1、专题二 功与能量 动量第2讲 机械能守恒和功能关系高频考点1 机械能守恒定律的理解与应用 高频考点2 功能关系的理解与应用 栏目导航 专题限时训练 新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页高频考点 1机械能守恒定律的理解与应用 视角一单个物体的机械能守恒问题例 1(2019贵州七校联考)如图所示，水平传送带的右端与竖直面内的用内壁光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小.传送带的运行速度 v06 m/s，将质量 m1.0 kg 的可看成质点的滑块无初速地放在传送带 A 端，传送带长度 L12.0 m，“9”形轨道高 H0.8 m，“9”形轨道上半部分圆弧半径 R0.2 m，滑块
2、与传送带间的动摩擦因数0.3，重力加速度 g10 m/s2，试求：新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页(1)滑块从传送带 A 端运动到 B 端所需要的时间；(2)滑块滑到轨道最高点 C 时受到轨道的作用力大小；(3)若滑块从“9”形轨道 D 点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角45的斜面上 P 点，求 P、D 两点间的竖直高度 h.答案：(1)3 s(2)90 N(3)1.4 m新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页解析：(1)滑块在传送带运动时，由牛顿第二定律得：mgma解得：ag3 m/s2滑块加速到与传送带达到共同速度所需要的时间 t1v0a 2 s前 2 s 内的位移
3、x112at216 m新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页之后滑块做匀速运动的位移 x2Lx16 m匀速运动的时间 t2x2v01 s故滑块从传送带 A 端运动到 B 端所需时间 tt1t23 s新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页(2)滑块由 B 运动到 C，由机械能守恒定律得：12mv2CmgH12mv20在 C 点，轨道对滑块的弹力与其重力的合力提供做圆周运动的向心力，设轨道对滑块的弹力方向竖直向下，由牛顿第二定律得：FNmgmv2CR解得：FN90 N新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页(3)滑块由 B 到 D 运动的过程中，由机械能守恒定律得：12
4、mv2012mv2Dmg(H2R)设 P、D 两点间的竖直高度为 h，滑块由 D 运动到 P 的过程中，由机械能守恒定律得：12mv2P12mv2Dmgh又 vDvPsin 45由以上三式可解得 h1.4 m.新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页规律方法应用机械能守恒定律的一般步骤新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页 视角二 涉及弹性势能的机械能守恒问题例 2(多选)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ONMOMN2.在小球
5、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 两点的重力势能差答案：BCD新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页解析：在 M、N 两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMNa2，此过程物体克服摩擦力做功大于12mga，所以物块在 A 点时，弹簧的弹性势能小于 W12mga，选项 A 错误；由 A 分析得物块从开始运动到最终停在 B点，路程大于 aa23a2，故整个过程物体克服阻力做功大于32mga，故物块在 B点时，弹簧的弹性势能小于 W3
6、2mga，选项 B 正确；新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页从 O 点开始到再次到达 O 点，物体路程大于 a，故由动能定理得，物块的动能小于 Wmga，选项 C 正确；物块动能最大时，弹力等于摩擦力，而在 B 点弹力与摩擦力的大小关系未知，故物块动能最大时弹簧形变量与物块在 B 点时弹簧形变量大小未知，故此两位置弹性势能大小关系无法判断，选项 D 错误新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页6(多选)如图所示，质量为 m 的物块从倾角为 的传送带底端由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持速率 v 匀速运动，物块与传动带间的动摩擦因数为(tan)，物块到达顶端前能与传送
7、带保持相对静止在物块从静止释放到相对传送带静止的过程中，下列说法正确的是()A电动机因运送物块多做的功为 mv2B系统因运送物块增加的内能为mv2cos 2cos sin C传送带克服摩擦力做的功为12mv2D电动机因运送物块增加的功率为 mgvcos 新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页答案：BD解析：电动机多做的功等于系统摩擦产生的内能和物块机械能的增加量，增加的机械能Efx 物mgcos v2t，系统增加的内能 Qfxf(x 带x 物)f(vtv2t)mgcos v2t.故EQ.故电动机多做的功等于物块机械能增加量的 2 倍，大于物块动能的两倍 212mv2，故 A 错误；新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页系统增加的内能 Qfxmgcos v2t，物块的加速度 afmgsinmg(cos sin)，故加速时间 tvavgcossin，故系统增加的内能 Qmv2cos2cossin.故 B 正确；传送带运动的距离 x 带vtv2gcossin，故 传 送 带 克 服 摩 擦 力 做 的 功 Wf fx带 mgcosv2gcossin mv2coscossin，故 C 错误；电动机增加的功率即克服摩擦力做功的功率，大小为 Pfvmgcosv，故 D 正确新课标高考第二轮总复习物理 上一页返回导航下一页专题限时训练