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专题2.2 机械能守恒定理和功能关系(练)-2023年高考物理二轮复习讲练测(人教)(解析版).docx


高中 高二 下学期 物理 人教版

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专题2.2 机械能守恒定理和功能关系(练)-2023年高考物理二轮复习讲练测(人教)(解析版).docx
文档介绍:
2023年高考物理二轮复****讲练测(新高考专用)
专题二 动能和动量(练)
2.2 机械能守恒定律和功能关系
第一部分:练真题
【2022年真题】
1、(2022·江苏卷·T10)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与物块A连接在一起,处于压缩状态,A由静止释放后沿斜面向上运动到最大位移时,立即将物块B轻放在A右侧,A、B由静止开始一起沿斜面向下运动,下滑过程中A、B始终不分离,当A回到初始位置时速度为零,A、B与斜面间的动摩擦因数相同、弹簧未超过弹性限度,则(  )
A. 当上滑到最大位移的一半时,A的加速度方向沿斜面向下
B. A上滑时、弹簧的弹力方向不发生变化
C. 下滑时,B对A的压力先减小后增大
D. 整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功大于B的重力势能减小量
【答案】B
【解析】
B.由于A、B在下滑过程中不分离,设在最高点的弹力为F,方向沿斜面向下为正方向,斜面倾角为θ,AB之间的弹力为FAB,摩擦因素为μ,刚下滑时根据牛顿第二定律对AB有
对B有
联立可得
由于A对B的弹力FAB方向沿斜面向上,故可知在最高点F的方向沿斜面向上;由于在最开始弹簧弹力也是沿斜面向上的,弹簧一直处于压缩状态,所以A上滑时、弹簧的弹力方向一直沿斜面向上,不发生变化,故B正确;
A.设弹簧原长在O点,A刚开始运动时距离O点为x1,A运动到最高点时距离O点为x2;下滑过程AB不分离,则弹簧一直处于压缩状态,上滑过程根据能量守恒定律可得
化简得
当位移为最大位移的一半时有
带入k值可知F合=0,即此时加速度为0,故A错误;
C.根据B的分析可知
再结合B选项的结论可知下滑过程中F向上且逐渐变大,则下滑过程FAB逐渐变大,根据牛顿第三定律可知B对A的压力逐渐变大,故C错误;
D.整个过程中弹力做的功为0,A重力做的功为0,当A回到初始位置时速度为零,根据功能关系可知整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功等于B的重力势能减小量,故D错误。
故选B。
2、(2022·全国乙卷·T16)固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环,小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑,在下滑过程中,小环的速率正比于(  )
A. 它滑过的弧长
B. 它下降的高度
C. 它到P点的距离
D. 它与P点的连线扫过的面积
【答案】C
【解析】
如图所示
设圆环下降的高度为,圆环的半径为,它到P点的距离为,根据机械能守恒定律得
由几何关系可得
联立可得
可得
故C正确,ABD错误。
故选C。
3、(2022·山东卷·T16)某粮库使用额定电压,内阻的电动机运粮。如图所示,配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡,装满粮食的小车以速度沿斜坡匀速上行,此时电流。关闭电动机后,小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时,速度恰好为零。卸粮后,给小车一个向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量,车上粮食质量,配重质量,取重力加速度,小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比,比例系数为k,配重始终未接触地面,不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求:
(1)比例系数k值;
(2)上行路程L值。
【答案】(1);(2)
【解析】
(1)设电动机的牵引绳张力为,电动机连接小车的缆绳匀速上行,由能量守恒定律有
解得
小车和配重一起匀速,设绳的张力为,对配重有
设斜面倾角为,对小车匀速有
而卸粮后给小车一个向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速下行,有
联立各式解得

(2)关闭发动机后小车和配重一起做匀减速直线运动,设加速度为,对系统由牛顿第二定律有
可得
由运动学公式可知
解得
【2021年真题】
4、(2021·重庆卷·T5)如图所示。竖直平面内有两个半径为R,而内壁光滑的1/4圆弧轨道,固定在竖直平面内,地面水平,O、O1为两圆弧的圆心,两圆弧相切于N点。一小物块从左侧圆弧最高处静止释放,当通过N点时,速度大小为(重力加速度为g)
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由图中几何关系可知,图中NO连线与水平方向的夹角θ=30°。设小物块通过N点时速度为v,小物块从左侧圆弧最高点静止释放,由机械能守恒定律,mgRsinθ=mv2,解得:v=,选项D正确。
5、(2021·浙江1月卷·T11)一辆汽车在水平高速公路上以80km/h的速度匀速行驶,其1s内能量分配情况如图所示则汽车(  )
A. 发动机的输出功率为70kW
B. 每1s消耗的燃料最终转化成的内能是5.7×1
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