2017年高三物理二轮复习第二篇题型专项突破热考小题专攻练6功和能.docVIP

热考小题专攻练 6.功　和　能 (建议用时20分钟)　小题强化练,练就速度和技能,掌握高考得分点! 1.(多选)(2016·沈阳二模)如图所示,一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,初始时刻小球静止于P点。第一次小球在水平拉力F作用下,从P点缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向夹角为θ,张力大小为T1;第二次在水平恒力F′作用下,从P点开始运动并恰好能到达Q点,至Q点时轻绳中的张力大小为T2。关于这两个过程,下列说法中正确的是　(　　) A.第一个过程中,拉力F在逐渐变大,且最大值一定大于F′ B.两个过程中,轻绳的张力均变大 C.T1大于T2 D.两个过程中F和F′做的功一样 【解析】选A、C、D。第一次移动过程中,小球是缓慢移动,则小球受力平衡,根据矢量三角形可得:F=mgtanθ,T1=,移动过程中θ增大,所以拉力F逐渐变大,轻绳的张力增大;第二次移动过程中,恰好能到达Q点,即Q点的速度为零,根据动能定理可得F′Lsinθ=mgL(1-cosθ),解得:F′=mgtan,因为θ为锐角,所以mgtanmgtanθ,故F的最大值一定大于F′,运动到Q点时,速度为零,则向心力为零,则绳子拉力T2=mgcosθ+F′sinθ=mgcosθ+mg··sinθ=mg,关于第二次小球的运动,由于重力和拉力都是恒力,可以把这两个力合成为新的“重力”,当绳子方向与重力和F′的合力方向在同一直线上时,小球处于等效“最低点”,最低点的速度最大,此时绳子张力最大,所以第二次绳子张力先增大,后减小,故A、C正确,B错误;由动能定理得,两个过程中,重力和水平恒力做功,其代数和为零,即力F做的功等于克服重力做的功,所以做功相等,D正确。 2.(多选)(2016·成都一模)如图所示,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻,A、B处于同一高度并处于静止状态。剪断轻绳后A自由下落、B沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地前瞬间,两物块　(　　) A.速率的变化量相同 B.机械能的变化量不同 C.重力势能的变化量相同 D.重力做功的平均功率相同 【解析】选A、D。根据动能定理得,mgh=mv2,知落地的速度v=,因为h相等,落地时速率v相等,则速率的变化量相同,故A正确。剪断细线,A、B两物体都只有重力做功,机械能守恒,则机械能的变化量都为零,故B错误。开始A、B静止,根据平衡知B的重力大于A的重力,根据WG=mgh知,两物体重力做功不同,则重力势能变化量不同,故C错误。根据开始时系统平衡得,mBgsinθ=mAg。两物体落地的速度大小相等,则平均速度大小相等。对A,重力做功的平均功率PA=mAg,对B,重力做功的平均功率PB=mBgsinθ=mAg,知重力做功的平均功率相同,故D正确。 3.有三个斜面a、b、c,底边长与高度分别如图所示。某物体与三个斜面间的动摩擦因数都相同,这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端。三种情况相比较,下列说法正确的是　(　　) A.物体损失的机械能ΔEc=2ΔEb=4ΔEa B.物体到达底端的动能Eka=2Ekb=2Ekc C.因摩擦产生的热量2Qa=2Qb=Qc D.因摩擦产生的热量4Qa=2Qb=Qc 【解析】选C。设斜面和水平方向夹角为θ,斜面长度为X,则物体下滑过程中克服摩擦力做功为:W=mgμXcosθ,Xcosθ即为底边长度。物体下滑,除重力外有摩擦力做功,根据能量守恒,损失的机械能转化成摩擦产生的内能。由图可知a和b底边相等且等于c的一半,故摩擦生热关系为:Qa=Qb=Qc,所以损失的机械能ΔEa=ΔEb=ΔEc,故A错误。设物体滑到底端时的速度为v,根据动能定理得:mgH-mgμXcosθ=mv2-0,Eka=2mgh-mgμL,Ekb=mgh-mgμL,Ekc=mgh-mgμ·2L,根据图中斜面高度和底边长度可知滑到底边时动能大小关系为EkaEkbEkc,故B错误。克服摩擦力所做的功等于因摩擦产生的热量,所以2Qa=2Qb=Qc,故C正确,D错误。 4.(多选)如图甲所示,用竖直向上的力F拉静止在水平地面上的一物体,物体在向上运动的过程中,其机械能E与位移x的关系如图乙,其中AB为曲线,其余部分为直线,下列说法正确的是　(　　) A.0～x1过程中,物体所受拉力不变 B.x1～x2过程中,物体的加速度先减小后增大 C.0～x3过程中,物体的动能先增大后减小 D.0～x2过程中,物体克服重力做功的功率一直增大 【解析】选A、B、C。物体的重力势能Ep=mgx,由动能定理可得,物体的动能Ek=Fx-mgx,物体的机械能E=Ep+Ek=mgx+Fx-mgx=Fx,即图线的斜率表示F;由分析知图线的斜率表示F,知0～x1过程中