高考物理二轮复习 第一板块 力学选择题 锁定9大命题区间 第8讲巧用“能量观点”解决力学选择题专题练-人教版高三全册物理试题.doc

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1、专题检测（八） 巧用“能量观点”解决力学选择题1如图所示，质量、初速度大小都相同的A、B、C三个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，B球以倾斜角斜向上抛，空气阻力不计，C球沿倾角为的光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为hA、hB、hC，则()AhAhBhCBhAhBhC DhAhChB解析：选DA球和C球上升到最高点时速度均为零，而B球上升到最高点时仍有水平方向的速度，即仍有动能。对A、C球由机械能守恒得mghmv02，得h。对B球由机械能守恒得mghmvt2mv02，且vt0，所以hAhChB，故D正确。2(2018届高三河北五校联考)取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在

2、抛出点其动能为重力势能的3倍。不计空气阻力。该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()A. B.C. D.解析：选B平抛运动过程中，物体的机械能守恒，初始状态时动能为势能的3倍，而落地时势能全部转化成动能，可以知道平抛运动过程初动能与落地瞬间动能之比为34，那么落地时，水平速度与落地速度的比值为2，那么落地时速度与水平方向的夹角为，A、C、D错，B对。3.如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放。小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为2m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为(已知重力加速度为g，且不计空气阻力)

3、()A. B.C. D0解析：选B质量为m的小球A，下降到最大高度h时，速度为零，重力势能转化为弹簧弹性势能，即Epmgh，质量为2m的小球下降h时，根据功能关系有2mghEp(2m)v2，解得v，选项B正确。4图甲是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，圆弧轨道底部P处安装一个压力传感器，其示数F表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，表示压力F和高度h关系的Fh图像如图乙所示，则光滑圆弧轨道的半径R的大小是()A5 m B2 mC0.8 m D2.5 m解析：选A由动能定理得：mghmv2，在最低点，由向心力公式得：Fmg，所以Fmgh，根据图像可知：重力

4、Gmg2 N；光滑圆弧轨道的半径R5 m，故A正确，B、C、D错误。5.(2018届高三武汉调研)如图所示，半径为R、圆心为O的光滑圆环固定在竖直平面内，OC水平，D是圆环最低点。质量为2m的小球A与质量为m的小球B套在圆环上，两球之间用轻杆相连。两球初始位置如图所示，由静止释放，当小球A运动至D点时，小球B的动能为()A.mgR B.mgRC.mgR D.mgR解析：选DA、B组成的系统机械能守恒。当A运动到最低点D时，A下降的高度为hARRsin 45，B上升的高度为hBRsin 45，则有2mghAmghB2mvA2mvB2，又vAvB，小球B的动能为EkBmvB2mgR，选项D正确。6

5、多选(2017江苏高考)如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L。B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长。现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角由60变为120。A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则此下降过程中()AA的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于mgBA的动能最大时，B受到地面的支持力等于mgC弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下D弹簧的弹性势能最大值为mgL解析：选AB在A的动能达到最大前，A向下加速运动，此时A处于失重状态，则整个系统对地面的压力小于3mg，即地面对B

6、的支持力小于mg，A项正确；当A的动能最大时，A的加速度为零，这时系统既不失重，也不超重，系统对地面的压力等于3mg，即B受到地面的支持力等于mg，B项正确；当弹簧的弹性势能最大时，A减速运动到最低点，此时A的加速度方向竖直向上，C项错误；由机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能最大值等于A的重力势能的减少量，即为mg(Lcos 30Lcos 60)mgL，D项错误。7.(2015天津高考)如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未

7、超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中()A圆环的机械能守恒B弹簧弹性势能变化了mgLC圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变解析：选B圆环沿杆下滑的过程中，圆环与弹簧组成的系统动能、弹性势能、重力势能之和守恒，选项A、D错误；弹簧长度为2L时，圆环下落的高度hL，根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能增加了EpmghmgL，选项B正确；圆环释放后，圆环向下先做加速运动，后做减速运动，当速度最大时，合力为零，下滑到最大距离时，具有向上的加速度，合力不为零，选项C错误。8.多选如图所示，在倾角为30的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1 kg和2 kg的可

8、视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L0.2 m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h0.1 m。斜面底端与水平面之间有一光滑短圆弧相连，两球从静止开始下滑到光滑水平面上，g取10 m/s2。则下列说法中正确的是()A下滑的整个过程中A球机械能守恒B下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒C两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2 m/sD系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为 J解析：选BDA、B下滑的整个过程中，杆的弹力对A球做负功，A球机械能减少，选项A错误；A、B两球组成的系统只有重力和系统内弹力做功，系统机械能守恒，选项B正确；对A、B两球组成的系统由机械能守恒定律得mAg(hLsin

9、 30)mBgh(mAmB)v2，解得v m/s，选项C错误；B球机械能的增加量为EpmBv2mBgh J，选项D正确。9.如图所示，长为2L的轻杆上端及其正中央固定两个质量均为m的小球，杆的下端有光滑铰链与水平面相连接，杆原来竖直静止，现让其自由倒下，则A球着地时的速度为()A. B.C. D.解析：选D选A、B球及轻杆整个系统为研究对象，利用机械能守恒定律，且vBvA，得mg2LmgLmvA2m2，解得vA。10.多选如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知A

10、P2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中()A重力做功mgR B机械能减少mgRC合外力做功mgR D克服摩擦力做功mgR解析：选AD小球到达B点时，恰好对轨道没有压力，只受重力作用，根据mg得，小球在B点的速度v。小球从P到B的过程中，重力做功WmgR，减少的机械能E减mgRmv2mgR，合外力做功W合mv2mgR，故选项A正确，B、C错误；根据动能定理得，mgRWfmv20，所以WfmgRmv2mgR，故选项D正确。11.多选滑沙是人们喜爱的游乐活动，如图是滑沙场地的一段斜面，其倾角为30，设参加活动的人和滑车总质量为m，人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑

11、，加速度为0.4g，人和滑车可视为质点，则从顶端向下滑到底端B的过程中，下列说法正确的是()A人和滑车减少的重力势能全部转化为动能B人和滑车获得的动能为0.8mghC整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为0.2mghD人和滑车克服摩擦力做功为0.6mgh解析：选BC由牛顿第二定律有mgsin 30fma，得f0.1mg，人和滑车受重力、支持力、摩擦力作用，摩擦力做负功，机械能不守恒，A错误；由动能定理得W合0.4mgEk，Ek0.8mgh，B正确；由功能关系知，摩擦力做功Wff0.2mgh，机械能减少0.2mgh，人和滑车克服摩擦力做的功为0.2mgh，C正确、D错误。12(2017江苏高考)如

12、图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上。物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F。小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动。整个过程中，物块在夹子中没有滑动。小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g。下列说法正确的是()A物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2FB小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2FC物块上升的最大高度为D速度v不能超过 解析：选D物块受到的摩擦力小于最大静摩擦力，即Mg2F。物块向右匀速运动时，物块处于平衡状态，绳子中的张力TMg2F，故A错误。小环碰到钉子时，物块做圆周运动，根

13、据牛顿第二定律和向心力公式有：TMg，TMg，所以绳子中的张力与2F大小关系不确定，B错误。若物块做圆周运动到达的高度低于P点，根据动能定理有Mgh0Mv2，则最大高度h；若物块做圆周运动到达的高度高于P点，则根据动能定理有MghMv2Mv2，则最大高度h，C错误。小环碰到钉子后，物块做圆周运动，在最低点，物块与夹子间的静摩擦力达到最大值，由牛顿第二定律知：2FMg，故最大速度v，D正确。13.(2017全国卷)如图，一质量为m、长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距l。重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为()A.mgl B

14、.mglC.mgl D.mgl解析：选AQM段绳的质量为mm，未拉起时，QM段绳的重心在QM中点处，与M点距离为l，绳的下端Q拉到M点时，QM段绳的重心与M点距离为l，此过程重力做功WGmgmgl，将绳的下端Q拉到M点的过程中，由能量守恒定律，可知外力做功WWGmgl，可知A项正确，B、C、D项错误。14多选(2018届高三山西五校联考)图甲、图乙中两传送带与水平面的夹角相同，都以恒定速率v顺时针运动。现将一质量为m的小物体(视为质点)轻放在传送带底端A处，小物体在图甲中传送带上到达传送带顶端B处时恰好与传送带的速率相等；在图乙中传送带上到达离B处竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v，已知B

15、处离地面的高度均为H，则在小物体从A到B的过程中()A小物体与图甲中传送带间的动摩擦因数较小B两传送带对小物体做的功相等C两传送带消耗的电能相等D两种情况下因摩擦产生的热量相等解析：选AB根据公式v22ax，可知物体加速度关系a甲a乙，再由牛顿第二定律得mgcos mgsin ma，可知甲乙，故A项正确；传送带对小物体做的功等于小物体机械能的增加量，动能增加量相等，重力势能的增加量也相等，故两图中传送带对小物体做的功相等，故B项正确；因摩擦产生的热量QFfx相对，图甲中有Q甲Ff1x1Ff1，Ff1mgsin ma1m，乙图中有Q乙Ff2x2Ff2，Ff2mgsin ma2m，解得Q甲mgHm

16、v2，Q乙mg(Hh)mv2，Q甲Q乙，故D项错误；根据能量守恒定律，电动机消耗的电能E电等于因摩擦产生的热量Q与物体增加的机械能之和，因物体两次从A到B增加的机械能相同，Q甲Q乙，所以将小物体运至B处，图甲中传送带消耗的电能更多，故C项错误。教师备选题1.如图所示，物块的质量为m，它与水平桌面间的动摩擦因数为。起初，用手按住物块，物块的速度为零，弹簧的伸长量为x。然后放手，当弹簧的长度回到原长时，物块的速度为v。则此过程中弹力所做的功为()A.mv2mgxBmgxmv2C.mv2mgx D以上选项均不对解析：选C设W弹为弹力对物体做的功，因为克服摩擦力做的功为mgx，由动能定理得W弹mgxm

17、v20，得W弹mv2mgx。2.多选(2016全国卷)如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点。已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMN。在小球从M点运动到N点的过程中()A弹力对小球先做正功后做负功B有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差解析：选BCD在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMN，则小球在M点时弹簧处于压缩状态，在N点时弹簧处于拉伸状态，小球从M点运动到N点的过程中，弹簧长

18、度先缩短，当弹簧与竖直杆垂直时弹簧达到最短，这个过程中弹力对小球做负功，然后弹簧再伸长，弹力对小球开始做正功，当弹簧达到自然伸长状态时，弹力为零，再随着弹簧的伸长弹力对小球做负功，故整个过程中，弹力对小球先做负功，再做正功，后再做负功，选项A错误。在弹簧与杆垂直时及弹簧处于自然伸长状态时，小球加速度等于重力加速度，选项B正确。弹簧与杆垂直时，弹力方向与小球的速度方向垂直，则弹力对小球做功的功率为零，选项C正确。由机械能守恒定律知，在M、N两点弹簧弹性势能相等，在N点动能等于从M点到N点重力势能的减小值，选项D正确。3.如图所示，水平传送带两端点A、B间的距离为l，传送带开始时处于静止状态。把一

19、个小物体放到右端的A点，某人用恒定的水平拉力F使小物体以速度v1匀速滑到左端的B点，拉力F所做的功为W1、功率为P1，这一过程物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q1。随后让传送带以v2的速度匀速运动，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物体，使它以相对传送带为v1的速度匀速从A点滑行到B点，这一过程中，拉力F所做的功为W2、功率为P2，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q2。下列关系中正确的是()AW1W2，P1P2，Q1Q2BW1W2，P1Q2CW1W2，P1P2，Q1Q2DW1W2，P1P2，Q1Q2解析：选B因为两次的拉力和拉力方向的位移不变，由功的概念可知，两次拉力做功相等，所以W1W

20、2，当传送带不动时，物体运动的时间为t1；当传送带以v2的速度匀速运动时，物体运动的时间为t2，所以第二次用的时间短，功率大，即P1Q2。4.(2017全国卷)如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直。一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g)()A. B.C. D.解析：选B设轨道半径为R，小物块从轨道上端飞出时的速度为v1，由于轨道光滑，根据机械能守恒定律有mg2Rmv2mv12，小物块从轨道上端飞出后做平抛运动，对运动分解有：xv1t,2Rgt2，求得x，因此当

21、R0，即R时，x取得最大值，B项正确，A、C、D项错误。5.多选如图所示，两物块a、b质量分别为m、2m，用细绳相连接，悬挂在定滑轮的两侧，不计滑轮质量和一切摩擦。开始时，两物块a、b距离地面高度相同，用手托住物块b，然后突然由静止释放，直至物块a、b间高度差为h(物块b尚未落地)。在此过程中，下列说法正确的是()A物块b重力势能减少了2mghB物块b机械能减少了mghC物块a的机械能逐渐减小D物块a重力势能的增加量大于其动能的增加量解析：选BD物块a、b间高度差为h时，物块a上升的高度为，物块b下降的高度为，物块b重力势能减少了2mgmgh，选项A错误；物块b机械能减少了Eb2mg2mv2，对物块a、b整体根据机械能守恒定律有02mgmg3mv2，得mv2mgh，Ebmgh，选项B正确；物块a的机械能逐渐增加mgh，选项C错误；物块a重力势能的增加量Epamgmgh，其动能的增加量Ekamv2mgh，得EpaEka，选项D正确。