2015年高考分类题库考点6--功和能.doc

温馨提示： 此题库为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，关闭Word文档返回原板块。 考点6 功和能 一、选择题 1.(2015·江苏高考)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,AC=h。圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A。弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g。则圆环　 (　　) A.下滑过程中,加速度一直减小 B.下滑过程中,克服摩擦力做的功为mv2 C.在C处,弹簧的弹性势能为mv2-mgh D.上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度 【解析】选B、D。圆环受到重力、弹力、阻力、支持力,圆环的运动是先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,最后静止,A项错误;A到C过程,根据能量守恒定律有mgh-Wf=Ep(Wf为阻力做功,Ep为弹性势能),C到A过程,mv2+Ep=mgh+Wf,联立解得Wf=mv2,B项正确;在C处,弹簧的弹性势能为mgh-mv2,C项错误;A到B过程,mgh1-Wf1=m+ΔEp1,C到B过程,mv2+ΔEp2=m+mgh2+Wf2,比较得vB2vB1,D项正确。 2.(2015·全国卷Ⅱ)一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正确的是(　　) 【解析】选A。本题属于机车的恒定功率启动问题。当牵引力大于阻力时,机车加速运动,但速度的增加会导致牵引力变小,机车所受的合力变小,机车的加速度变小,故机车的运动为加速度不断变小的加速运动,直到加速度等于零变为匀速直线运动,故0～t1时间内,是一个恒定功率加速过程,直到变为匀速直线运动,t1～t2时间内,是另一个恒定功率加速过程,直到变为匀速直线运动,故A项正确。 【误区警示】忽略恒定功率启动问题的制约关系导致机车速度变化出错 (1)混淆了机车的恒定功率启动与恒定加速度启动,容易导致错选B。 (2)忽略了惯性的作用,没有注意到汽车的速度不可能突然发生变化,再加之C项图与题干图非常相似而错选C。 (3)对机车的恒定功率启动问题中加速度的变化认识不到位,容易导致错选D。 3.(2015·全国卷Ⅱ)如图,滑块a、b的质量均为m,a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h,b放在地面上,a、b通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动。不计摩擦,a、b可视为质点,重力加速度大小为g,则　(　　) A.a落地前,轻杆对b一直做正功 B.a落地时速度大小为 C.a下落过程中,其加速度大小始终不大于g D.a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg 【解题指南】解答本题时应注意以下三点： (1)系统机械能守恒。 (2)由速度的分解与合成可得,b滑块的机械能先增大再减小。 (3)a滑块的机械能先减小再增大,机械能最小时杆的作用力为零。 【解析】选B、D。选b滑块为研究对象,b滑块的初速度为零,当a滑块落地时,a滑块没有在水平方向上的分速度,所以b滑块的末速度也为零,由此可得b滑块速度是先增大再减小,当b滑块速度减小时,轻杆对b一直做负功,A项错误;当a滑块落地时,b滑块的速度为零,由机械能守恒定律,可得a落地时速度大小为,B项正确;当b滑块速度减小时,轻杆对a、b都表现为拉力,拉力在竖直方向上有分力与a的重力合成,其加速度大小大于g,C项错误;a的机械能先减小再增大,当a的机械能最小时,轻杆对a、b的作用力均为零,故此时b对地面的压力大小为mg,D项正确。 4.(2015·全国卷Ⅰ)如图,一半径为R,粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时,对轨道的压力为4mg,g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。则　(　　) A.W=mgR,质点恰好可以到达Q点 B.WmgR,质点不能到达Q点 C.W=mgR,质点到达Q点后,继续上升一段距离 D.WmgR,质点到达Q点后,继续上升一段距离 【解析】选C。在N点由牛顿第二定律得4mg-mg=m;从最高点到N点,由动能定理得2mgR-W=m,联立解得W=mgR。由于克服阻力做功,机械能减小,所以质点从N点到Q点克服阻力做的功要小于从P点到N点克服阻力做的功,即质点从N点到Q点克服阻力做的功W′W=mgR,质点从N点到Q点由动能定理得-mgR-W′=m-m,解得m0,所以质点能够到达Q点,并且还能继续上升一段距离,故选项C正确。 【误区警示】本题易误认为质点从N点到Q点克服阻力做的功等于