高考物理 模拟新题精选分类解析（第7期）专题06 机械能.doc

2013年高考物理 模拟新题精选分类解析（第7期）专题06 机械能1（2013黑龙江省牡丹江市联考）半径为r的四分之一竖直圆弧轨道，与粗糙的水平面相连，如右图所示，有一个质量为m的均匀细直杆搭放在圆弧两端，若释放细杆，它将由静止开始下滑，并且最后停在水平面上。在上述过程中，杆的a机械能不守恒b机械能减少了 mgrc重力所做的功为mgrd动能增加了mgr2（2013年3月山东省烟台市诊断）如图所示，滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点则能大致反映滑块整个运动过程中速度v、加速度a、动能ek、重力对滑块所做的功w与时间t或位移x关系的是（取初速度方向为正方向）答案：ad解析：滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点其3（2013上海市七校调研联考）如图所示，分别用恒力f1、f2将质量为m的物体，由静止开始，沿相同的、固定、粗糙斜面由底端推到顶端，f1沿斜面向上，f2沿水平方向。已知两次所用时间相等，则在两个过程中（ ）a物体加速度相同b物体机械能增量相同c物体克服摩擦力做功相同d恒力f1、f2对物体做功相同4（2013河南名校质检）如图甲所示，物体受到水平推力f的作用在粗糙水平面上做直线运动通过力传感器和速度传感器监测到推力f、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示取g10 m/s2.则()a物体的质量m1.0 kgb物体与水平面间的动摩擦因数0.20c第2 s内物体克服摩擦力做的功w2.0 jd前2 s内推力f做功的平均功率1.5 w5（2013广东省江门市模拟）汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，所受阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是a汽车发动机的输出功率逐渐增大b汽车发动机的输出功率保持不变c在任意两相等的位移内，汽车的动能变化相等d在任意两相等的位移内，汽车的速度变化相等6（2013甘肃省兰州市一模）悬崖跳水是一项极具挑战性的极限运动，需要运动员具有非凡的胆量和过硬的技术。跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设质量为m的运动员刚入水时的速度为v，水对他的阻力大小恒为f，那么在他减速下降深度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度） a他的动能减少了（f-mg）hb他的重力势能减小了mgh-mv2 c他的机械能减少了fhd他的机械能减少了mgh7.(19分)（2013福建省泉州市质检）如图甲所示，水平地面上有一块质量m=1.6kg，上表面光滑且足够长的木板，受到大小f=lon、与水平方向成37角的拉力作用，木板恰好能以速度v0=8m/s 水平向右匀速运动。现有很多个质量均为m=o.5kg的小铁块，某时刻在木板最右端无初速地放上第一个小铁块，此后每当木板运动l=1m时，就在木板最右端无初速地再放上一个小铁块。取g=10m/s，cos37=0.8，sin37=0.6，求: (1)木板与地面间的动摩擦因数； (2)第一个小铁块放上后，木板运动l时速度的大小v1; (3)请在图乙中画出木板的运动距离x在0x4l范围内，木板动能变化量的绝对值ek与x的关系图像(不必写出分析过程，其中0xl的图像己画出)。 s5s1s2s3s48（20分）（2013浙江省五校联盟联考）频闪照相是研究物理过程的重要手段，如图所示是某同学研究一质量为m0.5kg的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片已知斜面足够长，倾角为37，闪光频率为10hz经测量换算获得实景数据：sls240cm，s335cm，s425cm，s515cm取g=l0m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8，设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失求：（1）滑块与斜面间的动摩擦因数，并说明滑块在斜面上运动到最高点后能否自行沿斜面下滑；（2）滑块在斜面上运动过程中摩擦力做功的平均功率由动能定理，（-mgsin mgcos）s=mv2，9（12分）（2013山东省潍坊市一模）如图所示，半径为r的光滑半圆轨道abc与倾角为=37的粗糙斜面轨道dc相切于c，圆轨道的直径ac与斜面垂直质量为m的小球从a点左上方距a高为h的斜面上方p点以某一速度水平抛出，刚好与半圆轨道的a点相切进入半圆轨道内侧，之后经半圆轨道沿斜面刚好滑到与抛出点等高的d处.已知当地的重力加速度为g，取，不计空气阻力，求： （1）小球被抛出时的速度v0； （2）小球到达半圆轨道最低点b时，对轨道的压力大小； （3）小球从c到d过程中摩擦力做的功w.10（16分）（2013浙江省五校联盟联考）如图，一个质量为m的人，站在台秤上，手拿一个质量为m，悬线长为r的小球，在竖直平面内做圆周运动，且摆球恰能通过圆轨道最高点，求台秤示数的变化范围。设其速度为v则：mv2=mv02 +mgr(1-cos)。11（12分）（2013山东省威海质检）如图甲所示，一竖直面内的轨道是由粗糙斜面ab和光滑圆轨道bcd组成，ab与bcd相切于b点，c为圆轨道的最低点。将小物块（可看作质点）置于轨道abc上离地面高为h处由静止下滑，可用力传感器测出其经过c点时对轨道的压力fn。现将小物块放在abc上不同高度处，让h从零开始逐渐增大，传感器测出小物块每次从不同高度处下滑到c点时对轨道的压力fn，得到如图乙两段直线pq和qi，且iq反向延长线与纵轴交点坐标值为5 n，g取10 m/s2。则（1）小物块的质量m为多少？（2）若小物块由斜面上某点从静止开始运动，恰好能通过圆轨道最高点d，求小物块在c点对轨道的压力fn大小为多少？（3）小物块在斜面上某点由静止开始运动，并能通过c点。某同学根据图象所给信息求出圆轨道半径r=2m，轨道bc部分所对应的圆心角为=60。请你再结合图象所给的信息求出斜面对小物体的滑动摩擦力大小为多少？ 12. （2013山东省临沂市质检）如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为p，小船受到的阻力大小恒定，小船的质量为m，经过a点时的速度大小为v0，经过b点时的速度大小v ，小船从a点沿直线加速运动到b点经历时间为t1，a、b两点间距离为d，缆绳质量忽略不计。求： (1)小船从a点运动到b点的全过程克服阻力做的功wf ；(2) 小船受到的恒定阻力的大小f；(3)小船经过b点时的加速度大小a . （提示：设小船经过b点时绳的拉力大小为f，电动机牵引缆绳的速度大小为v1 ） 13、(14分) （2013年河北省八市联考）如图，在水平地面xoy上有一沿x正方向做匀速运动的传送带，运动速度为3v0，传送带上有一质量为m的正方形物体随传送带一起运动，当物体运动到yoz平面时遇到一阻挡板c，阻止其继续向x正方向运动。设物体与传送带间的动摩擦因数为1，与挡板之间的动摩擦因数为2。此时若要使物体沿y正方向以匀速4v0运动，重力加速度为g，问：（1）沿y方向所加外力为多少?（2）若物体沿y方向运动了一段时间t，则在此期间摩擦力所做的功为多少?13（14分）解：xoy对物块摩擦力如左图所示，物块沿轴正向匀速运动时受力图如右图所示。 （2分） f1=1mg （1分） n2=f1sin （1分） 14（15分）（2013江苏四校联考）如图所示，物体a放在足够长的木板b的右端，木板b静止于水平面t=0时，电动机通过水平细绳以恒力f拉木板b，使它做初速度为零，加速度ab=1.0m/s2的匀加速直线运动已知a的质量ma和b的质量mb均为2.0kg，a、b之间的动摩擦因数1=0.05，b与水平面之间的动摩擦因数2=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2求：（1）物体a刚运动时的加速度大小aa和方向；（2）t=1.0s时，电动机的输出功率p；（3）若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为p=5w，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，则再经过多长时间物体a与木板b的速度相等？ 15(14分）（2013上海市七校调研联考）如图所示，质量为m=4t的汽车以恒定功率p=60kw从a点出发，先沿着长度为s1=400m，倾角为的斜面（sin=0.02）运动到b（其受到的阻力为车重k1=0.1倍），随后沿着长度为s2=500m的水平面运动到c（其受到的阻力为车重k2=0.1倍）。若汽车在ab、bc段、ba段最后均可达到匀速行驶，g取10 m/s2。求：（1）汽车在ab段达到匀速行驶时的速度v1为多大？a到b耗时t1为多少？（2）为了省油，汽车发动机在bc段至少需工作多久才能到达c点？（3）若汽车仍以此恒定功率先沿cb的水平面运动，随后沿ba的斜面运动到a点，则与原路径相比，通过计算说明哪种更省时？16. （16分）（2013天津名校质检）质量为m的圆环用细线（质量不计）悬挂着，将两个质量均为m的有孔小珠套在此环上且可以在环上做无摩擦的滑动，如图所示，今同时将两个小珠从环的顶部释放，并沿相反方向自由滑下，试求：（1）在圆环不动的条件下，悬线中的张力t随（为小珠和大环圆心连线与竖直方向的夹角）变化的函数关系，并求出张力t的极小值及相应的值；（2）小珠与圆环的质量比至少为多大时圆环才有可能上升？17（17分）（2013黑龙江省牡丹江市联考）如下图所示,轻弹簧左端固定在竖直墙上,右端点在o位置。质量为m的物块a（可视为质点）以初速度v0从距o点右方x0的p点处向左运动,与弹簧接触后压缩弹簧,将弹簧右端压到o点位置后,a又被弹簧弹回。a离开弹簧后,恰好回到p点。物块a与水平面间的动摩擦因数为。求：（1）物块a从p点出发又回到p点的过程,克服摩擦力所做的功。（2）o点和o点间的距离x1。（3）若将另一个与a完全相同的物块b（可视为质点）与弹簧右端拴接,将a放在b右边,向左压a、b,使弹簧右端压缩到o点位置,然后从静止释放,a、b共同滑行一段距离后分离。分离后物块a向右滑行的最大距离x2是多少?ab共同从o到o有，（2分）分离后对a有，（2分）联立以上各式可得。（3分）18（13分）（2013上海市八校联考）节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车，有一质量m=1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶，发动机的输出功率为p=50kw. 当驾驶员看到前方有80km/h限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，减速运动l=72m后，速度变为v2=72km/h,此过程中发动机功率的用于轿车的牵引，发动机功率的另用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能，假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变，求：（1） 轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力f阻的大小 （2） 轿车从90km/h减速到72km/h过程中，获得的电能e电（3） 轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能e电可维持其72km/h匀速运动的距离l是多少？=0.5x pt=6.3x104j 2分19、（17分）（2013四川省名校质检）水上滑梯可简化成如图所示的模型：倾角为=37斜滑道ab和水平滑道bc平滑连接，起点a距水面的高度h=7.0m，bc长d=2.0m，端点c距水面的高度h=1.0m. 一质量m