内容正文:
考前顶层设计·物理
赢在微点 考前顶层设计 物理
第一部分 专题知识突破篇
专题二 能量和动量
微专题二 机械能守恒定律
能量守恒定律
感悟·高考真题
专题二 微专题二 机械能守恒定律 能量守恒定律
考前顶层设计 物理
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突破·核心考点
感悟·高考真题
1.(多选)(2023·湖南卷)如图,固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成,两段相切于B点,AB段与水平面夹角为θ,BC段圆心为O,最高点为C、A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道,能沿轨道运动恰好到达C点,下列说法正确的是 ( )
A.小球从B到C的过程中,对轨道的压力逐渐增大
B.小球从A到C的过程中,重力的功率始终保持不变
C.小球的初速度v0=
D.若小球初速度v0增大,小球有可能从B点脱离轨道
【点拨】综合运用动力学观点和能量观点才能解题。
解析 小球恰好运动至C点,小球在C点vC=0,小球在圆弧BC上运动到D点的受力分析如图所示,小球在D位置时,有mgcos α-FN=m,小球从C到D过程,根据动能定理有mg(R-Rcos α)=mv2,联立解得FN=3mgcos α-2mg,B到C过程,α减小,cos α增大,则FN增大,A项正确;重力瞬时功率PG=mgvy,从A到C过程,vy减小,则PG减小,B项错误;小球从A到C由动能定理得-mg·2R=0-m,解得v0=2,C项错误;若小球在B点的速度满足mgcos θ<,则小球将从B点脱离轨道,D项正确。
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专题二 微专题二 机械能守恒定律 能量守恒定律
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突破·核心考点
感悟·高考真题
2.(2022·全国甲卷)北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下,到b处起跳,c点为a、b之间的最低点,a、c两处的高度差为h。要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍,运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力,则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于 ( )
A. B.
C. D.
解析 运动员从a到c根据动能定理有mgh=m,在c点有FNc-mg=m,且FNc ≤ kmg,联立有Rc≥,D项正确。
D
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感悟·高考真题
考点1 机械能守恒定律及其应用
【链·核心必备】
1.判断机械能是否守恒的三种方法
定义判断法 看动能和势能之和是否变化
做功判断法 只有重力或系统内的弹力做功,或虽有其他力做功,但其他力做功代数和为零
能量转化判断法 物体或系统与外界没有能量交换,内部也没有机械能与其他形式能的转化
2.熟悉机械能守恒的三种表达形式
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突破·核心考点
感悟·高考真题
【析·多维命题】
角度1 轻绳(或轻杆)连接物体组成系统的机械能守恒
[例1] (多选)如图所示,固定的光滑细杆与水平面的夹角为53°,质量m=0.2 kg的圆环套在杆上,圆环用轻绳通过光滑定滑轮与质量M=0.8 kg的物块相连。开始时圆环位于A位置时,连接圆环的轻绳OA水平,OA长为5 m,C为杆上一点,OC垂直于杆。现将圆环由静止释放,圆环向下运动并经过C下方某一位置B。重力加速度g取10 m/s2, sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,则圆环 ( )
A.从A运动到B的过程中,物块的动能一直增大
B.从A运动到B的过程中,圆环和物块组成系统的机械能守恒
C.到达C位置时,圆环的速度为8 m/s
D.圆环沿杆下滑的最低点与A点关于C对称
BC
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突破·核心考点
感悟·高考真题
解析 因为OC垂直于杆,所以在C点圆环沿着绳的方向速度等于零,则物块的速度等于零,圆环从A运动到C的过程中,物块的动能先增大再减小,从A运动到B的过程中,物块的动能不是一直增大,A项错误;根据机械能守恒定律,圆环从A运动到B的过程中,圆环和物块组成系统的机械能守恒,B项正确;圆环从A到C的过程,对系统应用机械能守恒定律得Mg(OA-OC)+mg·AC·sin 53°=mv2,OC=OAsin 53°,AC=OAcos 53°,解