高考物理二轮复习测试 专题二第2讲课堂机械能守恒定律功能关系VIP免费

1．(2012·福建高考)如图2－2－4所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块()图2－2－4A．速率的变化量不同B．机械能的变化量不同C．重力势能的变化量相同D．重力做功的平均功率相同解析：选D由题意根据力的平衡有mAg＝mBgsinθ，所以mA＝mBsinθ。根据机械能守恒定律mgh＝mv2，得v＝，所以两物块落地速率相等，选项A错；因为两物块的机械能守恒，所以两物块的机械能变化量都为零，选项B错误；根据重力做功与重力势能变化的关系，重力势能的变化为ΔEp＝－WG＝－mgh，选项C错误；因为A、B两物块都做匀变速运动，所以A重力的平均功率为PA＝mAg·，B重力的平均功率PB＝mBg·cos，因为mA＝mBsinθ，所以PA＝PB，选项D正确。2．(2012·莆田质检)如图2－2－5所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P栓接，另一端与物体A相连，物体A置于光滑水平桌面上，A右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时托住B，让A处于静止且细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度。下列有关该过程的分析中正确的是()A．B物体受到细线的拉力保持不变图2－2－5B．B物体机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量C．A物体动能的增量等于B物体重力对B做的功与弹簧弹力对A做的功之和D．A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量等于细线拉力对A做的功解析：选D设细线的张力为T，弹簧的弹力为F，B的质量为M，A的质量为m。静止释放B，A向右加速，B向下加速。对B、A物体受力分析知，Mg－T＝Ma①T－F＝ma②由①②可得a＝，A物体向右加速F变大，a减小，结合①知T变大，故A错；由能量守恒知，B物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能增加量和A动能增量的和，故B错；B物体重力对B做的功与弹簧弹力对A做的功之和等于A、B两物体动能的增量，故C错。选项D对。3.如图2－2－6所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧直立于地面上，上面放一个质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接。现将小球向下压到某位置后由静止释放，若小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力和电场力对小球做功的大小分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，则上述过程中()图2－2－6A．带电小球电势能增加W2B．弹簧弹性势能最大值为W1＋mv2C．弹簧弹性势能减少量为W2＋W1D．带电小球和弹簧组成的系统机械能增加W2解析：选D电场力对小球做了W2的正功，根据功能关系可知，小球的电势能减少了W2，选项A错误；对于小球在上述过程中，有W2＋W弹－W1＝mv2，根据功能关系可知，弹簧弹性势能最大值为W1＋mv2－W2，选项B错误，选项C也错误；根据功能关系知，选项D正确。4．子弹的速度为v，打穿一块固定的木块后速度刚好变为零，若木块对子弹的阻力为恒力，那么当子弹射入木块的深度为其厚度的一半时，子弹的速度是()A.B.vC.D.解析：选B设子弹质量为m，木块的厚度为d，木块对子弹的阻力为f，根据动能定理，子弹刚好打穿木块的过程满足－fd＝0－mv2。设子弹射入木块厚度一半时的速度为v′，则－f·＝mv′2－mv2，得v′＝v，故B项正确。5．(2012·重庆高考)如图2－2－7所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，其主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆。摆锤的质量为m，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动，摆锤重心到O点距离为L。测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与O等高的位置处静止释放。摆图2－2－7锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离s(s≪L)，之后继续摆至与竖直方向成θ角的最高位置。若摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力，重力加速度为g，求：(1)摆锤在上述过程中损失的机械能；(2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功；(3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数。解析：(1)选从右侧最高点到左侧最高点的过程研究。因为初、末状态动能为零，所以全程损失的机械能ΔE等于减少的重力势能，即：ΔE＝mgLcosθ①(2)对全程应用动能定理：WG＋Wf＝0②WG＝mgLcosθ③由②、③得Wf＝－WG＝－mgLcosθ④(3)由滑动摩擦力公式得f＝μF⑤摩擦力做的功Wf＝－fs⑥④、⑤式代入⑥式得：μ＝⑦答案：(1)mgLcosθ(2)－mgLcosθ(3)