专题七、机械能
1(2013全国新课标理综II第20题)目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列说法正确的是A.卫星的动能逐渐减小B.由于地球引力做正功,引力势能一定减小C.由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小答案BD。【命题意图】本题考查卫星的运动、机械能、功能关系、动能定理及其相关知识点,意在考查考生综合应用相关知识分析卫星运动的能力。【解题思路】由于空气阻力做负功,卫星轨道半径变小,地球引力做正功,引力势能一定减小,动能增大,机械能减小,选项AC错误B正确。根据动能定理,卫星动能增大,卫星克服阻力做的功小于地球引力做的正功,而地球引力做的正功等于引力势能的减小,所以卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小,选项D正确。【命题分析】此题提出了引力势能,可类比重力势能。引力势能属于卫星和地球这个系统的。地球引力做功,引力势能减小;克服地球引力做功,引力势能增大。2(2013高考山东理综第14题)如图所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、m(Mm)的滑块通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中A.两滑块组成系统的机械能守恒B.重力对M做的功等于M动能的增加C.轻绳对m做的功等于m机械能的增加D.两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功答案:CD解析:由于斜面ab粗糙,在两滑块沿斜面运动的过程中,两滑块组成系统的机械能不守恒,选项A错误。由动能定理,重力对M做的功大于M动能的增加,选项B错误。由功能关系,
f轻绳对m做的功等于m机械能的增加,选项C正确。由功能关系可知,两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功,选项D正确。3(2013高考安徽理综第17题)质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时,引力势能可表示为EPG
Mm,其中G为引力常量,M为地球质量。该卫星原来的在半径为R1r
的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2,此过程中因摩擦而产生的热量为AGMm
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