:2019届高三物理二轮复习热点训练--动量和能量（有解析）

热点五　动量和能量
 
能量观点是解决力学问题的重要途径之一，功能关系(含动能定理和机械能守恒定律)是近几年高考理科综合物理命题的焦点，选择题、计算题中均有体现，试题灵活性强，难度较大，能力要求高，且经常与牛顿运动定律、圆周运动、电磁学等知识综合命题。
冲量和动量作为选修3－5的热点考核内容，考查频率特别高，现在作为必考内容后，其内容充实了力学解题的思路，在力学中的地位也日益显现出来，随着新课改的逐步推进，其冲量和动量的考查也会日渐重要。
考向一　与弹簧相关的功能关系
 　竖直平面内有一14光滑椭圆轨道，如图1所示，一轻弹簧一端固定在椭圆的中心O，另一端系一小球，小球套在光滑椭圆轨道上。在Q点安装一光电计时器，已知OP是椭圆的半短轴，长度为a，OQ是椭圆的半长轴，长度为b，轻弹簧的原长等于a，小球的直径为d，质量为m，轻弹簧形变量为x时，其弹性势能可表示为Ep＝12kx2(轻弹簧始终在弹性限度内，k为轻弹簧的劲度系数)。小球从图中P点由静止释放，经过Q处光电计时器时的挡光时间为t，下列说法正确的是
 
图1
A．小球到达Q点时的动能等于mgb
B．小球到达Q点时弹簧的弹性势能为12kb2
C．小球从P点运动到Q点的过程中弹簧弹力不做功
D．该轻弹簧的劲度系数k＝2mgb(b－a)2－md2(b－a)2t2
[解析]　小球到达Q点时弹簧的弹性势能为12k(b－a)2，由功能关系可知，小球到达Q点时的动能等于mgb－12k(b－a)2，选项A、B错误；小球到达Q点时的速度v＝dt，小球到达Q点时的动能Ek＝12mv2＝md22t2，由功能关系可知，小球从P点运动到Q点的过程中克服弹簧弹力做的功W＝Ep＝mgb－md22t2，C错误；由功能关系可知12k(b－a)2＝mgb－md22t2，解得k＝2mgb(b－a)2－md2(b－a)2t2，D正确。
[答案]　D
考向二　与传送带相关的功能关系
 　如图2所示，长为L＝10.5 m的传送带与水平面成30°角，传送带向上做加速度为a0＝1 m/s2的匀加速运动，当其速度为v0＝3 m/s时，在其底端轻放一质量为m＝1 kg的物块(可视为质点)，已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ＝32，在物