第8章 机械能守恒定律 章末复习方案（教师用书Word）-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（人教版2019）

命题视角一　功和功率 1．(2023·湖北)两节动车的额定功率分别为P1和P2，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为v1和v2.现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为(　　) A． B． C． D． 答案　D 解析　由题意可知两节动车分别有P1＝Ff1v1，P2＝Ff2v2，当将它们编组后有P1＋P2＝(Ff1＋Ff2)v，联立可得v＝，选项D正确． 2．(2023·山东)《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景．引水过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度ω匀速转动．水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，与水轮间无相对滑动．每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田．当地的重力加速度为g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为(　　) A． B． C． D．nmgωRH 答案　B 解析　由题知，水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，且每个水筒离开水面时装有质量为m的水、其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田，则水轮转一圈灌入农田的水的总质量为m总＝2πRnm×60%＝1.2πRnm，则水轮转一圈灌入稻田的水克服重力做的功W＝1.2πRnmgH，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为P＝，T＝，联立有P＝，选项B正确． 3．(海南)某大瀑布的平均水流量为5 900 m3/s，水的落差为50 m．已知水的密度为1.00×103 kg/m3, 在大瀑布水流下落过程中，重力做功的平均功率约为(　　) A．3×106 W B．3×107 W C．3×108 W D．3×109 W 答案　D 解析　设1 s内下落的水的质量为m，m＝ρV＝5.9×106 kg，W＝mgh＝2.95×109 J，P＝＝2.95×109 W≈3×109 W，选项D正确． 命题视角二　动能及动能定理 1．(2021·全国甲)(多选)一质量为m的物体自倾角为α的固定斜面底端沿斜面向上滑动．该物体开始滑动时的动能为Ek，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为.已知sin α＝0.6，重力加速度大小为g.则(　　) A．物体向上滑动的距离为 B．物体向下滑动时的加速度大小为 C．物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5 D．物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长 答案　BC 解析　设物体与斜面间的动摩擦因数为μ，物体在斜面向上滑动的距离为x，物体从斜面底端向上滑动再回到斜面底端的整个过程，由动能定理得－μmg·2xcos α＝－Ek，物体从斜面底端到斜面顶端，由动能定理得－mgxsin α－μmgxcos α＝0－Ek，联立两式解得x＝，μ＝0.5，选项A错误，C正确；物体向下滑动时，根据牛顿第二定律有ma＝mgsin α－μmgcos α，解得a＝，选项B正确；物体向上滑动时，根据牛顿第二定律有ma1＝mgsin α＋μmgcos α，解得a1＝g，则a1>a，又因上升过程中的末速度为零，下滑过程中的初速度为零，且走过相同的位移，根据位移时间公式x＝at2，可得t1<t，即物体向下滑动的时间长，选项D错误． 2．(2023·辽宁)如图1所示，从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道．两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图2所示．由图可知，两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中(　　) A．甲沿Ⅰ下滑且同一时刻甲的动能比乙的大 B．甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小 C．乙沿Ⅰ下滑且乙的重力功率一直不变 D．乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大 答案　B 解析　由图乙可知，甲下滑过程中，甲做匀加速直线运动，则甲沿Ⅱ下滑，乙做加速度逐渐减小的加速运动，乙沿Ⅰ下滑，任意时刻甲的速度都小于乙的速度，可知同一时刻甲的动能比乙的小，选项A错误，B正确；乙沿Ⅰ下滑，开始时乙速度为0，到N点时乙竖直方向速度为0，根据瞬时功率公式P＝mgvy可知重力瞬时功率先增大后减小，选项C、D错误． 3．(2022·1月浙江)如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角α＝37°的光滑直轨道AB、圆心为O1的半圆形光滑轨道BCD、圆心为O2的半圆形光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37°的粗糙直轨道FG组成，B、D和F为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在G点(与B点等高)，B、O1、D、O2和F点处于同一直线上．已知可视为质点的滑块质量m＝0.1 kg，轨道BCD和DEF的半径R＝0.15 m，轨道AB长度lAB＝3 m，滑块与轨道FG间的动摩擦因数μ＝，滑块与弹性板作用后，以等大速度弹回，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.滑块开始时均从轨道AB上某点静止释放．(g取10 m