1、2012高考物理预测专题4:动能定理与能量守恒高考预测动能定理与能量守恒知识点，在2012年高考中大约占总分的百分十六左右，对于动能定理与能量守恒可能以单独命题出现，也可以结合牛顿运动定律、曲线运动、动量守恒定律、电磁学等方面知识考综合题。命题特点：一般过程复杂、难度大、能力要求高。还常考查考生将物理问题经过分析、推理转化为数学问题，然后运用数学知识解决物理问题的能力。 一、选择题（共10小题，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分）1.一物体在竖直平面内做圆匀速周运动，下列物理量一定不会发生变化的是
2、( )A向心力 B向心加速度 C动能 D机械能答案：D2. 静置在光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图5所示，图线为半圆则小物块运动到x0处时的动能为( )A0 B C D答案：CD3. 下列是一些说法中，正确的是（）A一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速)，这两个力在同一段时间内的冲量一定相同;B一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速)，这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反;C在同样的时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相反;D在同样的时间内，作用力和反作用力的功
3、大小不一定相等，但正负号也不一定相反;答案：BD4质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，若物体受水平力F的作用从静止开始通过位移时的动能为E1，当物体受水平力2F作用，从静止开始通过相同位移，它的动能为E2，则( )AE2=E1 B. E2=2E1 C. E22E1 D. E1E22E1答案：C5如图2所示，传送带以的初速度匀速运动。将质量为m的物体无初速度放在传送带上的A端，物体将被传送带带到B端，已知物体到达B端之间已和传送带相对静止，则下列说法正确的是（ ）A传送带对物体做功为B传送带克服摩擦做功C电动机由于传送物体多消耗的能量为D在传送物体过程产生的热量为答案：AD6. 物体m从倾角为
4、的固定的光滑斜面由静止开始下滑，斜面高为h，当物体滑至斜面底端时，重力做功的功率为（ ）A. B. C. D.答案：C7利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值。如图3中的右图是用这种方法获得的弹性绳中拉力随时间的变化图线。实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后放手让小球自由下落。 由此图线所提供的信息，以下判断正确的是（ ） A.t2时刻小球速度最大B.t1t2期间小球速度先增大后减小C.t3时刻小球动能最小D.t1与t4时刻小球速度一定相同答案：B8如图4所示，斜面置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是 ( ) A. 物体的重力
5、势能减少，动能增加 B. 斜面的机械能不变 C斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功 D物体和斜面组成的系统机械能守恒答案：AD9如图5所示,粗糙的水平面上固定一个点电荷Q，在M点无初速度是放一带有恒定电量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止。则从M点运动到N点的过程中（ ）A小物块所受的电场力逐渐减小B小物块具有的电势能逐渐增大CM点的电势一定高于N点的电势D小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功答案：AD10如图6所示,在竖直平面内有一半径为1m的半圆形轨道，质量为2kg的物体自与圆心O等高的A点由静止开始滑下，通过最低点B时的速度为3m/s，物体自A至B的过程中所受
6、的平均摩擦力为( )A0N B7N C14N D28N答案：B二、填空题（共2小题，共18分，把答案填在题中的横线上）11. 某一在离地面10m的高处把一质量为2kg的小球以10m/s的速率抛出，小球着地时的速率为15m/s。g取10m/s2， 人抛球时对球做功是 100 J，球在运动中克服空气阻力做功是 75 J12. 质量m=1.5kg的物块在水平恒力F作用下，从水平面上A点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行t=2.0s停在B点，已知A、B两点间的距离s=5.0m，物块与水平面间的动摩擦因数=0.20，恒力F等于 15N (物块视为质点g取10m/s2).三、计算题（共6小
7、题，共92分，解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。只写最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13. (12分)某市规定：卡车在市区内行驶速度不得超过40km/h，一次一辆卡车在市区路面紧急刹车后，量得刹车痕迹s=18m，假设车轮与路面的滑动摩擦系数为0.4。问这辆车是否违章？试通过计算预以证明。14. (13分) 如图7所示，质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩，不计滑轮的摩擦，开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一
8、段绳沿竖直方向重力加速度为g.(1)求弹簧的压缩量；(2)现用一恒力F沿竖直方向向下拉挂钩，求物块B刚要离开地面时物块A的加速度a；(3)第(2)问中，若物块B刚要离开地面时，物块A的速度为v.求从开始施加拉力到物块B刚要离开地面过程中，弹簧弹力对物块A所做的功；(4)若在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升，求此过程中弹簧弹力对物块A所做的功。解：(1)A处于平衡状态，弹簧的弹力等于A物体的重力，即: F1=m1g设弹簧压缩量为: x1根据胡克定律: F1=kx1得: x1=(2)B刚要离开地面时，B受弹簧弹力F2和重力作用处于静止状态，即:F2
9、=m2gA受重力、绳的拉力F和弹簧弹力F2作用，根据牛顿第二定律 F-F2-m1g=m1a 解得(3)设B刚要离开地面时，弹簧的伸长量为x2 则kx2=m2g此过程中以A为研究对象，根据动能定理有 WF+WG+W弹= mv2 -0重力和拉力做功分别为 WG=-m1g(x1+x2)，WF=F(x1+x2)联立可得 W弹= mv2 +(m1g-F) (4)分析题意可知，B不再上升，表明此时A和C的速度为零，C已降到最低点以A、C和弹簧为研究对象，根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能增加量为: E=m3g(x1+x2)-m1g(x1+x2) 得: E=(m3g-m1g) 弹簧弹力对A所做的功: W=-
10、E=(m1g-m3g)15. (15分)一半径R=1米的1/4圆弧导轨与水平导轨相连，从圆弧导轨顶端A静止释放一个质量m=20克的木块，测得其滑至底端B的速度vB=3米/秒，以后又沿水平导轨滑行BC=3米而停止在C点，如图8所示，试求（1）圆弧导轨摩擦力的功；（2）BC段导轨摩擦力的功以及滑动摩擦系数（取g=10米/秒2）16 (16分).如图9所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K，一条不可伸长的轻绳绕过K分别与A、B连，A、B的质量分别为、，开始时系统处于静止状态现用一水平恒力F拉物体A，使物体B上升已知当B上升距离时，B的速度为求此过程中物体A克服摩擦力所做的功重力加速度为16.
11、 解：在此过程中，B的重力势能的增量为，A、B动能增量为，恒力F所做的功为，用表示A克服摩擦力所做的功，根据功能关系有：解得：17. 如图10所示，某要乘雪橇从雪坡经A点滑到B点，接着沿水平路面滑至C点停止。人与雪橇的总质量为。右表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，开始时人与雪橇距水平路面的高度，请根据右表中的数据解决下列问题： （1）人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少？ （2）设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力的大小。 （3）人与雪橇从B运动到C的过程中所对应的距离。（取）位置ABC速度（m/s）2.012.00时刻（s）04.010.0图1017. 解析：（1）从A到B的过程
12、中，人与雪橇损失的机械能为 代入数据解得: （2）人与雪橇在BC段做减速运动的加速度大小 ： 根据牛顿第二定律有 解得 N （3）人与雪橇从B运动到C的过程中由动能定得得： 代入数据解得：18(19分)质量为的汽车，沿倾角为的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为，汽车发动机的额定输出功率为，开始时以的加速度做匀加速运动（）。求：（1）汽车做匀加速运动的时间；（2）汽车所能达到的最大速率；（3）若斜坡长，且认为汽车达到坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多少时间？18. 解：（1）根据牛顿第二定律有：设匀加速的末速度为，则有：、 代入数值，联立解得：匀加速的时间为： （2）当达到最大速度时，有：解得：汽车的最大速度为：（3）汽车匀加速运动的位移为：在后一阶段牵引力对汽车做正功，重力和阻力做负功，根据动能定理有：又有代入数值，联立求解得：所以汽车总的运动时间为：
