（浙江）2021高考物理一轮课件：第五章 高考热点强化训练：功能关系的理解和应用14张PPT含答案

(课件网) 高考热点强化训练：功能关系的理解和应用 1.(多选)(2019·云南玉溪一中第五次调研)如图1所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高.一质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方 处.小球从最高点A由静止开始沿逆时针方向运动，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为g.下列说法正确的是 A.小球运动到B点时的速度大小为 B.弹簧长度等于R时，小球的机械能最大 C.小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg D.小球运动到B点时重力的功率为0 1 2 3 4 √ 5 图1 √ √ 解析　由题分析可知，小球在A、B两点时弹簧的形变量大小相等，弹簧的弹性势能相等， 1 2 3 4 5 根据小球与弹簧组成的系统机械能守恒知，弹簧长度等于R时，弹簧的弹性势能为零，则此时小球的机械能最大，故B正确； 设小球在A、B两点时弹簧的弹力大小为F弹， 在A点，圆环对小球的支持力FN1＝mg＋F弹； 解得圆环对小球的支持力为：FN2＝5mg＋F弹； 则FN2－FN1＝4mg， 由牛顿第三定律知，小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg，故C正确； 小球运动到B点时重力与速度方向垂直，则重力的功率为0，故D正确. 1 2 3 4 5 2.(多选)(2019·湖北“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”期末)如图2所示，固定的光滑竖直杆上套一个滑块A，与滑块A连接的细绳绕过光滑的轻质定滑轮连接滑块B，细绳不可伸长，滑块B放在粗糙的固定斜面上，连接滑块B的细绳和斜面平行，滑块A从细绳水平位置由静止释放(不计滑轮的摩擦及空气阻力)，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的速度大于滑块B的速度 D.细绳上张力对滑块A做的功等于滑块A机械能的变化量 1 2 3 4 √ 5 图2 √ 1 2 3 4 5 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增加的机械能与克服摩擦力做功之和，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，只有细绳的张力对滑块做功，由功能关系可知，细绳上张力对滑块A做的功等于滑块A机械能的变化量，故D正确. 3.(2019·福建龙岩市3月质量检查)如图3所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与一根轻质弹性橡皮绳相连，橡皮绳的另一端固定在地面上的A点，橡皮绳竖直且处于原长h，让圆环沿杆从静止开始下滑，滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑过程中(整个过程中橡皮绳始终处于弹性限度内)，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是 A.圆环的机械能守恒 B.圆环的机械能先增大后减小 C.圆环滑到杆的底端时机械能减少了mgh D.橡皮绳再次恰好伸直时圆环动能最大 1 2 3 4 5 图3 √ 解析　圆环沿杆滑下，滑到杆的底端的过程中有两个力对圆环做功，即环的重力和橡皮绳的拉力，所以圆环的机械能不守恒，如果把圆环和橡皮绳组成的系统作为研究对象，则系统的机械能守恒，因为橡皮绳的弹性势能先不变后增大，所以圆环的机械能先不变后减小，故A、B错误； 当圆环滑到杆的底端时，速度为零，则圆环的机械能减少了mgh，故C正确； 从圆环下滑到橡皮绳再次到达原长，动能一直增大，但再次原长时动能不是最大，沿杆方向合力为零的时刻，圆环的速度最大，此时圆环的动能 ... ...