1、章末整合提升机械能功功 做 功 的 两 个 必 要 因 素恒 力 做 功 :W Flcos 变 力 做 功 )功 率 平 均 功 率 :P Wt或 P Fvcos 瞬 时 功 率 :P Fvcos )机 车 的 两 种 启 动 方 式 以 恒 定 的 功 率 启 动以 恒 定 的 加 速 度 启 动 )机 械 能 动 能 :Ek12mv2重 力 势 能 :Ep mgh机 械 能 :E Ek Ep)基 本 规 律 功 能 关 系 :W E动 能 定 理 :W Ek2 Ek1机 械 能 守 恒 定 律 : Ek1 Ep1 Ek2 Ep2能 量 转 化 和 守 恒 定 律 )1(2017全国卷 )如
2、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.v216g v28gC. D.v24g v22g命题意图:本题考查力与运动、功能关系及机械能守恒定律等知识解析: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mg2R mv2 mv ,小物块从轨道上端飞出后做平抛运动,对运12 12 21动分解有:x v 1t,2R gt2,求得 x ,因此12 16(R v28g)2 v4
3、4g2当 R 0,即 R 时,x 取得最大值,B 项正确,A、C、D 项v28g v28g错误答案:B2.(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13的功为( )A. mgl B. mgl19 16C. mgl D. mgl13 12命题意图:本题考查重心的确定、动能定理解析:QM 段绳的质量为 m m,未拉起时, QM 段绳的重心23在 QM 中点处,与 M 点距离为 l,绳的下端 Q 拉到 M 点时,QM13段绳的重心与 M 点
4、距离为 l,此过程重力做功16WG mg mgl,对绳的下端 Q 拉到 M 点的过程应用动(13l 16l) 19能定理,可知外力做功 WW G mgl,可知 A 项正确,19B、 C、D 项错误答案:A3.(2016全国卷 )小球 P 和 Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P 球的质量大于 Q 球的质量,悬挂 P 球的绳比悬挂 Q 球的绳短将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示将两球由静止释放在各自轨迹的最低点,( )AP 球的速度一定大于 Q 球的速度B P 球的动能一定小于 Q 球的动能C P 球所受绳的拉力一定大于 Q 球所受绳的拉力DP 球的向心加速度一定小于 Q 球的向心加速度
5、命题意图:本题考查机械能守恒定律及牛顿第二定律的应用,意在考查考生应用功能关系、力与运动关系分析问题的能力解析:小球从释放到最低点的过程中,只有重力做功,由机械能守恒定律可知,mgL mv2,v ,绳长 L 越长,小球到最低12 2gL点时的速度越大,A 项错误;由于 P 球的质量大于 Q 球的质量,由Ek mv2 可知,不能确定两球动能的大小关系,B 项错误;在最低12点,根据牛顿第二定律可知,Fmgm ,求得 F3mg,由于 Pv2L球的质量大于 Q 球的质量,因此 C 项正确;由 a 2g 可知,两v2L球在最低点的向心加速度相等,D 项错误答案:C4(多选 )(2016全国卷 )如图,
6、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ONM mgR,质点不能到达 Q 点12C W mgR,质点到达 Q 点后,继续上升一段距离12DW mgR,质点到达 Q 点后,继续上升一段距离12命题意图:本题考查功能关系、摩擦力做功、竖直面内的圆周运动及其相关的知识点,意在考查考生综合运用知识解决问题的能力难度中等偏难解析:根据质点滑到轨道最低点 N 时,对轨道压力为 4mg,利用牛顿第三定律可知,轨道对质点的支持力为 4mg.在最低点,由牛顿第二定律得 4mgmgm ,解得质点滑到最低点的速度 vv2R.对质点从开始下落到滑到最低点的过程,由动能定理得3gR2mgRW mv2,解得 W mgR.对质点由最低点继续上滑的过程,12 12到达 Q 点时克服摩擦力做功 W要小于 W mgR.由此可知,质点到12达 Q 点后,可继续上升一段距离,选项 C 正确,选项 A、B 、D 错误答案:C