第6讲 机械能守恒定律-2022年高考物理二轮复习直击高考热点难点(解析版)

3.0 envi 2024-12-31 4 4 4.25MB 80 页 3知币
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第6讲 机械能守恒定律
多物体组成的系统的功能关系
例题 1如图所示，水平面 O点左侧光滑，O点右侧粗糙且足够长，有 6个
完全相同的质量均为 m的小滑块（可视为质点）用轻细杆相连，相邻小滑块间
的距离为 L，滑块 1恰好位于 O点，滑块 2、3……依次沿直线水平向左排开，现
将水平恒力大小未知的力 F作用于滑块 1，经观察发现，第 6个滑块刚好到达 O
点时，系统静止，已知重力加速度为 g，滑块与 O点右侧水平面间的动摩擦因
数为 μ，则下列说法正确的是（　　）
A．水平拉力 F大小为
B．第 1个滑块进入粗糙水平面后，系统的加速度为
C．第 3个滑块经过 O点后到第 4个滑块尚未到达 O点前，滑块 3和滑块 4
之间的相互作用力为 0
D．第 5个滑块经过 O点后到第 6个滑块尚未到达 O点前，滑块 5和滑块 6
之间的相互作用力的大小为
【答案】C
【解析】
A．从滑块 1在O点到滑块 6到O点的过程，满足
解得
A错误；
B．第 1个滑块进入粗糙水平面后，对整体
解得
B错误；
C．第 3个滑块经过 O点后到第 4个滑块尚未到达 O点前，系统受到的总摩
擦力为 ，即拉力和摩擦力平衡，因此系统匀速运动，研究 4、5、6滑块，
3滑块对 4滑块的拉力为 0，C正确；
D．第 5个滑块经过 O点后到第 6个滑块尚未到达 O点前，系统加速度为
对6滑块
解得
D错误。
故选 C。
速度位移关系图像分析功能关系
例题 2研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可
测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。根据传感器收集到的数据，
得到如图所示的“速度—位移”图像，若空气阻力和弹性绳的重力可忽略，根
据图像信息，下列说法正确的是（　　）
A．弹性绳原长为
B．当运动员下降 时，处于超重状态，当运动员下降 时，处于失重
状态
C．若以运动员、弹性绳、地球为系统研究，此过程机械能守恒
D．当运动员下降 时，绳的弹性势能最大
【答案】C
【解析】
A． 时速度最大，此时加速度为 0，合外力为 0，弹力不为 0，弹力等于
重力，弹簧处于伸长状态，所以 A错误；
B．运动员下降 时，处于加速下落过程，加速度向下，处于失重状态，
当运动员下降 时，处于减速下落过程，加速度向上，处于超重状态，所以
B错误；
C．以运动员、弹性绳、地球为系统研究，此过程机械能守恒，所以 C正确；
D．运动员下降 时，速度不为 0，继续向下运动，弹性绳继续伸长，弹
性势继续增大，所以 D错误；
故选 C。
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