高考物理第二轮复习方案 机械能1.doc

2014届高考物理第二轮复习方案新题之机械能11.水平路面上行驶的汽车所受到的阻力大小与汽车行驶的速率成正比，若汽车从静止出发， 先做匀加速直线运动，达到额定功率后保持额定功率行驶，则在整个行驶过程中，汽车 受到的牵引力大小与阻力大小关系图像正确的是2.下列关于体育项目的说法正确的是a撑杆跳高，借助撑杆将人的动能转化成人的重力势能，故可跳得更高b短跑运动员跑鞋底部装有尖端向地的钢鞋，是为了增加鞋的弹力c跳板跳水，借助跳板的弹力，增大腾空高度，可增加做动作的时间d摩托车障碍赛，摩托车腾空后，落地时应前轮先着地，这样可以防止向前翻到3在2012年怀化市中学生篮球比赛中，张宇同学在最后一节三分线外投篮，空心入网，弹网后篮球竖直下落，为该队赢得了比赛。若空气阻力大小恒定，则下列说法能正确反映球从出手到落地这一过程的是a.篮球上升过程加速度小于g，下降过程加速度大于gb.篮球匀加速上升，变减速下降c.篮球在上升过程中动能减少，下降时机械能增加d.篮球在出手时的机械能一定大于落地时的机械能4如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板p拴接，另一端与物体a相连，物体a静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体b相连开始时用手托住b，让细线恰好伸直，然后由静止释放b，直至b获得最大速度下列有关该过程的分析正确的是（ ） ab物体的机械能一直减小bb物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和cb物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量d细线拉力对a做的功等于a物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量答案：abd解析：把ab和弹簧看作一个系统，相同机械能守恒，在b下落直至b获得最大速度过程中，a的动能增大，弹簧弹性势能增大，所以b物体的机械能一直减小，选项a正确；由动能定理，b物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和，选项b正确；b物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量与a动能增加量之和，选项c错误；对a和弹簧组成的系统，由功能关系，细线拉力对a做的功等于a物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量，选项d正确。5某滑沙场有两个坡度不同的滑道ab和ab（均可看作斜面），甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙撬从a点由静止开始分别沿ab和ab滑下，最后都停在水平沙面bc上，如图所示设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动则下列说法中正确的是 ( )ab b / c a甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程 b甲在b点的动能一定等于乙在b点的动能 c甲在b点的速率一定等于乙在b点的速率d甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行的水平位移答案：a解析：由动能定理列方程计算可得两人最后都停在水平沙面bc上同一点，甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程，甲全部滑行的水平位移一定等于乙全部滑行的水平位移，选项a正确d错误；甲在b点的动能一定大于乙在b点的动能，甲在b点的速率一定大于乙在b点的速率，选项bc错误。6.如右图所示，水平面上放有质量均为m=l kg的物块a和b，a、b与地面的动摩擦因数分别为1=0.4和1=0.1，相距l=0.75m现给物块a一初速度使之向b运动，与此同时给物块b一个f=3 n的水平向右的力，b由静止开始运动，经过一段时间a恰好追上b且二者速度相等。g=10 m/s2，求： （1）物块a的初速度大小； （2）从开始到物块a追上物块b的过程中，力f对物块b所做的功解析：（14分） (1)设a经时间t追上b，a、b的加速度大小分别为a1、a2,由牛顿第二定律有： 1mg=ma1 （1分）a1=4 m/s2,f-2mg=ma2 （1分）a2=2 m/s2 ，恰好追上时它们速度相同,则： （2分）追上时由路程关系有： v0t- （2分）由以上四式解得a的初速度大小为： v0=3 m/s， t=0.5 s （3分）(2) b运动的位移： s=a2t2 =0.25 m （2分） f对物块b所做的功： w=fs= 0.75 j （3分）7.如图所示，水平传送带ab的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小。 传送带的运行速度为v0=6ms，将质量m=1.0kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带a端，长度为l=12.0m，“9”字全高h=0.8m，“9”字上半部分圆弧半径为r=0.2m， 滑块与传送带间的动摩擦因数为=0.3，重力加速度g=10ms2，试求：(1)滑块从传送带a端运动到b端所需要的时间。 (2)滑块滑到轨道最高点c时对轨道作用力的大小和方向。(3)若滑块从“9”形规道d点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角 =60的斜面上p点，求p、d两点间的竖直高度h(保留两位有效数字)。（1）在传送带上加速运动时，由牛顿第二定律 （1分）得 （1分）加速到与传送带达到同速所需要的时间， （1分）位移 （1分）之后滑块做匀速运动的位移所用的时间 （1分）故 （1分）（2）滑块由b到c的过程中动能定理 （1分）在c点，轨道对滑块的弹力与其重力的合力为其做圆周运动提供向心力，设轨道对滑块的弹力方向竖直向下，由牛顿第二定律得，（1分） 力方向竖直向下（1分）由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力大小为n=n=90n，（1分） 方向竖直向上。（1分）（3）滑块从b到d的过程中由动能定理得 （1分）在p点 （1分）又 （2分） h=0.47m（1分）8.如图16所示，光滑斜面与水平面在b点平滑连接，质量为0.20kg的物体从斜面上的a点由静止开始下滑，经过b点后进入水平面（设经过b点前后速度大小不变），最后停在水平面上的c点。每隔0.20s通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。取g=10m/s2。t/s0.00.20.41.21.4v/ms-10.01.02.01.10.7求：图16cab（1）物体在斜面上运动的加速度大小；（2）斜面上a、b两点间的距离；（3）物体在水平面上运动过程中，滑动摩擦力对物体做的功。（1）物体在斜面上做匀加速直线运动，设加速度为a1，则 a1=m/s2=5.0m/s2 3分（2）设物体滑到b点所用时间为tb，到达b点时速度大小为vb，在水平面上的加速度为a2，则由数据表可知 a2=m/s2=-2.0 m/s21分 vb=a1tb1分 1.1- vb=a2（1.2-tb）1分解得tb=0.5s1分设斜面上a、b两点间的距离为xab，则xab=a1tb2=0.625m 1分 （3）设物体在水平面上运动过程中，滑动摩擦力对物体做的功为wf，根据动能定理wf=0-j=-0.625j2分cab图149.如图14所示，质量为2.0kg的木块放在水平桌面上的a点，受到一冲量后以某一速度在桌面上沿直线向右运动，运动到桌边b点后水平滑出落在水平地面c点。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.20，桌面距离水平地面的高度为1.25m，a、b两点的距离为4.0m， b、c两点间的水平距离为1.5m，g=10m/s2。不计空气阻力，求：（1）木块滑动到桌边b点时的速度大小；（2）木块在a点受到的冲量大小。解析：（1）设木块在b点速度为vb，从b点运动到c点的时间为t，根据平抛运动的规律有 1分1分 解得：t=0.50s，vb=3.0m/s 2分（2）设木块在a点的速度为va，根据动能定理得1分解得：va=5.0m/s 1分根据动量定理，木块在a点受到的冲量i=mva-0=10kgm/s 2分10.如图所示，传送带的两个轮子半径均为r=0.2m,两个轮子最高点a、b在同一水平面 内，a、b间距离l=5m，半径r=0.4的固定、竖直光滑圆轨道与传送带相切于b点，c 点是圆轨道的最高点。质量m=0.1kg的小滑块与传送带之间的动摩擦因数=0.4。重力加速 度 g=10m/s2。求：(1)传送带静止不动，小滑块以水平速度v0滑上传送带，并能够运动到c点，v0至少多大？(2)当传送带的轮子以=10rad/s的角速度匀速转动时，将小滑块无初速地放到传送带 上的a点，小滑块从a点运动到b点的时间t是多少？(3) 传送带的轮子以不同的角速度匀速转动，将小滑块无初速地放到传送带上的a点，小滑块运动到c点时，对圆轨道的压力大小不同，最大压力fm是多大？ 解：（1）设小滑块能够运动到c点，在c点的速度至少为v，则mg=m(2分)mv2mv02=2mgr-mgl (2分)解得v0=2m/s (1分)(2)设传送带运动的速度为v1，小滑块在传送带上滑动时加速度是a，滑动时间是t1，滑动过程中通过的距离是x，则v1=r (1分)ma=mg (1分)v1=at1 (1分)x=at12，(1分)解得v1=2m/s，a=4m/s2，t1=0.5s，x=0.5m 由于xl，所以小滑块还将在传送带上与传送带相对静止地向b点运动，设运动时间为t2，则lx= v1t2 (2分)解得t2=2.25s则t= t1t2=2.75s (2分)（3）轮子转动的角速度越大，即传送带运动的速度越大，小滑块在传送带上加速的时间越长，达到b点的速度越大，到c点时对圆轨道的压力就越大。小滑块在传送带上一直加速，达到b点的速度最大，设为vbm，对应到达c点时的速度为vcm，圆轨道对小滑块的作用力为f，则vbm2=2al (2分)mvcm2mvbm2=2mgr (2分)mg+f=m (1分)fm=f (1分)解得fm=5n (1分)11.如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道ab和圆轨道bcd组成，ab和bcd相切于b点，cd连线是圆轨道竖直方向的直径（c、d为圆轨道的最低点和最高点），已知boc =30。可视为质点的小滑块从轨道ab上高h处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点d时对轨道的压力为f，并得到如图乙所示的压力f与高度h的关系图象，取g=10m/s2。求：（1）滑块的质量和圆轨道的半径；（2）是否存在某个h值，使得滑块经过最高点d后能直接落到直轨道ab上与圆心等高的点。若存在，请求出h值；若不存在，请说明理由。f/nh/m1.000.750.500.257.55.02.5o乙第18题图甲cdaahoaba（1）mg(h2r)= mvd2 1分 fmg= 1分 得：f= mg 取点（0.50m，0）和（1.00m，5.0n）代入上式得： m=0.1kg，r=0.2m 2分dabaahoaceda（2）假设滑块经过最高点d后能直接落到直轨道ab上与圆心等高的e点（如图所示） oe= x= oe=vdpt 1分 r=gt2 得到：vdp=2m/s 1分 而滑块过d点的临界速度vdl=m/s 1分由于：vdp vdl 所以存在一个h值，使得滑块经过最高点d后能直接落到直轨道ab上与圆心等高的点 1分mg(h2r)= mvdp2 1分得到：h=0.6m 1分mnacbdrpr45012.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在a点，弹簧处于自然状态时其右端位于b点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道mnp，其形状为半径r=0.8 m的圆环剪去了左上角135的圆弧，mn为其竖直直径，p点到桌面的竖直距离也是r。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到c点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在b点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧也缓慢压缩到c点释放，物块过b点后其位移与时间的关系为x=6t-2t2，物块从桌面右边缘d点飞离桌面后，由p点沿圆轨道切线落入圆轨道。g =10 m/s2，求：（1）bp间的水平距离；（2）判断m2能否沿圆轨道到达m点；（3）释放后m2在水平桌面上运动过程中克服摩擦力做的功。解：（1）设物块由d点以初速度vd做平抛，落到p点时其竖直速度为vy ,有 =2gr, 而 vy= vdtan45