高考物理复习专题六机械能及守恒定律课件

A.A的动能达到最大前,B受到地面的支持力小于 3 mg
2
B.A的动能最大时,B受到地面的支持力等于 3 mg
2
C.弹簧的弹性势能最大时,A的加速度方向竖直向下 D.弹簧的弹性势能最大值为 3 mgL
2
答案 AB 本题考查牛顿运动定律、能量守恒。
A球初态v0=0,末态v=0,因此A球在运动速度为0, 故A的动能达到最大前,A具有向下的加速度,处于失重状态,由整体法可知在A的动能达到最大
审题指导 图像语言理解、隐含条件明显化 ①图像语言重点在于理解:点、线、面、轴、斜、截的物理含义。本题注重斜率、截距。 ②能够返回出发点说明mg sin α>μmg cos α。 ③f=μmg cos α,因μ和α不变,则f大小不变。 ④以出发点为原点,上升时x增加,返回时x减小。
2.(2013江苏单科,5,3分)水平面上,一白球与一静止的灰球碰撞,两球质量相等。碰撞过程的频闪 照片如图所示,据此可推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的 ( )
A.30% B.50% C.70% D.90%
答案 A 由题图测量可得白、灰两球在碰撞前后相邻两次闪光时间内照片上球的间距分别
为:x1=6 mm、x1'=x2'=3.5 mm,设照片的放大率为k、闪光周期为T,则有
12m
x1
kT=
2
=11220.mm319kkxxTT1,1故' 22A正12m确。kxT2 '
-mgh-Wf+W弹=0- 1 mv2
2
联立得Wf= 1 mv2,选项B正确。
4
W弹=mgh- 1 mv2,在C处,弹簧的弹性势能等于圆环从A→C过程克服弹簧弹力做的功,选项C错误。
4
设从B到C克服弹簧弹力做功为W弹',克服摩擦力做功为Wf'
故有下滑过程从B→C
-W弹'+mghBC-Wf'=0- 1 上滑过程从C→B 2
之前,B受到地面的支持力小于 3 mg,在A的动能最大时,B受到地面的支持力等于3 mg,选项A、B
2
2
正确;弹簧的弹性势能最大时,A到达最低点,此时具有向上的加速度,选项C错误;由能量守恒,A球
重力所做功等于弹簧最大弹性势能,A球下降高度h=L cos 30°-L cos 60°=3 1 L,重力做功W=
2
mgh= 3 m 1gL,选项D错误。
2
解题关键 本题的关键词:A由静止释放——v0=0;降到最低点——v=0。 物体做加速度减小的加速运动,当加速度减到0时,速度最大,动能最大,这是此题的关键。
4.(2015江苏单科,9,4分,★)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 ( )
5.(2013江苏单科,9,4分,★)如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连。 弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出)。物块的质量为m,AB=a,物块与桌面间的动摩 擦因数为μ。现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,拉力做的功为W。撤去拉力后物块由静 止向左运动,经O点到达B点时速度为零。重力加速度为g。则上述过程中 ( )
2
x12 x1 '2 x2 '2 x12
考查点 本题考查位移、速度和动能的知识,要求考生有较高的推理和分析能力,属于中等难度 题。
学习指导 在实际问题中,一些信息往往以照片、图表、图像等形式呈现,如我们常见的“如图 所示”,此时我们要仔细观察、深入挖掘图表中的信息,找到解决问题所需要的信息。
二、多项选择题 3.(2017江苏单科,9,4分)如图所示,三个小球A、B、C的质量均为m,A与B、C间通过铰链用轻杆 连接,杆长为L。B、C置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长。现A由静止释放下降 到最低点,两轻杆间夹角α由60°变为120°。A、B、C在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性限度内, 忽略一切摩擦,重力加速度为g。则此下降过程中 ( )
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 1 mv2
4
C.在C处,弹簧的弹性势能为 1 mv2-mgh
4
D.上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度
答案 BD 圆环在B处速度最大,加速度为0,BC段加速度在增大,因此,下滑过程中,加速度先减 小后增大,选项A错误。 下滑过程中,设克服摩擦力做的功为Wf,由动能定理 mgh-Wf-W弹=0-0 上滑过程中
mv B2
①
W弹'-mghBC-Wf'= 1 mvB'2-1 mv2 ②
2
2
联立①②可得
1 2
mv B2
-2Wf'+1
2
mv21=
2
因Wf'<Wf= 1 mv2
4
故2Wf'< 1 mv2
2
则有 1
2
mvB'2>1
2
v
m2
B
vB'>vB,选项D正确。
mvB'2
考查点 本题考查了牛顿运动定律及其应用、动能定理、弹性势能等知识和分析综合能力,要 求考生能够理清复杂的物理情景中的物理模型。属于较难题。 解题关键 圆环下滑和上滑过程看似对称,其实并不对称,要仔细分析判断运动过程中弹力、摩 擦力和弹性势能的变化,从而弄清运动状态,通过列式比较进行判断。
A.物块在A点时,弹簧的弹性势能等于W- 1
高考物理 (江苏省专用)
专题六 机械能及守恒定律
五年高考
A组 自主命题·江苏卷题组
一、单项选择题 1.(2017江苏单科,3,3分)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 ( )
答案 C 本题考查动能定理和图像的应用。依据动能定理,上升过程中F升=mg sin α+μmg cos α大小恒定,下降过程中F降=mg sin α-μmg cos α大小恒定。说明在Ek-x图像中,上升、下降阶段图 线的斜率均恒定,图线均为直线,则选项B、D错误。物块能够返回,返回过程位移减小,而动能增 加,则A项错误。因整个过程中摩擦力做负功,则Ekt<Ek0,故选项C正确。