【步步高】高考物理大一輪 第五章 高考熱點(diǎn)探究 新人教版必修2.doc

高考熱點(diǎn)探究一、功和功率1(2011海南9)一質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從t0時(shí)起，第1秒內(nèi)受到2 n的水平外力作用，第2秒內(nèi)受到同方向的1 n的外力作用下列判斷正確的是 ()a02 s內(nèi)外力的平均功率是 wb第2秒內(nèi)外力所做的功是 jc第2秒末外力的瞬時(shí)功率最大d第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量的比值是2(2010新課標(biāo)全國(guó)16)如圖1所示，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的vt圖象為正弦曲線從圖中可以判斷 ()a在0t1時(shí)間內(nèi)，外力做正功圖1b在0t1時(shí)間內(nèi)，外力的功率逐漸增大c在t2時(shí)刻，外力的功率最大d在t1t3時(shí)間內(nèi)，外力做的總功為零二、重力做功重力勢(shì)能3(2011課標(biāo)全國(guó)16)一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是 ()a運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢(shì)能始終減小b蹦極繩張緊后的下落過(guò)程中，彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加c蹦極過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒d蹦極過(guò)程中，重力勢(shì)能的改變與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)三、動(dòng)能定理與機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用圖24(2010天津10)如圖2所示，小球a系在細(xì)線的一端，線的另一端固定在o點(diǎn)，o點(diǎn)到水平面的距離為h.物塊b質(zhì)量是小球的5倍， 置于粗糙的水平面上且位于o點(diǎn)正下方，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.現(xiàn)拉動(dòng)小球使線水平伸直，小球由靜止開始釋放，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊發(fā)生正碰(碰撞時(shí)間極短)，反彈后上升至最高點(diǎn)時(shí)到水平面的距離為.小球與物塊均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求物塊在水平面上滑行的時(shí)間t.5(2011山東卷24)如圖3所示，在高出水平地面h1.8 m的光滑平臺(tái)上放置一質(zhì)量m2 kg、由兩種不同材料連接成一體的薄板a，其右段長(zhǎng)度l10.2 m且表面光滑，左段表面粗糙在a最右端放有可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊b，其質(zhì)量m1 kg.b與a左段間動(dòng)摩擦因數(shù)0.4.開始時(shí)二者均靜止，現(xiàn)對(duì)a施加f20 n水平向右的恒力，待b脫離a(a尚未露出平臺(tái))后，將a取走b離開平臺(tái)后的落地點(diǎn)與平臺(tái)右邊緣的水平距離x1.2 m(取g10 m/s2)求：圖3(1)b離開平臺(tái)時(shí)的速度vb.(2)b從開始運(yùn)動(dòng)到剛脫離a時(shí)，b運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tb和位移xb.(3)a左端的長(zhǎng)度l2.圖46.(2011江蘇14)如圖4所示，長(zhǎng)為l、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30角固定放置將一質(zhì)量為m的小球固定在管底，用一輕質(zhì)光滑細(xì)線將小球與質(zhì)量為mkm的小物塊相連，小物塊懸掛于管口現(xiàn)將小球釋放，一段時(shí)間后，小物塊落地靜止不動(dòng)，小球繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在轉(zhuǎn)向過(guò)程中速率不變(重力加速度為g)(1)求小物塊下落過(guò)程中的加速度大?。?2)求小球從管口拋出時(shí)的速度大?。?3)試證明小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移總小于l.四、功能關(guān)系能量守恒圖57(2010山東22)如圖5所示，傾角30的粗糙斜面固定在地面上，長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面(此時(shí)物塊未到達(dá)地面)，在此過(guò)程中 ()a物塊的機(jī)械能逐漸增加b軟繩重力勢(shì)能共減少了mglc物塊重力勢(shì)能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功d軟繩重力勢(shì)能的減少小于其動(dòng)能的增加與克服摩擦力所做功之和解析(1)對(duì)小物塊由a到b有：v2gh(2分)在b點(diǎn)：tan (2分)解得v13 m/s(1分)(2)由a到o，根據(jù)動(dòng)能定理有：mvmvmg(hrrcos )(2分)在o點(diǎn)：fnmgm(1分)解得：v0 m/sfn43 n(1分)故壓力fn43 n(1分)(3)摩擦力ffmg1 n物塊滑上小車后經(jīng)過(guò)時(shí)間t達(dá)到的共同速度為vt，則t，得vt m/s(2分)由于碰撞不損失能量，物塊在小車上重復(fù)做勻減速和勻加速運(yùn)動(dòng)，相對(duì)小車始終向左運(yùn)動(dòng)，物體與小車最終靜止，摩擦力做功使動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故有：ffl相(mm)v得l相5.5 m(2分)小車從物塊碰撞后開始勻減速運(yùn)動(dòng)，(每個(gè)減速階段)加速度a不變am0.5 m/s2vtamt得t s(2分)答案(1)3 m/s(2)43 n(3)5.5 m s點(diǎn)評(píng)對(duì)于多運(yùn)動(dòng)過(guò)程問(wèn)題的分析，應(yīng)緊緊抓住運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的速度搞突破.試題分析機(jī)械能守恒定律和功能關(guān)系是高考的必考內(nèi)容，具有非常強(qiáng)的綜合性，題目類型以計(jì)算題為主，選擇題為輔，大部分試題都與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、圓周運(yùn)動(dòng)、動(dòng)量守恒定律及電磁學(xué)等知識(shí)相互聯(lián)系，綜合出題許多試題思路隱蔽、過(guò)程復(fù)雜、靈活性強(qiáng)、難度較大命題特征本章的基本概念包括功和功率的概念、機(jī)車功率問(wèn)題基本規(guī)律是動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律以及各種功能關(guān)系重力的功和重力勢(shì)能、彈力的功和彈性勢(shì)能等功能關(guān)系及利用功能關(guān)系研究實(shí)際問(wèn)題是高考熱點(diǎn)能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是分析、解決一般問(wèn)題的重要方法，動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律和能量守恒定律更是本章的主干知識(shí)和重要規(guī)律方法強(qiáng)化1學(xué)會(huì)各種求功的方法是解決本章問(wèn)題的基礎(chǔ)，涉及功的求解的主要方法有：基本公式法、圖象法、等效恒力法、動(dòng)能定理法、能量轉(zhuǎn)化法等2多種運(yùn)動(dòng)組合的多運(yùn)動(dòng)過(guò)程問(wèn)題是近幾年高考試題中的熱點(diǎn)題型，往往應(yīng)用動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律等規(guī)律，需要在解題時(shí)冷靜思考，弄清運(yùn)動(dòng)過(guò)程，注意不同過(guò)程連接點(diǎn)速度的關(guān)系，對(duì)不同過(guò)程運(yùn)用不同規(guī)律分析解決3高考試題中常有功、能與電場(chǎng)、磁場(chǎng)聯(lián)系的綜合問(wèn)題，這類問(wèn)題以能量守恒為核心考查重力、摩擦力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力的做功特點(diǎn)，以及動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律和能量守恒定律的應(yīng)用分析時(shí)應(yīng)抓住能量核心和各種力做功的不同特點(diǎn)，運(yùn)用動(dòng)能定理和能量守恒定律進(jìn)行分析.圖71. 如圖7所示，游樂(lè)列車由許多節(jié)車廂組成列車全長(zhǎng)為l，圓形軌道半徑為r，(r遠(yuǎn)大于一節(jié)車廂的高度h和長(zhǎng)度l，但l2r)已知列車的車輪是卡在導(dǎo)軌上的光滑槽中只能使列車沿著圓周運(yùn)動(dòng)，在軌道的任何地方都不能脫軌試問(wèn)：在沒(méi)有任何動(dòng)力的情況下 ，列車在水平軌道上應(yīng)具有多大初速度v0，才能使列車通過(guò)圓形軌道而運(yùn)動(dòng)到右邊的水平軌道上？圖82質(zhì)量為0.02 kg的小球，用細(xì)線拴著吊在沿直線行駛著的汽車頂棚上，在汽車距車站15 m處開始剎車，在剎車過(guò)程中，拴球的 細(xì)線與豎直方向夾角37保持不變，如圖8所示，汽車到車站恰好停住求：(1)開始剎車時(shí)汽車的速度；(2)汽車進(jìn)站停住以后，拴小球的細(xì)線的最大拉力(取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)圖93如圖9所示，abcd為一豎直平面的軌道，其中bc水平，a點(diǎn)比bc高出10 m，bc長(zhǎng)1 m，ab和cd軌道光滑一質(zhì)量為1 kg的物體，從a點(diǎn)以4 m/s的速度開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)bc后滑到高出c點(diǎn)10.3 m的d點(diǎn)速度為零求：(g10 m/s2)(1)物體與bc軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)物體第5次經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)的速度；(3)物體最后停止的位置(距b點(diǎn))圖104小球在外力作用下，由靜止開始從a點(diǎn)出發(fā)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到b點(diǎn)時(shí)撤去外力然后，小球沖上豎直平面內(nèi)半徑為r的光滑半圓環(huán)，恰能維持在圓環(huán)上做圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)c后拋出，最后落回到原來(lái)的出發(fā)點(diǎn)a處，如圖10所示，試求小球在ab段運(yùn)動(dòng)的加速度為多 大？圖115如圖11所示，半徑分別為r和r的甲、乙兩個(gè)光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上，軌道之間有一條水平軌道cd相通，一小球以一定的速度先滑上甲軌道，通過(guò)動(dòng)摩擦因數(shù)為的cd段，又滑上乙軌道，最后離開兩圓軌道若小球在兩圓軌道的最高點(diǎn)對(duì)軌道壓力都恰好為零，試求水平cd段的長(zhǎng)度圖126如圖12所示，斜面和水平面由一小段光滑圓弧連接，斜面的傾角為37，一質(zhì)量為0.5 kg的物塊從距斜面底端b點(diǎn)5 m處的a點(diǎn)由靜止釋放已知物塊與水平面和斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.3.(sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)(1)物塊在水平面上滑行的時(shí)間為多少？(2)若物塊開始靜止在水平面上距b點(diǎn)10 m 的c點(diǎn)處，用大小為4.5 n的水平恒力向右拉該物塊，到b點(diǎn)撤去此力，物塊第一次到a點(diǎn)時(shí)的速度為多大？(3)若物塊開始靜止在水平面上距b點(diǎn)10 m的c點(diǎn)處，用大小為4.5 n的水平恒力向右拉該物塊，欲使物塊能到達(dá)a點(diǎn)，水平恒力作用的最短距離為多大？7如圖13所示，質(zhì)量為m04 kg的木板靜止在光滑的水平面上，在木板的右端放置一個(gè)質(zhì)量m1 kg，大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，在鐵塊上施加一個(gè)水平向左的恒力f8 n，鐵塊在長(zhǎng)l6 m的木板上滑動(dòng)取g10 m/s2.求：圖13(1)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的左端；(2)在鐵塊到達(dá)木板左端的過(guò)程中，恒力f對(duì)鐵塊所做的功；(3)在鐵塊到達(dá)木板左端時(shí)，鐵塊和木板的總動(dòng)能答案考題展示1ad2