高考物理三年真題高頻考點精選：考點20 動能定理和功能關(guān)系

1、考點20 動能定理和功能關(guān)系【考點知識方法解讀】1. 動能定理：合外力對物體做的功等于物體動能的變化。2. 重力做正功，物體重力勢能減?。恢亓ψ鲐摴?或克服重力做功)，物體重力勢能增大。3. 彈力做正功，彈性勢能減??；彈力做負功(或克服彈力做功)，彈性勢能增大。4. 除重力（或彈力）以外的力對物體做功等于機械能的變化?；瑒幽Σ亮εc相對位移（相對摩擦路程）的乘積等于產(chǎn)生的熱量?！咀钚氯旮呖嘉锢砭x解析】1 （2012海南物理）下列關(guān)于功和機械能的說法，正確的是A在有阻力作用的情況下，物體重力勢能的減少不等于重力對物體所做的功B合力對物體所做的功等于物體動能的改變量C物體的重力勢能是物體與地球之

2、間的相互作用能，其大小與勢能零點的選取有關(guān)D運動物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量【答案】：BC【解析】：在任何情況下，物體重力勢能的減少都等于重力對物體所做的功，選項A錯誤；根據(jù)動能定理，合力對物體所做的功等于物體動能的改變量，選項B正確；物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用能，其大小與勢能零點的選取有關(guān)，選項C正確；當只有重力做功的情況下，運動物體動能的減少量才等于其重力勢能的增加量，選項D錯誤?！究键c定位】此題考查重力做功、重力勢能、動能定理及其相關(guān)知識。2（2012上海物理）質(zhì)量相等的均質(zhì)柔軟細繩A、B平放于水平地面，繩A較長。分別捏住兩繩中點緩慢提起，直至全部離開地面，兩

3、繩中點被提升的高度分別為hA、hB，上述過程中克服重力做功分別為WA、WB。若 （ ）（A）hA=hB，則一定有WAWB （B）hAhB，則可能有WAWB（C）hAhB，則一定有WAWB【答案】：D【解析】：分別捏住兩繩中點緩慢提起，直至全部離開地面，由于繩A較長，hAhB，A重力勢能增加較多，則一定有WAWB，選項D正確?！究键c定位】此題考查重力做功與重力勢能變化的關(guān)系。3. （2010山東理綜）如圖11所示，傾角q=30的粗糙斜面固定在地面上，長為l、質(zhì)量為m、粗細均勻、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。用細線將物塊與軟繩相連，物塊由靜止釋放后向下運動，直到軟繩剛好全部離

4、開斜面（此時物塊未到達地面）在此過程中A物塊的機械能逐漸增加B軟繩的重力勢能共減少了mgl/4C物塊重力勢能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功D軟繩的重力勢能的減少小于軟繩動能的增加與軟繩克服摩擦力所做的功之和【答案】BD?！军c評】 本題考查機械能守恒定律、動能定理、功能關(guān)系等知識點，意在考查考生理解能力、分析能力和綜合運用知識的能力。4.（16分）（2012重慶理綜）題23圖所示為一種擺式摩擦因數(shù)測量儀，可測量輪胎與地面間動摩擦因數(shù)，基主要部件有：底部固定有輪胎橡膠片的擺錘和連接擺錘的輕質(zhì)細桿。擺錘的質(zhì)量為m，細桿可繞軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，擺錘重心到O點距離為L。測量時，測量儀固定于水平地

5、面，將擺錘從與O等高的位置處靜止釋放。擺錘到最低點附近時，橡膠片緊壓地面擦過一小段距離s（sL），之后繼續(xù)擺至與豎直方向成角的最高位置。若擺錘對地面的壓力可視為大小為F的恒力，重力加速度為g，求（1）擺錘在上述過程中損失的機械能；（2）在上述過程中摩擦力對擺錘所做的功； （3）橡膠片與地面之間的動摩擦因數(shù)。【考點定位】此題考查功能關(guān)系及其相關(guān)知識。5.（16分）（2012江蘇物理）某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動，與槽間的滑動摩擦力恒為f。輕桿向右移動不超過l時，裝置可安全工作。一質(zhì)量為m的小車若以速度v0撞擊彈簧，將導致輕桿向右移動l/

6、4，輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且不計小車與地面的摩擦。（1）若彈簧的勁度系數(shù)為k，求輕桿開始移動時，彈簧的壓縮量x；（2）求為使裝置安全工作，允許該小車撞擊的最大速度vm；（3）討論在裝置安全工作時，該小車彈回速度v和撞擊速度v的關(guān)系?！敬鸢浮浚海?）x=f/k。(2) vm=。（3）當v時，v=v。當v時，v=。【解析】：（1）輕桿開始移動時，彈簧的彈力F=kx，且F=f，解得x=f/k。6.(18分)（2012北京理綜）摩天大樓中一部直通高層的客運電梯.行程超過百米。電梯的簡化模型如 I所示.考慮安全、舒適、省時等因索，電梯的加速度a隨時間t變化的。已知電梯在t=0時由靜止開

7、始上升，a一t圖像如圖2所示. 電梯總質(zhì)最m=2.0xI03kg.忽略一切阻力.重力加速度g取I0m/s2。（1）求電梯在上升過程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2； （2）類比是一種常用的研究方法。對于直線運動，教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法。請你借鑒此方法，對比加速度的和速度的定義，根據(jù)圖2所示a-t圖像，求電梯在第1s內(nèi)的速度改變量v1和第2s末的速率v2;（3）求電梯以最大速率上升時，拉力做功的功率p：再求在011s時間內(nèi)，拉力和重力對電梯所做的總功w。7（2012全國理綜）一探險隊員在探險時遇到一山溝，山溝的一側(cè)豎直，另一側(cè)的坡面呈拋物線形狀。此隊員從山溝的豎直一側(cè)，以速度v

8、0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面。如圖所示，以溝底的O點為原點建立坐標系Oxy。已知，山溝豎直一側(cè)的高度為2h，坡面的拋物線方程為y=x2，探險隊員的質(zhì)量為m。人視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，重力加速度為g。（1） 求此人落到坡面時的動能；（2） 此人水平跳出的速度為多大時，他落在坡面時的動能最小？動能的最小值為多少？【考點定位】考查平拋運動規(guī)律、動能定理及其相關(guān)知識。8. （2010山東理綜） 如圖所示，四分之一圓軌道OA與水平軌道AB相切，它們與另一水平軌道CD在同一豎直面內(nèi)，圓軌道OA的半徑R=0.45m，水平軌道AB長s1=3m, OA與AB均光滑。一滑塊從O點由靜止釋放，當滑塊經(jīng)過A點時，靜止在

9、CD上的小車在F=1.6N的水平恒力作用下啟動，運動一段時間后撤去力F。當小車在CD上運動了s2=3.28m時速度v=2.4m/s,此時滑塊恰好落入小車中。已知小車質(zhì)量M=0.2kg,與CD間的動摩擦因數(shù)=0.4。（取g=10m/s2）求（1）恒力F的作用時間t。（2）AB與CD的高度差h。解：（1）設(shè)小車在恒力F作用下的位移為l，由動能定理得Fl-M g s2=Mv2 ， 由牛頓第二定律得 F-Mg=Ma 由運動學公式得 l=at2 ， 聯(lián)立以上三式，帶入數(shù)據(jù)得 a=4m/s2，t=1s。 9.（15分）（2012山東理綜）如圖所示，一工件置于水平地面上，其AB段為一半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道，BC段為一長度L=0.5m的粗糙水平軌道，二者相切與B點，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi)，P點為圓弧軌道上的一個確定點。一可視為質(zhì)點的物塊，其質(zhì)量m=0.2kg，與BC間的動摩擦因數(shù)1=0.4。工件質(zhì)量M=0.8kg，與地面間的動摩擦因數(shù)2=0.1。（取g=10m/s2）（1）若工件固定，將物塊由P點無初速度釋放，滑至C點時恰好靜止，求P、C兩點間的高度差h。（2）若將一水平恒力F作用于工件，使物塊在P點與工件保持相對靜止，一起向左做勻加速直線運動。求F的大小當速度時，使工件立刻停止運動（即