适用于老高考旧教材高考物理二轮复习专题动能定理机械能守恒定律功能关系的应用pptx课件

3
A.甲车额定功率是乙车额定功率的4
B.速度达到 108 km/h
C.速度达到 108 km/h
6
时,甲车加速度是乙车加速度的7
13
时,甲车牵引力是乙车牵引力的 9
144
D.加速到最大速度的过程中,甲车通过距离是乙车通过距离的 91
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解析 达到最大速度时,甲、乙两车分别满足 P 甲=Ff 甲 v 甲,P 乙=Ff 乙 v 乙,其中
裂后,当
1
2mgh+W= ×2m 2 ,解得
2
1
B 速度为零时有2 2
+
1
做一种测定重力加速度的机械叫阿特伍德机,受此启发,某实验小组设计了
如图所示的机械。具有共同水平轴的竖直轻质转盘的半径关系为R2=2R1,
物块A、B由细绳相连,物块B、C分别与绕在内、外盘上的细绳相连,开始
时物块均处于静止状态,它们的质量分别为mA=2m,mB=mC=m。某时刻物
块被自由释放,物块A、B下降,C上升。当物块A下降高度h时,A、B间的细
滑,恰好到达B点。滑雪者现从A点由静止开始下滑,从B点飞出。已知A、P
间的距离为d,滑雪者与滑道间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,不计空
气阻力。
(1)求滑雪者运动到P点的时间t。
(2)求滑雪者从B点飞出的速度大小v。
(3)若滑雪者能着陆在缓冲坡CD上,求平
台BC的最大长度L。
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簧一端与固定在斜面底端的挡板C连接,另一端连接滑块A。一轻绳通过斜
面顶端的定滑轮(质量忽略不计,轻绳与滑轮间的摩擦不计),一端系在滑块
A上,另一端与小球B相连,细绳与斜面平行,斜面足够长。用手托住小球B,
此时弹簧刚好处于原长,滑块A刚要沿斜面向上运动。已知mB=2mA=4 kg,
弹簧的劲度系数为k=100 N/m,滑块A与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,最大
关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随
运动时间t的变化关系中,正确的是( D )
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解析 铅球在空中运动时,加速度不变,选项 A 错误;铅球运动的速度大小
v= 0 2 + ()2 ,v 与 t 不是线性关系,选项 B 错误;铅球运动的动能
静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37° =0.8,
弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系为 Ep=1kx2 。现由静止释放小球B,已
知小球B始终未落地,则下列说法正确的是(
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2
)
A.释放小球B前,手受到小球B的压力大小为24 N
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)
解析 对空气,由动量定理 Fft=mvm,又 m=ρSvmt,以最大速度匀速运行,则
P=Ffvm,解得 Ff=
3
2 ,v
m=
3

,故选

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D。
5.(多选)(2023四川德阳二模)甲、乙两赛车在平直赛道上由静止开始保持
与时间t的关系如图(b)所示。由图可知,两物块在离开M点后、到达N点前
的下滑过程中( B )
A.甲沿Ⅰ下滑且同一时刻甲的动能比乙的大
B.甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小
C.乙沿Ⅰ下滑且乙的重力功率一直不变
D.乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大
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解析 甲下滑过程中加速度不变,沿轨道Ⅱ下滑,乙下滑过程中加速度减小,
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1
Ffmax=2μmg=4
N>F=2 N,所以软
绳B端向右运动位移为L时, 软绳速度为0,停止运动。拉力F先比摩擦力大,
后比摩擦力小,软绳先做加速运动后做减速运动。0≤x≤L时,摩擦力为变
力,所以加速度不恒定,A错误。当x=L时,绳子停止运动,软绳的左端不能经
FT'-mAgsin θ-μmAgcos θ-F弹=0,对B受力分析得FT'=mBg,又F弹=kx,解得
x=0.24 m,B错误;根据能量守恒定律,释放小球B后到滑块A速度最大的过
程中有 mBgx=mAgxsin θ+μmAgxcos
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1
1
2 1 2
θ+2(mA+mB)v +2kx ,解得2mAv2=0.96
力,则在软绳运动的过程中,下列说法正确的是( C )
A.软绳先做匀加速运动后做匀减速运动
B.软绳的左端能经过B点
C.软绳的最大动能为0.5 J
D.软绳克服摩擦力做功4 J
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解析 设软绳 B 端向右运动位移为 x,当 0≤x≤L 时,软绳所受摩擦力


Ff1=μ2mg=2μmg,当
7
=
Pt-
甲
1
Ffs=2 m 2 ,代入数据对比可得,甲车通过距离与乙车通过距离之比为
乙
144
,D 正确。
91
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=
6.(2023江苏卷)如图所示,滑雪道AB由坡道和水平道组成,且平滑连接,坡道
倾角均为45°。平台BC与缓冲坡CD相连。若滑雪者从P点由静止开始下
(3)滑雪者从B点做斜抛运动,若滑雪者刚好落在C点
在竖直方向
2sin
t=
在水平方向 x0=vcos θ·
t
解得 x0= 2(1-μ)d
故若滑雪者能着陆在缓冲坡 CD 上,BC 的最大长度 L=x0= 2(1-μ)d。
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B组 素能提升练
7.(多选)(2023湖南怀化模拟)如图所示,在倾角为37°的固定斜面上,轻质弹
J,C
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1
2
错误;当滑块A向上滑行的距离最大时,A、B的速度都为0,小球B的重力势
能转化为A的重力势能、弹簧的弹性势能和摩擦产生的内能,根据能量守
恒定律有mBgx'=mAgx'sin θ+μmAgx'cos θ+
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kx'2,解得x'=0.48 m,D正确。
B.释放小球B后,滑块A向上滑行x=0.20 m时速度最大
C.释放小球B后,滑块A向上滑行过程中的最大动能为1.2 J
D.释放小球B后,滑块A向上滑行的最大距离为0.48 m
答案 AD
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解析 用手托住小球B,此时弹簧刚好处于原长,设绳子拉力为FT,由滑块A刚
8.(2023安徽高三联考)如图所示的水平轨道AD足够长,只有BC部分是粗糙
的,其长度为L=1 m,其余部分是光滑的,质量为1 kg、长度为2L、粗细相同
的匀质软绳静止在B点的左侧(绳的右端在B点),软绳与粗糙部分的动摩擦
因数为μ=0.8,现用F=2 N的水平向右的恒力作用在软绳上,软绳始终保持
伸直状态且长度不变,重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦
要沿斜面向上运动可知FT=mAgsin θ+μmAgcos θ=16 N,对B受力分析,设手
的支持力为F,则F=mBg-FT=24 N,根据牛顿第三定律可知手受到小球B的
压力大小为24 N,A正确;释放小球B后,A做加速度减小的加速运动,当A受到
的合力为0时,速度最大,当A加速度为0时,B的加速度也为0,对A受力分析得
1
Ff 甲=
5
3
乙
4
×
甲
立解得 =
乙
9 甲
,
13 乙
=
1
g,Ff 乙= m 乙 g,v 甲=216
5
9
,A 错误;由
13
km/h=60 m/s,v 乙=234 km/h=65 m/s,联
P=Fv,F-Ff=ma,可得
甲
-f
a= ,代入数据可得
乙
6
,B 正确,C 错误;加速到最大速度的过程中,根据动能定理可得
过 B 点,B 错误。当
1
x= ×2L=0.5
4
m 时软绳动能最大,为
2
Ekm=Fx- μmg=0.5
4
J,C 正确。B 端向右运动位移 L 的过程中,克服摩擦力做功
2
1
Wf=4μmg=4μmgL=2
J,D 错误。
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9.(多选)(2023湖北宜昌高三期末)英国物理学家乔治·阿特伍德在1784年制
滑雪者从A点由静止开始下滑到P点的速度大小为vP,有
mgdsin θ-μmgdcos
解得 vP=
1
θ=2 2
2(1-)
滑雪者从 P 点到 B 点重力做功不变,摩擦力做功不变,根据动能定理可得
滑雪者从 B 点飞出的速度 v=vP=
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2(1-)。
答案 (1)
(2)
2 2
(1-)
2(1-)
(3) 2(1-μ)d
解析 (1)滑雪者在倾斜轨道上下滑时,满足 mgsin θ-μmgcos θ=ma
滑雪者从 A 点到 P 点满足
解得 t=
1 2
d=2at
2 2
。
(1-)
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(2)滑雪者从P点由静止开始下滑,恰好运动到B点,该过程合力做的功为0,
专题分层突破练5
动能定理、机械能守恒定律、
功能关系的应用
A组 基础巩固练
1.(2023全国新课标卷)无风时,雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒
定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的
过程中,克服空气阻力做的功为(重力加速度大小为g)( B )
A.0
B.mgh
1
C. mv2-mgh
1
1
2
Ek=2 0 +mg 2 2
,Ek 与 t 不是线性关系,选项 C 错误;铅球在运动过程中,
机械能守恒,选项 D 正确。
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4.(2023陕西咸阳三模)高速悬浮列车在水平长直轨道上运行,车头会受到
前方空气的阻力,假设列车周围空气静止,车头前方的空气碰到车头后速度
额定功率启动。甲车启动12 s后,速度达到108 km/h,30 s后,速度达到最大
速度216 km/h;乙车启动9 s后,速度达到108 km/h,25 s后,速度达到最大速度
234
1
km/h。假设赛车行驶过程中所受阻力恒为车重的5,甲车的质量为乙车的
3
,重力加速度取
4
10 m/s2,则( BD )
沿轨道Ⅰ下滑,同一时刻,甲的速度总是比乙的小,故甲的动能比乙的小,选
项A错误,选项B正确;开始时乙的重力功率为0,到达底部时,乙的重力功率
仍然为0,故乙的重力功率先增大后减小,选项C、D错误。
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3.(2023浙江6月选考)铅球被水平推出后的运动过程中,不计空气阻力,下列
D.物块 B 返回初始位置时的速度大小为 2
答案 ABD
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5
6ℎ
35
解析 因为两轮具有相同角速度,则 vC=2vB=2vA,物块 A 下降高度 h 时,C 上升
2h,根据能量守恒可知
1
2mgh+mgh-2mgh= (2m+m) 2
2
裂前对物块 A 做功 W,有
2
1
D. mv2+mgh
2
解析 雨滴速率不变,动能不变,根据动能定理,重力做功为mgh,雨滴克服阻
力做功为mgh,选项B正确。
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2.(2023辽宁卷)如图(a)所示,从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。
两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放,沿不同轨道滑到N点,其速率v
绳突然断裂。已知细绳足够长,重力加速度为g,不计转盘与轴以及细绳间
的摩擦,忽略空气阻力,运动过程中物块不会碰到转盘。下列说法正确的是
(
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)
A.细绳断裂前对物块 A
B.细绳断裂后物块 B
12
做的功为- mgh
7
5
向下运动的最大距离为7h
4 5ℎ
C.物块 C 返回初始位置时的速度大小为
变为与车厢速度相同。已知空气密度为ρ,车头的迎风面积(垂直运动方向
上的投影面积)为S,列车额定功率为P,以最大速度匀速运行。若只考虑车
头有空气阻力,轨道摩擦等其他阻力不计,下列说法正确的是( D
A.列车的最大运行速度为 2
B.列车的最大运行速度为




C.列车受到的最大阻力为
3
D.列车受到的最大阻力为 P2
L<x≤2L 时,软绳所受摩擦力

1
Ff2=μ2mg=2μmg,所以软
绳所受摩擦力随位移 x 变化图像如图所示。又 Ff-x 图像与坐标轴围成的面
积表示物体克服摩擦力做的功 Wf,当
动能定理得
1
Fx-Wf=2mv2-0,当
1
2
0≤x≤L 时,Wf=2Ff1·
x=4μmg,对软绳由
x=L 时 v=0,又