高中物理 考點(diǎn)6 功和能（含2014高考試題）

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精考點(diǎn)6 功和能一、選擇題 1. （2014安徽高考）如圖所示，有一內(nèi)壁光滑的閉合橢圓形管道，置于豎直平面內(nèi),mn是通過橢圓中心o點(diǎn)的水平線。已知一小球從m點(diǎn)出發(fā),初速率為v0，沿管道m(xù)pn運(yùn)動(dòng)，到n點(diǎn)的速率為v1,所需時(shí)間為t1；若該小球仍由m點(diǎn)以初速率v0出發(fā)，而沿管道m(xù)qn運(yùn)動(dòng)，到n點(diǎn)的速率為v2,所需時(shí)間為t2。則()a.v1=v2,t1t2 b。v1t2c。v1=v2，t1t2 d.v1v2，t14wf1,wf22wf1b。wf24wf1，wf2=2wf1c.wf24wf1,wf2=2wf1d.wf24wf1，wf2t2c.ek1ek2；t1t2d。ek1=e

2、k2;t1t2【解題指南】解答本題注意以下兩點(diǎn)：(1）兩軌道長度相等，用相同的水平恒力使它們到達(dá)最高點(diǎn)，則水平恒力做功相等，摩擦力做功相等、重力做功相等;（2)作出小球在軌道、上運(yùn)動(dòng)的v -t圖像.【解析】選b。兩軌道長度相等，球與、軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等,用相同的水平恒力使它們到達(dá)最高點(diǎn)，則水平恒力做功相等，摩擦力做功相等，重力做功相等，根據(jù)動(dòng)能定理知,動(dòng)能的增量相等,即ek1=ek2.作出小球在軌道、上運(yùn)動(dòng)的v t圖像如圖所示,則t1t2。8.(2014海南高考)如圖,質(zhì)量相同的兩物體a、b,用不可伸長的輕繩跨接在一光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè),a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上.初始時(shí)用力壓

3、住b使a、b靜止,撤去此壓力后，a開始運(yùn)動(dòng)。在a下降的過程中，b始終未離開桌面。在此過程中() a。a的動(dòng)能小于b的動(dòng)能b。兩物體機(jī)械能的變化量相等c.a的重力勢能的減小量等于兩物體總動(dòng)能的增加量d。繩的拉力對(duì)a所做的功與對(duì)b所做的功的代數(shù)和為零【解析】選a、d。由運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)可知，va=vbcos,為拉b的繩與水平面的夾角,因此物體a的速度小于物體b的速度，而兩物體的質(zhì)量又相同,所以a的動(dòng)能小于b的動(dòng)能,a正確;a物體下降時(shí)，a的機(jī)械能的減少量等于b物體的動(dòng)能增加量和b克服摩擦力做功之和，b錯(cuò)誤;a的重力勢能減小量等于兩物體總動(dòng)能的增加量與b克服摩擦力所做的功之和，c錯(cuò)誤；繩的拉力對(duì)

4、a所做的功等于a的機(jī)械能的減少量,繩的拉力對(duì)b所做的功等于b的動(dòng)能增加量和克服摩擦力做功之和,d正確?！菊`區(qū)警示】認(rèn)為物體a、b的速度、位移大小相等是解答本題的誤區(qū)，其實(shí)物體a的速度和位移等于物體b速度、位移沿繩方向的分量。9.(2014大綱版全國卷）一物塊沿傾角為的斜坡向上滑動(dòng)。當(dāng)物塊的初速度為v時(shí),上升的最大高度為h，如圖所示；當(dāng)物塊的初速度為時(shí)，上升的最大高度記為h。重力加速度大小為g.物塊與斜坡間的動(dòng)摩擦因數(shù)和h分別為()a。tan和 b。tan和 c.tan和 d。tan和【解題指南】解答本題應(yīng)分析以下三點(diǎn)：(1）物塊沿斜坡向上滑動(dòng)時(shí)物塊所受的各個(gè)力做功的情況.(2)動(dòng)能改變量與各個(gè)

5、力所做的功的代數(shù)和的關(guān)系。(3）位移與物塊運(yùn)動(dòng)的高度和斜坡傾角的關(guān)系.【解析】選d.設(shè)物塊與斜坡之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,由動(dòng)能定理可得和，解得，所以選項(xiàng)d正確.二、計(jì)算題1。(2014江蘇高考)如圖所示，生產(chǎn)車間有兩個(gè)相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙,甲的速度為v0。小工件離開甲前與甲的速度相同,并平穩(wěn)地傳到乙上,工件與乙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。乙的寬度足夠大,重力加速度為g。（1）若乙的速度為v0，求工件在乙上側(cè)向(垂直于乙的運(yùn)動(dòng)方向)滑過的距離s；(2）若乙的速度為2v0,求工件在乙上剛停止側(cè)向滑動(dòng)時(shí)的速度大小v；(3)保持乙的速度2v0不變，當(dāng)工件在乙上剛停止滑動(dòng)時(shí)，下一只工件恰好傳到乙上,如此

6、反復(fù)。若每個(gè)工件的質(zhì)量均為m，除工件與傳送帶之間摩擦外，其他能量損耗均不計(jì),求驅(qū)動(dòng)乙的電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率.【解題指南】本題主要的問題還是摩擦力?；瑒?dòng)摩擦力與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度方向相反,所以小工件滑上乙傳送帶后，由于小工件有沿甲和乙的速度,所以將摩擦力分解到這兩個(gè)方向解答.第(1）問解決后,第（2)問順其自然，第（3）問主要利用能量守恒定律解決.【解析】(1)由題意可得,摩擦力與側(cè)向的夾角為45,側(cè)向加速度大小ax=gcos45由于工件在乙上側(cè)向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則有解得（2）設(shè)t=0時(shí)刻摩擦力與側(cè)向的夾角為,側(cè)向、縱向加速度的大小分別為ax、ay,則研究工件相對(duì)傳送帶的運(yùn)動(dòng)，取vy、vx為工件相對(duì)傳送帶的縱向、側(cè)向分速度.很小的t時(shí)間內(nèi),側(cè)向、縱向的速度增量vx=axt，vy=ayt解得,且由題意知?jiǎng)t所以摩擦力方向保持不變則當(dāng)vx=0時(shí),vy=0，也就是說,當(dāng)工件相對(duì)傳送帶側(cè)向分速度vx=0時(shí)，其相對(duì)傳送帶的縱向分速度vy=0，工件相對(duì)傳送帶靜止，即v=2v0(3）工件在乙上滑動(dòng)時(shí)側(cè)向位移為x，沿乙方向的位移為y，由題意知ax=gcos,ay=gsin在側(cè)向上在縱向上2ayy=（2v0）20工件滑動(dòng)時(shí)間乙前進(jìn)的距離y1=2v0t工件相對(duì)乙的位移則系統(tǒng)摩擦生熱q=mgl電動(dòng)機(jī)做