2014年高考物理总复习 分类考点6 功和能专项专练.doc

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考点6功和能
一、选择题
1.(2013·广东高考)如图,游乐场中,从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道。甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处,下列说法正确的有()

A.甲的切向加速度始终比乙的大
B.甲、乙在同一高度的速度大小相等
C.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度
D.甲比乙先到达B处
【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:
(1)明确甲、乙的受力和运动情况。
(2)从A到B,重力对甲、乙做功相等。
【解析】选B、D。在曲线上任取一点,作切线,设切线与水平方向成的锐角为θ,则切向力为:mgsinθ=ma切,可得甲的切向加速度一直减小,乙的切向加速度一直增大,在B点,有a甲切<a乙切,A错误;对甲、乙下落相同高度h,由动能定理得mgh=QUOTEmv2,v=QUOTE,B正确;从A到B,开始一段甲的切向加速度大于乙的切向加速度,即甲的速度增加得快,平均速度大,二者位移相等,故甲比乙先到B处,D正确、C错误。
2.(2013·大纲版全国卷)如图,一固定斜面倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度,沿斜面向上做匀减速运动,加速度的大小等于重力加速度的大小g。若物块上升的最大高度为H,则此过程中,物块的()

A.动能损失了2mgH
B.动能损失了mgH
C.机械能损失了mgH
D.机械能损失了QUOTEmgH
【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:
(1)分析合外力做功,根据动能定理分析动能的变化。
(2)从动能和重力势能的变化求机械能的变化量。
【解析】选A、C。小物块向上做匀减速直线运动,合外力沿斜面向下,由牛顿第二定律得F合=mg=ma,根据动能定理损失的动能等于F合s=QUOTE=2mgH,A对,B错;小物块在向上运动过程中,重力势能增加了mgH,而动能减少了2mgH,故机械能损失了mgH,C对,D错。
3.(2013·安徽高考)质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时,引力势能可表示为Ep=-QUOTE,其中G为引力常量,M为地球质量。该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2,此过程中因摩擦而产生的热量为()
A.B.
C. D.
【解题指南】解答本题可按以下思路进行:
(1)因摩擦而产生的热量的能量来源为卫星机械能的减少;
(2)卫星的轨道半径发生变化时动能和势能均发生变化。
【解析】选C。选卫星为研究对象,当卫星做圆周运动时,万有引力提供向心力:可得
故卫星由半径为R1的轨道变为半径为R2的轨道的过程中损失的机械能为:
ΔE=E1-E2=Ep1+Ek1-(Ep2+Ek2)
代入数据可得ΔE=
由能量转化和守恒定律得,卫星损失的机械能等于通过摩擦产生的热量,产生的热量为,C项正确。
4.(2013·山东高考)如图所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、m(M>m)的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中()

A.两滑块组成系统的机械能守恒
B.重力对M做的功等于M动能的增加
C.轻绳对m做的功等于m机械能的增加
D.两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功
【解题指南】解答本题时应关注以下两点:
(1)粗糙斜面ab和光滑斜面bc,说明M沿斜面下滑过程中摩擦力做了功,m不受摩擦力;
(2)不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行说明轻绳上弹力对M和m做的功大小相等。
【解析】选C、D。对于M和m组成的系统,除了重力、轻绳弹力做功外,摩擦力对M做了功,系统机械能不守恒,选项A错误;对于M,合外力做的功等于其重力、轻绳拉力及摩擦力做功的代数和,根据动能定理可知,M动能的增加等于合外力做的功,选项B错误;对于m,只有其重力和轻绳拉力做了功,根据功能关系可知,除了重力之外的其他力对物体做的正功等于物体机械能的增加量,选项C正确;对于M和m组成的系统,系统内轻绳上弹力做功的代数和等于零,只有两滑块的重力和M受到的摩擦力对系统做了功,根据功能关系得,M的摩擦力对系统做的功等于系统机械能的损失量,选项D正确。
5.(2013·新课标全国卷Ⅰ)2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图甲为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止。某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s时恰好钩住阻