2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练 专题6.9 与连接体相关的能量问题(提高篇)(解析版).doc
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1、2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第六部分 机械能专题6.9 与连接体相关的能量问题(提高篇)一选择题1(6分)(2019湖北四地七校考试联盟期末)如图所示,固定的光滑竖直杆上套一个滑块A,与滑块A连接的细线绕过光滑的轻质定滑轮连接滑块B,细线不可伸长,滑块B放在粗糙的固定斜面上,连接滑块B的细线和斜面平行,滑块A从细线水平位置由静止释放(不计轮轴处的摩擦),到滑块A下降到速度最大(A未落地,B未上升至滑轮处)的过程中()A滑块A和滑块B的加速度大小一直相等B滑块A减小的机械能等于滑块B增加的机械能C滑块A的速度最大时,滑块A的速度大于B的速度D细线上张力对滑块A做的功等于滑块A机
2、械能的变化量【点拨分析】根据沿绳的加速度相同分析两滑块的关系;由系统的机械能守恒的条件判断;由沿绳的速度相等分析两滑块的速度关系;由动能定理或能量守恒分析机械能的变化。【名师解析】两滑块与绳构成绳连接体,沿绳方向的加速度相等,则A的分加速度等于B的加速度;故A错误;绳连接体上的一对拉力做功不损失机械能,但B受到的斜面摩擦力对B做负功,由能量守恒可知滑块A减小的机械能等于滑块B增加加的机械能和摩擦生热之和;故B错误;绳连接体沿绳的速度相等,则A沿绳的分速度等于B的运动速度,如图所示,即滑块A的速度大于B的速度,故C正确;对A受力分析可知,除重力外,只有细线的张力对滑块做功,由功能原理可知,细线上
3、张力对滑块A 做的功等于滑块A机械能的变化量;故D正确。【名师点评】绳连接体问题主要抓住五同原理解题(沿绳的拉力相同,沿绳的加速度相同,沿绳的速度相同,沿绳的功率相同,沿绳的做功相等)。2(郑州2019届质量检测)如图所示,不可伸长的轻绳通过定滑轮将物块甲、乙(均可视为质点)连接,物块甲套在固定的竖直光滑杆上,用外力使两物块静止,轻绳与竖直方向夹角37,然后撤去外力,甲、乙两物块从静上开始无初速释放,物块甲能上升到最高点Q,己知Q点与滑轮上缘O在同一水平线上,甲、乙两物块质量分别为m、M,sin 3706,cos 3708,重力加速度为g,不计空气阻力,不计滑轮的大小和摩擦。设物块甲上升到最高
4、点Q时加速度为a,则下列说法正确的是()AM3m BM2m Ca0 Dag【参考答案】BD【名师解析】当甲上升到最高点时,甲和乙的速度均为零,此时设甲上升的高度为h,则乙下降的高度为,由能量关系可知,则M2m,选项B正确,A错误;甲在最高点时,竖直方向只受重力作用,则ag,选项C错误,D正确。3(2016四川外国语学校高三月考)如图所示,汽车通过轻质光滑的定滑轮,将一个质量为m的物体从井中拉出,绳与汽车连接点距滑轮顶点高A,开始时物体静止,滑轮两侧的绳都竖直绷紧,汽车以v向右匀速运动,运动到跟汽车连接的细绳与水平夹角为30,则()A从开始到绳与水平夹角为30时,拉力做功mghB从开始到绳与水平
5、夹角为30时,拉力做功mghmv2C在绳与水平夹角为30时,拉力功率为mgvD在绳与水平夹角为30时,拉力功率大于mgv【参考答案】BD【名师解析】将汽车的速度沿着绳子和垂直绳子方向分解如图所示,货物速度为v货vcos ,由于逐渐变小,故货物的速率增大,当30时,货物速度为v货v,根据动能定理得,WFmghmv,联立解得,WFmghmv2,A错误,B正确;在绳与水平夹角为30时,拉力的功率为PFv货Fv,由于货物的加速度向上,故拉力大于重力,Pmgv,C错误,D正确。4.(2016安徽安庆高三月考)如图所示,质量为m的a、b两球固定在轻杆的两端,杆可绕O点在竖直面内无摩擦转动,已知两物体距O点
6、的距离L1L2,现在由图示位置静止释放,则在a下降过程中()A杆对a不做功 B杆对b不做功C杆对a做负功 D杆对b做负功【参考答案】C【名师解析】在a下降过程中,b球的动能增加,重力势能增加,所以b球的机械能增加,根据除重力之外的力做功量度物体机械能的变化,所以杆对b做正功;球a和b系统机械能守恒,所以a机械能减小,杆对a做负功,故C正确。5(2016江苏盐城一模)如图所示,B物体的质量是A物体质量的,在不计摩擦阻力的情况下,A物体自H高处由静止开始下落。以地面为参考平面,当物体A的动能与其势能相等时,物体A距地面的高度是()A.H B.H C.H D.H【参考答案】B【名师解析】设当物体A距
7、地面h时,其动能与势能相等,对A、B组成的系统由机械能守恒定律得,mAg(Hh)v2,又根据题意可知,mAv2mAgh,解得hH,故选项B正确。6.(2016山西太原高三期末)如图所示,一根跨越光滑定滑轮的轻绳,两端各拴有一杂技演员(可视为质点)。a站在地面,b处于高台上,此时绷紧的细绳间夹角为60且左侧细绳竖直。若b从图示位置由静止开始摆下,当b摆至最低点时,a刚好对地面无压力。不考虑空气阻力,则a与b的质量之比为()A11 B21 C31 D41【参考答案】B【名师解析】b下落过程中机械能守恒,有mbgL(1cos 60)mbv2,在最低点有FTbmbgmb,联立解得,FTb2mbg,当a
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