高考物理二轮专题复习 辅导与训练 3.6 机械能守恒定律 功能关系高效演练.docVIP

【全程复习方略】2015年高考物理二轮专题复习 辅导与训练 3.6 机械能守恒定律 功能关系高效演练 1.下列说法正确的是(　　) A.物体做匀速直线运动机械能一定守恒 物体所受的合力不做功机械能一定守恒 物体所受的合力不等于零机械能可能守恒 【解析】选C。物体若在竖直方向向上做匀速直线运动，动能不变，重力势能增加，机械能增大，机械能不守恒，A错误；物体所受的合力不做功，由动能定理可知，物体的动能是不变的，若运动在竖直方向上，重力势能是变化的，机械能不守恒，B错误；不管物体所受的合力是不是等于零，但除重力之外没有其他力做功，机械能就守恒，若除重力之外其他力做功不为零，机械能就不守恒，C正确，D错误。 2.(多选)(2014·湖州模拟)滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率为v2，且v2v1，若滑块向上运动的位移中点为A，取斜面底端重力势能为零，则(　　) A.上升时机械能减小下降时机械能增大 上升时机械能减小下降时机械能也减小 上 D.上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方 【解析】选B、C。由于v2v1，故滑块与斜面之间存在摩擦力，滑块上升和下降时摩擦力均做负功，机械能减小，选项A错误，B正确；滑块由斜面底端上升至最高点的过程由能量守恒定律得Ek=Q+Ep，当滑块在A点时EpA=EpEk=EkA，故动能和势能相等的位置在A点上方，选项C正确，D错误。 3.(多选)(2014·海南高考)如图，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上。初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动。在a下降的过程中，b始终未离开桌面。在此过程中(　　) A.a的动能小于b的动能 B.两物体机械能的变化量相等 C.a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量 D.绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零 【解析】选A、D。由运动的合成与分解知识可知，va=vbcosθ，θ为b的拉绳与水平面的夹角，因此物体a的速度小于物体b的速度，而两物体的质量又相同，所以a的动能小于b的动能，A正确；a物体下降时，a的机械能的减少量等于b物体的动能增加量和b克服摩擦力做功之和，B错误；a的重力势能减小量等于两物体总动能的增加量与b克服摩擦力所做的功之和，C错误；绳的拉力对a所做的功等于a的机械能的减少量，绳的拉力对b所做的功等于b的动能增加量和克服摩擦力做功之和，D正确。 4.如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h。让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑过程中(　　) A.圆环机械能守恒 弹簧的弹性势能先增大后减小 D.弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大 【解析】选C。圆环受到重力、支持力和弹簧的弹力作用，支持力不做功，故环的机械能与弹簧的弹性势能总和保持不变，故全过程弹簧的弹性势能变化量等于环的机械能变化量，C正确。圆环的机械能不守恒，A错误。弹簧垂直杆时弹簧的压缩量最大，此时圆环有向下的速度，故此时弹性势能比末状态的弹性势能小，即最终状态弹簧被拉长，且弹性势能达到最大，此时圆环的动能为零，所以弹性势能是先增加后减小最后又增大，B、D错误。 【总结提升】应用机械能守恒定律解题时的三点注意 (1)注意研究对象的选取：研究对象的选取是解题的首要环节，有的问题选单个物体(实为一个物体与地球组成的系统)为研究对象机械能不守恒，但选此物体与其他几个物体组成的系统为研究对象，机械能却是守恒的。 (2)注意研究过程的选取：有些问题研究对象的运动过程分几个阶段，有的阶段机械能守恒，而有的阶段机械能不守恒。因此，在应用机械能守恒定律解题时要注意过程的选取。 (3)注意机械能守恒表达式的选取：守恒观点的表达式适用于单个或多个物体机械能守恒的问题，解题时必须选取参考平面。而后两种表达式都是从“转化”和“转移”的角度来反映机械能守恒的，不必选取参考平面。 5.节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量m=1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶，发动机的输出功率为P=50kW。当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动L=72m后，速度变为v2=72km/h。此过程中发动机功率的用于轿车的牵引，用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求： (1)轿车以90km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，所受阻力F阻的大小； (2)轿车速度从90km/h减速到