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1、精选优质文档-倾情为你奉上高中物理必修二机械能守恒定律与动能定理专题复习综合测试及答案解析（历年高考）一选择题（共15小题）1（2014天津二模）质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上已知t=0时质点的速度为零在图中所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大（）At1Bt2Ct3Dt42（2013江苏）如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连 弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出） 物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为 现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W 撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达
2、B点时速度为零 重力加速度为g 则上述过程中（）A物块在A点时，弹簧的弹性势能等于B物块在B点时，弹簧的弹性势能小于C经O点时，物块的动能小于WmgaD物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能3（2013山东）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（Mm）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
3、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4如图，一很长的不可伸长的柔软细绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和ba球质量为m，静置于地面，b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放b后，a可能到达的最大高度为（）AhBl.5hC2hD2.5h5（2014上海）静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化的关系是（）ABCD6（2014海南）如图，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同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
4、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（）Aa的动能小于b的动能B两物体机械能的变化量相等Ca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零7（2014广东高考）如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中和为楔块，和为垫块，楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，在车厢相互撞击时弹簧压缩过程中（）A缓冲器的机械能守恒 B摩擦力做功消耗机械能C垫块的动能全部转化成内能 D弹簧的弹性势能全部转化为动能8（2014岳阳模拟）如图所示，小球从竖直放置的轻弹簧正上方高为H处由静止释放，从小球接触弹簧到被弹起离开的过程中，弹簧的最大压缩量为
5、x若空气阻力忽略不计，弹簧的形变在弹性限度内关于上述过程，下列说法中正确的是（）A小球接触弹簧后的下降过程中，加速度先减小后增大，速度先增大后减小B上升过程中小球加速度先增大后减小，速度先增大后减小C上升过程中小球动能与弹簧弹性势能之和不断减小D整个过程中弹簧弹性势能的最大值为mg（H+x）9（2014宜昌模拟）如图所示，在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体Q一长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于O点，O点固定于地面上，轻杆的上端连接着一个可视为质点的小球P，小球靠在立方体左侧，P和Q的质量相等，整个装置处于静止状态受到轻微扰动后P倒向右侧并推动Q下列说法中正确的是（）A在小球和立方体分离前，
6、当轻杆与水平面的夹角为时，小球的速度大小为B在小球和立方体分离前，当轻杆与水平面的夹角为时，立方体和小球的速度大小之比为sinC在小球和立方体分离前，小球所受的合外力一直对小球做正功D在落地前小球的机械能一直减少10（2014杨浦区一模）如图所示，甲、乙两个容器形状不同，现有两块完全相同的金属块用细线系着分别浸没入同样深度，这时两容器的水面相平齐，如果将金属块缓慢提升一段相同的位移，最后都停留在水面的上方，不计水的阻力，则（）A在甲容器中提升时，拉力做功较多B在乙容器中提升时，拉力做功较多C在两个容器中提升时，拉力做功相同D做功多少无法比较11（2014徐汇区一模）如图，一质点在一恒力作用下做
7、曲线运动，从M点运动到N点时，质点的速度方向恰好改变了90，在此过程中，质点的动能（）A不断增大B不断减小C先增大后减小D先减小后增大12（2014徐汇区二模）质量分别为m1、m2的A、B两物体放在同一水平面上，受到大小相同的水平力F的作用，各自由静止开始运动经过时间t0，撤去A物体的外力F；经过4t0，撤去B物体的外力F两物体运动的vt关系如图所示，则A、B两物体（）A与水平面的摩擦力大小之比为5：12B在匀加速运动阶段，合外力做功之比为4：1C在整个运动过程中，克服摩擦力做功之比为1：2D在整个运动过程中，摩擦力的平均功率之比为5：313（2014徐汇区二模）如图，两个小球分别被两根长度不
8、同的细绳悬于等高的悬点，现将细绳拉至水平后由静止释放小球，当两小球通过最低点时，两球一定有相同的（）A速度B角速度C加速度D机械能14（2014潍坊模拟）如图所示，足够长粗糙斜面固定在水平面上，物块a通过平行于斜面的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m开始时，a、b均静止且a刚好不受斜面摩擦力作用现对b施加竖直向下的恒力F，使a、b做加速运动，则在b下降h高度过程中（）Aa的加速度为Ba的重力势能增加mghC绳的拉力对a做的功等于a机械能的增加DF对b做的功与摩擦力对a做的功之和等于a、b动能的增加15（2014武汉模拟）如图所示，半径为R的光滑圆环竖直放置，环上套有质量分别为m和2m
9、的小球A和B，A、B之间用一长为R的轻杆相连开始时A在圆环的最高点，现将A、B静止释放，则（）AB球从开始运动至到达圆环最低点的过程中，杆对B球所做的总功为零BA球运动到圆环的最低点时，速度为零CB球可以运动到圆环的最高点D在A、B运动的过程中，A、B组成的系统机械能守恒二填空题（共3小题）16（2014上海二模）如图，竖直放置的轻弹簧，下端固定，上端与质量为3kg的物块B相连接另一个质量为1kg的物块A放在B上先向下压A，然后释放，A、B共同向上运动一段后将分离，分离后A又上升了0.2m到达最高点，此时B的速度方向向下，且弹簧恰好为原长则从A、B分离到A上升到最高点的过程中，弹簧弹力对B做的
10、功为_J，弹簧回到原长时B的速度大小为_m/s（g=10m/s2）17（2014浦东新区二模）长为L的轻杆上端连着一质量为m的小球，杆的下端用铰链固接于水平地面上的O点，斜靠在质量为M的正方体上，在外力作用下保持静止，如图所示忽略一切摩擦，现撤去外力，使杆向右倾倒，当正方体和小球刚脱离瞬间，杆与水平面的夹角为，小球速度大小为v，此时正方体M的速度大小为_，小球m落地时的速度大小为_18（2014临沂模拟）利用自由落体运动可测量重力加速度有两组同学分别利用下面甲、乙两种实验装置进行了实验，其中乙图中的M为可恢复簧片，M与触头接触，开始实验时需要手动敲击M断开电路，使电磁铁失去磁性释放第一个小球，
11、当前一个小球撞击M时后一个小球被释放下列说法正确的有_A两种实验都必须使用交流电源B甲实验利用的是公式x=gT2；乙实验利用的是公式h=gt2，所以都需要用秒表测量时间，用直尺测量距离C甲实验要先接通电源，后释放纸带；乙实验应在手动敲击M的同时按下秒表开始计时D这两个实验装置均可以用来验证机械能守恒定律图丙是用甲实验装置进行实验后选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）已知打点计时器每隔0.02s打一次点，可以计算出重力加速度g=_m/s2（结果保留两位有效数字）用乙实验装置做实验，测得小球下落的高度H=1.200m，10个小球下落
12、的总时间t=5.0s可求出重力加速度g=_m/s2（结果保留两位有效数字）三解答题（共12小题）19（2014山东模拟）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能回答下列问题：（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等已知重力加速度大小为g为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的_（填正确答案标号）A小球的质量m B小球抛出点
13、到落地点的水平距离sC桌面到地面的高度h D弹簧的压缩量xE弹簧原长l0（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=_（3）图（b）中的直线是实验测量得到的sx图线从理论上可推出，如果h不变，m增加，sx图线的斜率会_（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，sx图线的斜率会_（填“增大”、“减小”或“不变”）由图（b） 中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与x的_次方成正比20（2013福建）如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，T端系一质量m=1.0kg的小球现将小球拉到A点（保持绳绷直）由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点地面上的D
14、点与OB在同一竖直线上，已知绳长L=1.0m，B点离地高度H=1.0m，A、B两点的高度差h=0.5m，重力加速度g取10m/s2，不计空气影响，求：（1）地面上DC两点间的距离s；（2）轻绳所受的最大拉力大小21（2012广东）图（a）所示的装置中，小物块AB质量均为m，水平面上PQ段长为l，与物块间的动摩擦因数为，其余段光滑初始时，挡板上的轻质弹簧处于原长；长为r的连杆位于图中虚线位置；A紧靠滑杆（AB间距大于2r）随后，连杆以角速度匀速转动，带动滑杆做水平运动，滑杆的速度时间图象如图（b）所示A在滑杆推动下运动，并在脱离滑杆后与静止的B发生完全非弹性碰撞（1）求A脱离滑杆时的速度v0，及
15、A与B碰撞过程的机械能损失E（2）如果AB不能与弹簧相碰，设AB从P点到运动停止所用的时间为t1，求的取值范围，及t1与的关系式（3）如果AB能与弹簧相碰，但不能返回到P点左侧，设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为Ep，求的取值范围，及Ep与的关系式（弹簧始终在弹性限度内）22（2009安徽）过山车是游乐场中常见的设施下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径R1=2.0m、R2=1.4m一个质量为m=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运
16、动，A、B间距L1=6.0m小球与水平轨道间的动摩擦因数为0.2，圆形轨道是光滑的假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠重力加速度取g=10m/s2，计算结果保留小数点后一位数字试求（1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；（2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距L应是多少；（3）在满足（2）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径R3应满足的条件；小球最终停留点与起点A的距离23（2008天津）光滑水平面上放着质量mA=lkg的物块A与质量mB=2kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与
17、A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能EP=49J在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径R=0.5m，B恰能到达最高点C取g=l0m/s2，求（1）绳拉断后B的速度VB的大小；（2）绳拉断过程绳对B的冲量I的大小；（3）绳拉断过程绳对A所做的功W24（2008山东）某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内（所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多），底端与水平地面相切弹射装置将一个小物体（可视力质
18、点）以va=5m/s的水平初速度由c点弹出，从b点进入轨道，依次经过“8002”后从p点水平抛出小物体勺地面ab段间的动摩擦因数=0.3，不计其它机械能损失已知ab段长L=1.5m，数字“0”的半径R=0.2m，小物体质量m=0.01kg，g=10m/s2求：（1）小物体从P点抛出后的水平射程（2）小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向25（2007重庆）某兴趣小组设计了一种实验装置，用来研究碰撞问题，其模型如图所示不用完全相同的轻绳将N个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平杆、球间有微小间隔，从左到右，球的编号依次为1、2、3N，球的质量依次递减，每球质量与其相邻左
19、球质量之比为k（k1）将1号球向左拉起，然后由静止释放，使其与2号球碰撞，2号球再与3号球碰撞所有碰撞皆为无机械能损失的正碰（不计空气阻力，忽略绳的伸长，g取10m/s2）（1）设与n+1号球碰撞前，n号球的速度为vn，求n+1号球碰撞后的速度（2）若N=5，在1号球向左拉高h的情况下，要使5号球碰撞后升高16k（16h小于绳长）问k值为多少？26（2007天津）如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，在最低点B与水平轨道BC相切，BC的长度是圆弧半径的10倍，整个轨道处于同一竖直平面内可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落，恰好落入
20、小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失求：（1）物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍（2）物块与水平轨道BC间的动摩擦因数27（2014浙江模拟）如图所示，AB是高h1=0.6m、倾角=37的斜面，固定在水平桌面上，斜面下端是与桌面相切的一小段圆弧，且紧靠桌子边缘桌面距地面的高度h2=1.8m一个质量为m=1.0kg的小滑块从斜面顶端A由静止开始沿轨道下滑，运动到斜面底端B时沿水平方向离开斜面，落到水平地面上的C点已知小滑
21、块经过B点时的速度大小v1=2m/s，g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，不计空气阻力求：（1）滑块与斜面间的动摩擦因数；（2）小滑块落地点C与B点的水平距离x；（3）小滑块落地时的速度大小v228（2014浙江模拟）如图所示，在光滑斜面上O点固定长度为l的轻细绳的一端，轻绳的另一端连接一质量为m的小球A，斜面r的倾角为现把轻绳拉成水平线HH上，然后给小球一沿斜面向下且与轻绳垂直的初速度v0若小球能保持在斜面内作圆周运动取重力加速度g=10m/s2试求：（1）倾角的值应在什么范围？（2）若把细线换成一轻质细杆，倾角的范围又如何？29（2014盐城一模）如图所示，质量分别为
22、M、m的两物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内在物块A上施加一个水平恒力F，A、B从静止开始运动，弹簧第一次恢复原长时A、B速度分别为1、2（1）求物块A加速度为零时，物块B的加速度；（2）求弹簧第一次恢复原长时，物块B移动的距离；（3）试分析：在弹簧第一次恢复原长前，弹簧的弹性势能最大时两物块速度之间的关系？简要说明理由30（2014厦门一模）关于验证机械能守恒定律的实验请回答下列问题：某同学安装实验装置并进行实验，释放纸带前瞬间，其中最合理的操作是如图中的_（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）利用打点计时器
23、打出纸带，请将下列步骤按合理顺序排列_（填选项前字母）A释放纸带 B接通电源 C取下纸带 D切断电源在打出的纸带上选取连续打出的三个点A、B、C，如图所示测出起始点O到A点的距离为so，A、B两点间的距离为s1，B、C两点间的距离为s2，根据前述条件，如果在实验误差允许的范围内满足关系式_，即验证了物体下落过程中机械能是守恒的（已知当地重力加速度为g，使用交流电的周期为T）下列叙述的实验处理方法和实验结果，正确的是_A该实验中不用天平测重锤的质量，则无法验证机械能守恒定律B该实验选取的纸带，测量发现所打的第一和第二点间的距离为1.7mm，表明打点计时器打第一点时重锤的速度不为零C为了计算方便，
24、本实验中选取一条理想纸带，然后通过对纸带的测量、分析，求出当地的重力加速度的值，再代入表达式：mgh=mv2进行验证D本实验中，实验操作非常规范数据处理足够精确，实验结果一定是mgh略大于mv2，不可能出现mv2略大于mgh的情况参考答案与试题解析一选择题（共15小题）1（2014天津二模）质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上已知t=0时质点的速度为零在图中所示的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大（）At1Bt2Ct3Dt4考点：动能定理的应用；匀变速直线运动的图像菁优网版权所有专题：动能定理的应用专题分析：通过分析质点的运动情况，确定速度如何变化
25、，再分析动能如何变化，确定什么时刻动能最大解答：解：由力的图象分析可知： 在0t1时间内，质点向正方向做加速度增大的加速运动 在t1t2时间内，质点向正方向做加速度减小的加速运动 在t2t3时间内，质点向正方向做加速度增大的减速运动 在t3t4时间内，质点向正方向做加速度减小的减速运动t4时刻速度为零 则t2时刻质点的速度最大，动能最大故选B点评：动能是状态量，其大小与速度大小有关，根据受力情况来分析运动情况确定速度的变化，再分析动能的变化是常用的思路2（2013江苏）如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连 弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出） 物块的质量为m，AB
26、=a，物块与桌面间的动摩擦因数为 现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W 撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零 重力加速度为g 则上述过程中（）A物块在A点时，弹簧的弹性势能等于B物块在B点时，弹簧的弹性势能小于C经O点时，物块的动能小于WmgaD物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能考点：机械能守恒定律菁优网版权所有专题：压轴题；机械能守恒定律应用专题分析：到达B点时速度为0，但加速度不一定是零，即不一定合力为0，这是此题的不确定处弹簧作阻尼振动，如果接触面摩擦系数很小，则动能为最大时时弹簧伸长量小（此时弹力等于摩擦力mg），而弹簧振幅变化
27、将很小，B点弹簧伸长大于动能最大点；如果较大，则动能最大时，弹簧伸长量较大，（因弹力等于摩擦力，较大，摩擦力也较大，同一个弹簧，则需要较大伸长量，弹力才可能与摩擦力平衡），而此时振幅变化很大，即振幅将变小，则物块将可能在离O点很近处，就处于静止（速度为0，加速度也为0），此时B点伸长量可能小于动能最大时伸长量，B点势能可能小于动能最大处势能至于物块在A点或B点时弹簧的弹性势能，由功能关系和动能定理分析讨论即可解答：解：A、如果没有摩擦力，则O点应该在AB中间，由于有摩擦力，物体从A到B过程中机械能损失，故无法到达没有摩擦力情况下的B点，也即O点靠近B点故OA，此过程物体克服摩擦力做功大于，故A
28、错误B、由A分析得物块从开始运动到最终停在B点，路程大于a+=，故整个过程物体克服阻力做功大于，故物块在B点时，弹簧的弹性势能小于，故B正确C、从O点开始到再次到达O点，物体路程大于a，故由动能定理得，物块的动能小于Wmga，故C正确D、物块动能最大时，弹力等于摩擦力，而在B点弹力与摩擦力的大小关系未知，故物块动能最大时弹簧伸长量与物块在B点时弹簧伸长量大小未知，故此两位置弹性势能大小关系不好判断，故D错误故选BC点评：利用反证法得到而得到O点并非AB连线的中点是很巧妙的，此外要求同学对功能关系和动能定理理解透彻3（2013山东）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b
29、c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（Mm）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克服摩擦力做的功考点：机械能守恒定律；动能定理的应用菁优网版权所有专题：动能定理的应用专题分析：机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功，发生的能量转化为重力势能和弹性势能的转化，不产生其他形式的能量功与能量转化相联系，是能量转化的量度解答：解：A、由于“
30、粗糙斜面ab”，故两滑块组成系统的机械能不守恒，故A错误B、由动能定理得，重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加，故B错误C、除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，故C正确D、除重力弹力以外的力做功，将导致机械能变化，摩擦力做负功，故造成机械能损失，故D正确故选CD点评：关键理解透机械能守恒的条件和功能关系，重力做功对应重力势能变化、弹力做功对应弹性势能变化、合力做功对应动能变化、除重力或系统内的弹力做功对应机械能变化4如图，一很长的不可伸长的柔软细绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和ba球质量为m，静置于地面，b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放b
31、后，a可能到达的最大高度为（）AhBl.5hC2hD2.5h考点：机械能守恒定律菁优网版权所有专题：机械能守恒定律应用专题分析：本题可以分为两个过程来求解，首先根据ab系统的机械能守恒，可以求得a球上升h时的速度的大小，之后，b球落地，a球的机械能守恒，从而可以求得a球上升的高度的大小解答：解：设a球到达高度h时两球的速度v，根据机械能守恒：b球的重力势能减小转化为a球的重力势能和a、b球的动能即：3mgh=mgh+（3m+m）V2解得 两球的速度都为V=，此时绳子恰好松弛，a球开始做初速为V=的竖直上抛运动，同样根据机械能守恒：mgh+mV2=mgH解得a球能达到的最大高度H为1.5h故选B
32、点评：在a球上升的全过程中，a球的机械能是不守恒的，所以在本题中要分过程来求解，第一个过程系统的机械能守恒，在第二个过程中只有a球的机械能守恒5（2014上海）静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化的关系是（）ABCD考点：机械能守恒定律菁优网版权所有专题：机械能守恒定律应用专题分析：恒力做功的大小等于机械能的增量，撤去恒力后，物体仅受重力，只有重力做功，机械能守恒解答：解：设在恒力作用下的加速度为a，则机械能增量E=Fh=，知机械能随时间不是线性增加，撤去拉力后，机械能守恒，则机械能随时间不变故C正确，A、B、D错
33、误故选：C点评：解决本题的关键掌握功能关系，知道除重力以外其它力做功等于机械能的增量，以及知道机械能守恒的条件6（2014海南）如图，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同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（）Aa的动能小于b的动能B两物体机械能的变化量相等Ca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考点：功能关系菁优网版权所有分析：b的速度在绳子方向的分速度与a的速度相等，比较出速度大小即可比较动能的大小解
34、答：解：A、将b的实际速度进行分解如图：由图可知va=vbcos，即a的速度小于b的速度，故a的动能小于b的动能，A正确；B、由于有摩擦力做功，故ab系统机械能不守恒，则二者机械能的变化量不相等，B错误；C、a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量与产生的内能之和，故a的重力势能的减小量大于两物体总动能的增加量，C错误；D、在这段时间t内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等，绳子对a做的功等于FTvat，绳子对b的功等于拉力与拉力方向上b的位移的乘积，即：FTvbcost，又va=vbcos，所以绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的绝对值不相等，二者代数和不为零，故D正确故选：AD点评：本
35、题考查了有摩擦力作用下的系统功能转化关系，克服摩擦力做功时，系统的机械能减少，减少的机械能转化为内能7（2014广东高考）如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中和为楔块，和为垫块，楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，在车厢相互撞击时弹簧压缩过程中（）A缓冲器的机械能守恒B摩擦力做功消耗机械能C垫块的动能全部转化成内能D弹簧的弹性势能全部转化为动能考点：功能关系；弹性势能；机械能守恒定律菁优网版权所有分析：通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，结合能量守恒定律分析即可解答：解：A、通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故机械能减小，故A错误；B、通过克服摩擦力做功，系统的机械能向
36、内能转化，故B正确；C、垫块的动能转化为弹性势能和内能，故C错误；D、弹簧的弹性势能转化为动能和内能，故D错误故选：B点评：本题关键是明确缓冲器通过摩擦将部分动能转化为内能，还会储存部分弹性势能，再次向内能和动能转化，基础问题8（2014岳阳模拟）如图所示，小球从竖直放置的轻弹簧正上方高为H处由静止释放，从小球接触弹簧到被弹起离开的过程中，弹簧的最大压缩量为x若空气阻力忽略不计，弹簧的形变在弹性限度内关于上述过程，下列说法中正确的是（）A小球接触弹簧后的下降过程中，加速度先减小后增大，速度先增大后减小B上升过程中小球加速度先增大后减小，速度先增大后减小C上升过程中小球动能与弹簧弹性势能之和不断
37、减小D整个过程中弹簧弹性势能的最大值为mg（H+x）考点：功能关系；弹性势能菁优网版权所有分析：小球自由落下，接触弹簧时有竖直向下的速度，接触弹簧后，弹簧被压缩，弹簧的弹力随着压缩的长度的增大而增大以小球为研究对象，开始阶段，弹力小于重力，合力竖直向下，与速度方向相同，小球做加速运动，合力减小；当弹力大于重力后，合力竖直向上，小球做减速运动，合力增大小球从最低点再被反弹的运动过程是下落时的逆过程解答：解：A、在kxmg时间内，小球合力向下，则向下加速，加速度逐渐减小，在kxmg时间内，小球所受合力向上，减速，加速度逐渐变大，故小球接触弹簧后的下降过程中，加速度先减小后增大，速度先增大后减小，A
38、正确；B、上升过程中为下降过程的逆过程，则小球加速度先减小后增大，速度先增大后减小，故B错误；C、小球和弹簧组成的系统机械能守恒，上升过程中小球动能与弹簧弹性势能之和不断减小，转化为小球增加的重力势能，故C正确；D、当小球处于最低点时，重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，则Epmax=mg（H+x），故D正确；故选：ACD点评：含有弹簧的问题，是高考的热点关键在于分析小球的受力情况，来确定小球的运动情况，抓住弹力是变化的这一特点不能简单认为小球一接触弹簧就做减速运动9（2014宜昌模拟）如图所示，在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体Q一长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于O点，O点固定于地面上，
39、轻杆的上端连接着一个可视为质点的小球P，小球靠在立方体左侧，P和Q的质量相等，整个装置处于静止状态受到轻微扰动后P倒向右侧并推动Q下列说法中正确的是（）A在小球和立方体分离前，当轻杆与水平面的夹角为时，小球的速度大小为B在小球和立方体分离前，当轻杆与水平面的夹角为时，立方体和小球的速度大小之比为sinC在小球和立方体分离前，小球所受的合外力一直对小球做正功D在落地前小球的机械能一直减少考点：机械能守恒定律；能量守恒定律菁优网版权所有专题：机械能守恒定律应用专题分析：当立方体的速度大于小球在水平方向的速度时，立方体和小球分离，在分离之前，小球和立方体的水平方向速度相同，由能量守恒定律可以判断AB
40、，在分离之前，立方体一直向右加速运动，小球的速度也增大，合外力做正功，分离后，只有重力做功，机械能守恒解答：解：A、当立方体的速度大于小球在水平方向的速度时，立方体和小球分离，在分离之前，小球和立方体的水平方向速度相同，即：vPsin=vQ在分离之前，当轻杆与水平面夹角为时，由能量守恒定律有：mgL（1sin）=解得：，故A错误，B正确；C、在分离之前，立方体一直向右加速运动，所以也增大，因此小球受到的合外力对小球做正功，故C正确；D、在分离之前，小球的机械能减小，分离后，只有重力做功，机械能守恒，故D错误；故选BC点评：本题关键是找到小球的分运动和合运动，知道当立方体的速度大于小球在水平方向
41、的速度时，立方体和小球分离，在分离之前，小球和立方体的水平方向速度相同，难度适中10（2014杨浦区一模）如图所示，甲、乙两个容器形状不同，现有两块完全相同的金属块用细线系着分别浸没入同样深度，这时两容器的水面相平齐，如果将金属块缓慢提升一段相同的位移，最后都停留在水面的上方，不计水的阻力，则（）A在甲容器中提升时，拉力做功较多B在乙容器中提升时，拉力做功较多C在两个容器中提升时，拉力做功相同D做功多少无法比较考点：功能关系；动能和势能的相互转化菁优网版权所有分析：将金属块缓慢提升，故金属块动能不变，比较浮力做功的大小然后根据动能定理比较拉力做功的大小解答：解：离开水面过程，在甲乙两图中，因为
42、甲的上表面面积大，所以当金属出水面时，甲水面下降的比较少，故这一过程甲图中物体的位移大，浮力做功较多，根据动能定理：W浮+W拉WG=0，重力做功是相同的，故浮力做功多的拉力做功较少，故甲容器中提升时拉力做功较少；故选：B点评：本题考查了浮力的计算、功的计算，分析题图，找出两图相同（甲乙图中的h1、H、G、F浮都是相同的）和不同（甲的h2比乙的h2大）的地方是本题的关键11（2014徐汇区一模）如图，一质点在一恒力作用下做曲线运动，从M点运动到N点时，质点的速度方向恰好改变了90，在此过程中，质点的动能（）A不断增大B不断减小C先增大后减小D先减小后增大考点：动能定理的应用；物体做曲线运动的条件
43、菁优网版权所有专题：物体做曲线运动条件专题分析：质点从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90，可以判断恒力方向指向右下方，与初速度的方向夹角要大于90小于180因此恒力先做负功后做正功，动能先减小后增大解答：解：因为质点速度方向恰好改变了90，可以判断恒力方向应为右下方，与初速度的方向夹角要大于90小于180才能出现末速度与初速度垂直的情况，因此恒力先做负功，当达到速度与恒力方向垂直后，恒力做正功，动能先减小后增大所以D正确故选：D点评：此题需要根据物体做曲线运动的条件有其运动情况分析受力情况，进一步分析力的做功问题，从而判断速度（动能）的变化12（2014徐汇区二模）质量分别为m1、m2的A、B两物体放在同一水平面上，受到大小相同的水平力F的作用，各自由静止开始运动经过时间t0，撤去A物体的外力F；经过4t0，撤去B物体的外力F两物体运动的vt关系如图所示，则A、B两物体（）A与水平面的摩擦力大小之比为5：12B在匀加速运动阶段，合外力做功之比为4：1