专题二 功和能[ 学前先做高考题 ] 高考题最经典,每做一次都有新发现 1.(多选)(2015·江苏高考)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为 m、套在粗糙竖直固定杆 A 处的圆环相连,弹簧水平且处于原长
圆环从 A 处由静止开始下滑,经过 B 处的速度最大,到达 C 处的速度为零,AC=h
圆环在 C 处获得一竖直向上的速度 v,恰好能回到 A
弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为 g
则圆环( )A.下滑过程中,加速度一直减小B.下滑过程中,克服摩擦力做的功为 mv2C.在 C 处,弹簧的弹性势能为 mv2-mghD.上滑经过 B 的速度大于下滑经过 B 的速度解析:选 BD 圆环下落时,先加速,在 B 位置时速度最大,加速度减小至 0
从 B 到 C 圆环减速,加速度增大,方向向上,选项 A 错误;圆环下滑时,设克服摩擦力做功为 Wf,弹簧的最大弹性势能为 ΔEp,由 A 到 C 的过程中,根据能量关系有 mgh=ΔEp+Wf
由 C 到 A 的过程中,有mv2+ΔEp=Wf+mgh
联立解得 Wf=mv2,ΔEp=mgh-mv2
选项 B 正确,C 错误;设圆环在 B 位置时,弹簧的弹性势能为 ΔEp′,根据能量守恒,A 到 B 的过程有 mvB2+ΔEp′+Wf′=mgh′,B到 A 的过程有 mvB′2+ΔEp′=mgh′+Wf′,比较两式得 vB′>vB,选项 D 正确
2.(2017·江苏高考)一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处
物块初动能为 Ek0,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能 Ek与位移 x 关系的图线是( )解析:选 C 设物块与斜面间的动摩擦因数为 μ,物块的质量为 m,则物块在上滑过程中根据动能定理有-(mgsin θ+μmgcos θ)x=Ek-Ek0,即 Ek=Ek0-(mgsin θ+μmgcos θ)x,所以物