物体到C点时物块B的速度为零。设物块A经过C点时的速度大小为v。根据系统的机械能守恒得：mg（hsin30-h）=12mv2，得v=2gh，故B正确。C.由几何知识可得AChtan30=3h，由于A、B组成的系统机械能守恒，由对称性可得物块A在杆上长为23h的范围内做往复运动。故C正确。D.物体到C点时物块B的速度为零。根据功能关系可知，在物块A

23、由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量，故D错误。10、如图所示，一轻绳通过小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在竖直杆上的小物块A连接，杆固定且足够长。开始时用手握住B使A静止在P点，细线伸直。现释放B，A向上运动，过Q点时细线与竖直杆成60角，R点位置与O等高。(不计一切摩擦，B球未落地)则A物块A过Q点时，A、B两物体的速度关系为vA=2vBB物块A由P上升至R的过程中，物块A的机械能增加量等于小球B的机械能减少量C物块A由P上升至R的过程中，细线对小球B的拉力总小于小球B的重力D物块A由P上升至R的过程中，小球B所受重力的瞬时功率先增大后减小【来源

24、】福建省南平市2018-2019学年高一（下)期末物理试题【答案】ABD【解析】【详解】A.物块A过Q点时，将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，沿绳子方向的分速度等于B的速度，即vB=vAcos60，得vA=2vB；故A正确.B.物块A由P上升至R的过程中，对于A、B组成的系统，由于只有重力做功，所以系统的机械能守恒，则物块A的机械能增加量等于小球B的机械能减少量；故B正确.C.物块A由P上升至R的过程中，小球B的速度先增大后减小，物块上升至R时B球的速度为零，则小球B的加速度先向上后向下，先处于超重状态后处于失重状态，则细线对小球B的拉力先大于小球B的重力，后小于小球B的重力；

25、故C错误.D.物块A由P上升至R的过程中，小球B的速度先增大后减小，由P=mgv知小球B所受重力的瞬时功率先增大后减小；故D正确.11、如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，则关于拉力F及拉力F的功率P，则下列说法正确的是（ ）AF不变，P减小BF增大，P增大CF增大，P不变DF增大，P减小【来源】2015届黑龙江绥化三校高三上期期中联考物理卷（带解析)【答案】C【解析】试题分析：对物块A受力分析如上图所示，得到，随着物体的向上运动，角变大，减小，联立F增大，A错；拉力F的功率P=mgv得到功率P不变，C对，BD错。12、如图所示，长为L

26、的轻杆上端连着一质量为m的小球，杆的下端用铰链固接于水平面上的O点，轻杆处于竖直方向时置于同一水平面上质量为M的立方体恰与小球接触。对小球施加微小的扰动，使杆向右倾倒，当立方体和小球刚脱离接触的瞬间，杆与水平面的夹角恰好为6，忽略一切摩擦（ ） A此时立方体M的速度达到最大B此时小球m的加速度为零C此时杆对小球m的拉力为零DM和m的质量之比为4:1【来源】陕西省西安中学2019-2020学年高三上学期期末物理试题【答案】ACD【解析】【详解】A.分离前，立方体在小球的弹力作用下，做加速运动，分离后合力为零，做匀速运动，故分离时立方体M的速度最大，故A正确；B.分离时刻，小球速度v不为零，做圆周

27、运动，故合力不可能为零，加速度不为零，故B错误；C.分离时刻，由于小球此时仅受重力和杆子作用力，而重力是竖直向下的，所以杆对小球m的拉力为零，故C正确；D.设小球速度为v，立方体速度为u，根据牛顿第二定律，分离时刻有解得分离时刻，小球的水平速度与长方体速度相同，即：解得在杆从竖直位置开始倒下到小球与长方体恰好分离的过程中，小球和长方体组成的系统机械能守恒，有把v和u的值代入，化简得：故D正确。故选ACD.13、如图所示，滑块A、B的质量均为m,A套在固定倾斜直杆上，倾斜杆与水平面成45,B套在固定水平的直杆上，两杆分离不接触，两直杆间的距离忽略不计且足够长，A、B通过铰链用长度为L的刚性轻杆(

28、初始时轻杆与平面成30)连接，A、B从静止释放，B开始沿水平面向右运动，不计一切摩擦，滑块A、B视为质点，在运动的过程中，下列说法中正确的是（ ）AA、B组成的系统机械能守恒B当A到达与B同一水平面时,A的速度为gLCB滑块到达最右端时,A的速度为2gLDB滑块最大速度为3gL【来源】湖南省湖南师范大学附属中学2018届高三上学期12月月考物理试题【答案】AD【解析】因不计一切摩擦，故系统机械能守恒，A正确；设A的速度为vA、B的速度为vB，当A到达与B同一水平面时，对A、B速度进行分解，如图所示根据沿杆方向速度相等有：vB=vAcos45=22vA，根据系统机械能守恒有：mgL2=12mvA

29、2+12mvB2，解得：vA=23gL，B错误；B滑块到达最右端时，B的速度为零，如图所示：根据系统机械能守恒有：mgL1+22=12mvA2，解得：vA=1+2gL，C错误；当A滑到最低点时，速度为零，B的速度最大，如图所示：根据系统机械能守恒有：32mgL=12mvB2，解得：vB=3gL，D正确，选AD.14、如图所示，用铰链将三个质量均为m的小球A、B、C与两根长为L轻杆相连， B、C置于水平地面上在轻杆竖直时，将A由静止释放，B、C在杆的作用下向两侧滑动，三小球始终在同一竖直平面内运动忽略一切摩擦，重力加速度为g则此过程中（ ）A球A的机械能一直减小B球A落地的瞬时速度为2gLC球B

30、对地面的压力始终等于32mgD球B对地面的压力可小于mg【来源】江苏省苏锡常镇四市2018届高三教学情况调研（二)物理试题【答案】BD【解析】A：设A球下滑h时，左侧杆与竖直方向夹角为，则cos=L-hLAB用铰链相连，则vAcos=vBcos900-=vBsin，当A下落到最低点时，B的速度为零，中间过程中B的速度不为零；同理可得，当A下落到最低点时，C的速度为零，中间过程中C的速度不为零。ABC三者组成的系统机械能守恒，中间过程B、C的动能不为零，A到最低点时，B、C的动能为零；则球A的机械能不是一直减小。故A项错误。B：当A下落到最低点时，B、C的速度为零，对三者组成的系统，A由静止释放到球A落地过程，应用机械能守恒得：mgL=12mv2，解得：球A落地的瞬时速度v=2gL。故B项正确。C：球A加速下落时，三者组成的系统有向下的加速度，整体处于失重状态，球B、C对地面的压力小于32mg。故C项错误。D：在A落地前一小段时间，B做减速运动，杆对B有斜向右上的拉力，则球B对地面的压力小于mg。故D项正确。综上，答案为BD。