高中物理必修2 一轮复习详细资料第5章 高考热点探究

高考热点探究

一、功和功率

1．(2011·海南·9)一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时起，第1秒内受到2 N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1 N的外力作用．下列判断正确的是 ( )

9

A．0～2 s内外力的平均功率是 W

45

B．第2秒内外力所做的功是 J

4C．第2秒末外力的瞬时功率最大

4

D．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是

5

2．(2010·新课标全国·16)如图1所示，在外力作用下某质点运动的v－t 图象为正弦曲线．从图中可以判断 ( ) A．在0～t1时间内，外力做正功 B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大 C．在t2时刻，外力的功率最大 D．在t1～t3时间内，外力做的总功为零

二、重力做功 重力势能

3．(2011·课标全国·16)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距 水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是

( )

A．运动员到达最低点前重力势能始终减小

B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加 C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关

三、动能定理与机械能守恒定律的应用

4．(2010·天津·10)如图2所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固

定在O点，O点到水平面的距离为h.物块B质量是小球的5倍， 置于粗糙的水平面上且位于O点正下方，物块与水平面间的动摩擦

图2

因数为μ.现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与

h

物块发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升至最高点时到水平面的距离为.小球与物块均

16视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求物块在水平面上滑行的时间t.

5．(2011·山东卷·24)如图3所示，在高出水平地面h＝1.8 m的光滑平台上放置一质量M＝2

1

图1

kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度l1＝0.2 m且表面光滑，左段表面粗糙．在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量m＝1 kg.B与A左段间动摩擦因数μ＝0.4.开始时二者均静止，现对A施加F＝20 N水平向右的恒力，待B脱离A(A尚未露出平台)后，将A取走．B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x＝1.2 m．(取g＝10 m/s2)求：

图3

(1)B离开平台时的速度vB.

(2)B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间tB和位移xB. (3)A左端的长度l2.

6.(2011·江苏·14)如图4所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成 30°角固定放置．将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细 线将小球与质量为M＝km的小物块相连，小物块悬挂于管口．现将 小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过 (1)求小物块下落过程中的加速度大小； (2)求小球从管口抛出时的速度大小； (3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于

四、功能关系 能量守恒

7．(2010·山东·22)如图5所示，倾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面 上，长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜 面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块与软绳连接，物

块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达 A．物块的机械能逐渐增加

1

B．软绳重力势能共减少了mgl

4

C．物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功

D．软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和

图5

地面)，在此过程中 ( )

2L. 2

图4

管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变．(重力加速度为g)．

2

解析 (1)对小物块由A到B有：v2y＝2gh(2分)

vy

在B点：tan θ＝(2分)

v1解得v1＝3 m/s(1分)

(2)由A到O，根据动能定理有： 1212

mv－mv＝mg(h＋R－Rcos θ)(2分) 2021

v20

在O点：FN－mg＝m(1分)

R解得：v0＝33 m/s FN＝43 N(1分)

故压力FN′＝43 N(1分)

vtv0－vt

(3)摩擦力Ff＝μmg＝1 N物块滑上小车后经过时间t达到的共同速度为vt，则t＝＝，

aMam

33

得vt＝ m/s(2分)

3由于碰撞不损失能量，物块在小车上重复做匀减速和匀加速运动，相对小车始终向左运动，物体与小车最终静止，摩擦力做功使动能全部转化为内能，故有：

1

Ff·l相＝(M＋m)v2t得l相＝5.5 m(2分) 2

Ff小车从物块碰撞后开始匀减速运动，(每个减速阶段)加速度a不变aM＝＝0.5 m/s2

M

2

vt＝aMt得t＝33 s(2分)

3

2

答案 (1)3 m/s (2)43 N (3)5.5 m 33 s

3

[点评] 对于多运动过程问题的分析，应紧紧抓住运动转折点的速度搞突破.

3

试题分析

机械能守恒定律和功能关系是高考的必考内容，具有非常强的综合性，题目类型以计算题为主，选择题为辅，大部分试题都与牛顿运动定律、圆周运动、动量守恒定律及电磁学等知识相互联系，综合出题．许多试题思路隐蔽、过程复杂、灵活性强、难度较大．

命题特征

本章的基本概念包括功和功率的概念、机车功率问题．基本规律是动能定理、机械能守恒定律以及各种功能关系．重力的功和重力势能、弹力的功和弹性势能等功能关系及利用功能关系研究实际问题是高考热点．能量的转化和守恒定律是分析、解决一般问题的重要方法，动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律更是本章的主干知识和重要规律．

方法强化

1．学会各种求功的方法是解决本章问题的基础，涉及功的求解的主要方法有：基本公式法、图象法、等效恒力法、动能定理法、能量转化法等．

2．多种运动组合的多运动过程问题是近几年高考试题中的热点题型，往往应用动能定理或机械能守恒定律、能量守恒定律等规律，需要在解题时冷静思考，弄清运动过程，注意不同过程连接点速度的关系，对不同过程运用不同规律分析解决．

3．高考试题中常有功、能与电场、磁场联系的综合问题，这类问题以能量守恒为核心考查重力、摩擦力、电场力、磁场力的做功特点，以及动能定理、机械能守恒定律和能量守恒定律的应用．分析时应抓住能量核心和各种力做功的不同特点，运用动能定理和能量守恒定 律进行分析.

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