考点6功和能教材分析.docVIP

考点6 功和能 一、选择题 1. (2014·安徽高考)如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN是通过椭圆中心O点的水平线。已知一小球从M点出发,初速率为v0,沿管道MPN运动,到N点的速率为v1,所需时间为t1;若该小球仍由M点以初速率v0出发,而沿管道MQN运动,到N点的速率为v2,所需时间为t2。则(　　) A.v1=v2,t1t2 B.v1v2,t1t2 C.v1=v2,t1t2 D.v1v2,t1t2 【解题指南】解答本题注意以下两点: (1)小球在运动过程中机械能守恒,并且v1=v2; (2)小球沿管道MPN运动到N点与沿管道MQN运动到N点的路程相等。 【解析】选A。小球在运动过程中机械能守恒,沿管道MPN运动时,重力势能先增加后减少,则动能先减少后增加;沿管道MQN运动时,重力势能先减少后增加,则动能先增加后减少,并且v1=v2。小球沿管道MPN运动到N点与沿管道MQN运动到N点的路程相等,而沿管道MPN运动比沿管道MQN运动的平均速率小,所以沿管道MPN运动到N点比沿管道MQN运动到N点的时间长,即t1t2,故选项A正确。 2.(2014·福建高考)如图,两根相同的轻质弹簧,沿足够长的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部挡板上,斜面固定不动。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上,使两弹簧具有相同的压缩量,若撤去外力后,两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧,则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程,两物块(　　) A.最大速度相同 B.最大加速度相同 C.上升的最大高度不同 D.重力势能的变化量不同 【解析】选C。弹簧具有相同压缩量,则弹性势能相同,两物块离开弹簧第一次速度减为零的过程中,物块重力势能变化相同,D错误;物块质量不同,上升最大高度不同,C正确;物块合力为零时,质量大的物块,弹簧压缩量大,弹性势能大,则动能小,最大速度小,A错误;刚撤去外力瞬间质量小的物块加速度大于质量大的物块加速度,B错误。 【误区警示】本题审题时未能明确两物块质量不同,最大速度所处位置不同,误选A;不能进行过程的加速度变化的分析,将物块离开弹簧后进行分析得到加速度,误选B。 3.(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①和②为楔块,③和④为垫板,楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦。在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中(　　) A.缓冲器的机械能守恒 B.摩擦力做功消耗机械能 C.垫板的动能全部转化为内能 D.弹簧的弹性势能全部转化为动能 【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析: (1)机械能守恒的条件:只有机械能内部的相互转化,没有摩擦力做功。 (2)功是能量转化的量度,特定的力做功与特定的能量转化对应。 【解析】选B。在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中,有摩擦力做功,消耗机械能,缓冲器的机械能不守恒,A项错误、B项正确;在弹簧压缩的过程中,有部分动能转化成了弹簧的弹性势能,并没有全部转化为内能,C项错误;在弹簧压缩的过程中,是部分动能转化成了弹簧的弹性势能,而不是弹簧的弹性势能全部转化为动能,D项错误。 4.(2014·重庆高考)某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶,受到的阻力分别为车重的k1和k2倍,最大速率分别为v1和v2,则(　　) A.v2=k1v1 B. C.v2= v1 D.v2=k2v1 【解题指南】解答本题时应注意以下两点: (1)机车的功率为其牵引力的功率。 (2)当机车达到最大速率时,牵引力和阻力等大反向。 【解析】选B。汽车的阻力分别为f1=k1mg,f2=k2mg,当汽车以相同功率启动达到最大速度时,有F=f,故由P=Fv可知最大速度,则,有,故选B。 5.(2014·新课标全国卷Ⅱ)一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v,若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v,对于上述两个过程,用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则 (　　) A.WF24WF1,Wf22Wf1 B.WF24WF1,Wf2=2Wf1 C.WF24WF1,Wf2=2Wf1 D.WF24WF1,Wf22Wf1 【解题指南】解答本题时应注意以下三点: (1)两个过程都做匀变速直线运动; (2)两个过程摩擦力均为f=μmg; (3)求拉力做功要应用动能定理WF-Wf=ΔEk。 【解析】选C。根据x=t和Wf=μmgx可判断,两次克服摩擦力所做的功Wf2=2Wf1。由动能定理得WF1