（新课标Ⅰ版）高考物理 （第02期）名校试题解析分项汇编 专题5 机械能（含解析）新人教版选修33.doc

专题6 机械能（解析版）全国新课标卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以全国新课标卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。备注：新课标卷专版所选试题和新课标卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。一、单项选择题1.【2014江西长治二中高三第二次月考】如图所示，甲、乙两种粗糙面不同的传送带，倾斜放于水平地面，与水平面的夹角相同，以同样恒定速率v向上运动。现将一质量为m的小物体（视为质点）轻轻放在a处，小物体在甲传送带上到达b处时恰好达到速率v；在乙上到达离b竖直高度为h的c处时达到速率v，已知b处离地面高度皆为h。则在物体从a到b过程中a小物块在两种传送带上具有的加速度相同b将小物体传送到b处，两种传送带消耗的电能相等c两种传送带对小物体做功相等d将小物体传送到b处，两种系统产生的热量相等2.【2014江西南昌三中高三第二次月考】如图所示，斜面高h，质量为m的物块，在沿斜面向上的恒力f作用下，能匀速沿斜面向上运动，若把此物块放在斜面顶端，在沿斜面向下同样大小的恒力f作用下物块由静止向下滑动，滑至底端时其动能的大小为( )a.mghb.2mghc.2fhd.fh 3.【2014江西奉新一中高三第二次月考】如图所示，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球p，小球所处的空间存在着方向竖直向上的匀强电场，小球平衡时，弹簧恰好处于原长状态。现给小球一竖直向上的初速度，小球最高能运动到m点。在小球从开始运动到运动至最高点时，下列说法正确的是（ ）a小球电势能的减少量大于小球重力势能的增加量 b小球机械能的改变量等于电场力做的功c弹簧弹性势能的增加量等于小球动能的减少量 d小球动能的减少量等于电场力和重力做功的代数和4.【2014江西奉新一中高三第二次月考】一只船在水中航行时所受阻力与其速度成正比现此船由静止开始沿直线航行，若保持牵引力恒定，经过时间t1后，速度为v，加速度为a1，最终以速度2v匀速运动；若保持牵引力的功率恒定，经过时间t2后，速度为v，加速度为a2，最终也以2v的速度匀速运动，则有（ ）at1=t2 b a2=2a1 ct1t2 da2=3a15.【2014江西奉新一中高三第二次月考】如图，分别用力f1、f2、f3将质量为m的物体由静止沿同一固定光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，f1、f2、f3做功的功率大小关系是（ ）ap1=p2=p3bp1p2=p3 cp3p2p1 dp1p2p36.【2013湖南五市十校高三联考】一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能变化情况，下列说法中正确的是（）a. 重力势能减小，动能不变，机械能减小 b. 重力势能减小，动能增加，机械能减小c. 重力势能减小，动能增加，机械能增加 d. 重力势能减小，动能增加，机械能不变7.【2013湖南五市十校高三联考】质量为10kg的物体，在变力f作用下沿x轴做直线运动，力随位移x的变化情况如图所示物体在x=0处速度为1m/s，一切摩擦不计，则物体运动到x=16m处时，速度大小为（）a. 2m/s b. 3m/s c. 4m/s d. m/s8.【2013湖北黄冈等七市高三联考】2011年国际泳联世界跳水系列赛北京站女子3米板决赛中，吴敏霞以402.30分的成绩获得冠军。现假设她的质量为m，她进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为f，那么她在水中下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）a.她的动能减少了fhb.她的重力势能减少了 (mg + f) hb.她的机械能减少了（f-mg) h d.她的机械能减少了fh9.【2013湖北重点中学高三联考】汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，t1末关闭发动机，做匀减速直线运动，t2末静止，其vt图象如图所示，图中，若汽车牵引力做功为w，平均功率为p；汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功分别为w1和w2，平均功率分别为p1和p2，则 a w1w2 w bw1w2 cpp1 dp1p210.【2013河南河大附中高三11月月考】放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在06 s内其速度与时间图象和拉力的功率与时间图象分别如图（甲）、（乙）所示，则物体的质量为（取g=10 ms2）a b c d考点：本题考查对机车启动过程是理解和对牛顿第二定律的应用。11.【2014河北唐山一中高三第二次调研】如图所示，物体a、b通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体a、b的质量都为m。现用手托着物体a使弹簧处于原长，细绳刚好竖直伸直，a与地面的距离为h，物体b静止在地面上。放手后物体a下落，与地面即将接触时速度大小为v，此时物体b对地面恰好无压力。（设物体a落地后不反弹）。则下列说法中正确的是( ) a弹簧的劲度系数为 mg/hba落地时，弹簧的弹性势能等于mgh+mv2/2c与地面即将接触时a的加速度大小为g，方向竖直向上d物体a落地后b能上升到的最大高度为h考点：胡克定律，牛顿第二定律，机械能守恒定律12.【2014河北衡水2014高三上学期期中】如图所示，竖直平面内放一直角杆mon，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数0.2，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为1 kg的小球a和b，a、b球间用细绳相连。初始a、b均处于静止状态，已知：oa3 m，ob4 m，若a球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1 m(取g10 m/s2)，那么该过程中拉力f做功为() a 14 j b10 j c6 j d4 j13.【2014河北衡水2014高三上学期期中】将一只苹果斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3图中曲线为苹果在空中运行的轨迹若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是 （ ）123a苹果通过第1个窗户所用的时间最长 b苹果通过第3个窗户的竖直方向平均速度最大c苹果通过第1个窗户重力做的功最大 d苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小14.【2014河北衡水2014高三上学期期中】如图所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为30的粗糙斜面向上运动的过程中，受一恒定的沿斜面向上的拉力f作用，这时物块的加速度大小为4 m/s2，方向沿斜面向下，那在物块向上运动过程中，正确的说法是（ ）a物块的机械能一定增加 b物块的机械能一定减小c物块的机械能可能不变 d物块的机械能可能增加也可能减小14.a解析：对物体受力分析如图，在沿斜面和垂直斜面两个方向正交分解：15.【2014河北邯郸馆陶一中高三上学期期中】如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，a沿固定在地面上的光滑斜面下滑，b自由下落，最后到达同一水平面，则()a重力对两物体做的功相同 b重力的平均功率相同c到达底端时重力的瞬时功率papb d到达底端时两物体的速度相同16.【2014河北邯郸馆陶一中高三上学期期中】如图所示，劈a放在光滑的水平面上，斜面光滑，把b物体放在斜面的顶端由静止开始滑下，则在下滑过程中，a对b的弹力对b做的功为w1，b对a的弹力对a做的功为w2，下列关系中正确的是() (a)w1=0，w2=0 (b)w10，w2=0 (c)w1=0，w20 (d)w10，w2017.【2014河北邯郸馆陶一中高三上学期期中】以速度v飞行的子弹先后穿透两块由同种材料制成的平行放置的固定金属板，若子弹穿透两块金属板后的速度分别变为0.8v和0.6v，则两块金属板的厚度之比为() (a)1:1(b)9:7(c)8:6(d)16:917.b解析：设厚度分别为，子弹所受摩擦阻力为f，根据动能定理得、，联立解得，所以只有选项b正确。考点：动能定理二、多项选择题18.【2013陕西西安一中高三下学期期中考试】如图所示，一个小物体在足够长的斜面上以一定初速度沿斜面向上，斜面各处粗糙程度相同，则物体在斜面上运动的过程中 ( )a动能一定一直减小 b机械能一直减小c如果某段时间内摩擦力做功与物体动能的改变量相同，则此后物体动能将不断增大d如果某两段时间内摩擦力做功相同，这两段时间内摩擦力做功功率一定相等19.【江西重点中学盟校高三第二次联考】如图所示，木板oa水平放置，长为l，在a处放置一个质量为m的物体，现绕o点缓慢抬高到a处，直到当木板转到与水平面成角时停止转动.这时物体因受到一个微小的干扰而开始缓慢匀速下滑，最后到达o点，则在整个过程中（ ）a.支持力对物体做的总功为mglsina b.摩擦力对物体做的总功为零c.木板对物体做的总功为零 d.木板对物体做的总功为正功20.【2014江西南昌三中高三第二次月考】如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的a点，弹簧处于原长h时，让圆环由静止开始沿杆滑下，滑到杆的底端时速度恰好为零若以地面为参考面，则在圆环下滑过程中 ()a圆环的机械能保持为mgh b弹簧的弹性势能先增大后减小c弹簧弹力做的功为mgh d弹簧的弹性势能最大时，圆环的动能和重力势能之和最小21.【2014江西南昌三中高三第二次月考】低碳、环保是未来汽车的发展方向某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的某次测试中，汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动能ek与位移x的关系图象如图所示，其中是关闭储能装置时的关系图线，是开启储能装置时的关系图线已知汽车的质量为1 000 kg，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计，根据图象所给的信息可求出 ()a汽车行驶过程中所受地面的阻力为1000 n b汽车的额定功率为80kw c汽车在此测试过程中加速运动的时间为22.5sd汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5105j22.bd解析：根据图线(1),由动能定理: 得:,a错，根据，而联立可得b正确，根据得：t=16.25s.c错.根据能量守恒：得： d正确。 考点：汽车启动问题，动能定理，能量守恒 23.【2013河南十所名校高三第三次联考】如图甲所示，斜面体固定在水平面上，倾角为30，质量为m的物块从斜面体上由静止释放，以加速度a开始下滑，取出发点为参考点，则图乙中能正确描述物块的速率v、动能ek、势能e p、机械能e、时间t、位移x关系的是24.【2014江西南昌三中高三第二次月考】质量为2 kg的物体，放在动摩擦因数0.1的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，拉力做的功w随物体的位移x变化的关系如图所示取重力加速度g10 m/s2，则()ax0至x3 m的过程中，物体的加速度是2.5 m/s2bx6 m时，拉力的功率是6 wcx9 m时，物体的速度是3 m/sdx3 m至x9 m过程中，合力做的功是12 j25.【2014河北正定中学高三第三次月考】如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从a点冲上倾角为30的斜面，其运动的加速度大小为3g/4，这个物体在斜面上升的最大高度为h，则这个过程中，下列判断正确的是a重力势能增加了 b动能减少了 c机械能减少了 d物体克服摩擦力的功率随时间在均匀减小25.bd解析：据题意，物体沿斜面上滑过程中受到重力g、支持力n和摩擦力f，据牛顿第二定律26.【2014河北正定中学高三第三次月考】 质量相等的两木块a、b用一轻弹簧栓接，静置于水平地面上。现用一竖直向上的力f拉动木块a，使木块a向上做匀加速直线运动。从木块a开始做匀加速直线运动到木块b将要离开地面时的这一过程，下列说法正确的是（设此过程弹簧始终处于弹性限度内 ）a力f一直增大 b弹簧的弹性势能一直减小c木块a的动能和重力势能之和一直增大 d两木块a、b和轻弹簧组成的系统机械能先增大后减小27.【2014河北正定中学高三第三次月考】如图所示，小车上有固定支架，支架上用细线拴一个小球，线长为l（小球可看作质点），小车与小球一起以速度v0沿水平方向向左匀速运动。当小车突然碰到矮墙后车立即停止运动，此后小球升高的最大高度可能是（线未被拉断）a大于 b小于 c等于d等于2l28.【2014衡水高三上学期三调】如图所示，在倾角为的斜面上，轻质弹簧一端与斜面底端固定，另一端与质量为m的平板a连接，一个质量为m的物体b靠在平板的右侧，a、b与斜面的动摩擦因数均为开始时用手按住物体b使弹簧处于压缩状态，现放手，使a和b一起沿斜面向上运动距离l时，a和b达到最大速度v则以下说法正确的是 （ ）aa和b达到最大速度v时，弹簧是自然长度b若运动过程中a和b能够分离，则a和b恰好分离时，二者加速度大小均为g( sin + cos )c从释放到a和b达到最大速度v的过程中弹簧对a所做的功等于d从释放到a和b达到最大速度v的过程中，b受到的合力对它做的功等于29.【2014衡水高三上学期三调】如图所示，悬挂在小车支架上的摆长为l的摆，小车与摆球一起以速度v0匀速向右运动小车与矮墙相碰后立即停止（不弹回），则下列关于摆球上升能够达到的最大高度h的说法中，正确的是（ ） a若，则h=l b若，则h=2lc不论v0多大，可以肯定h总是成立的 d上述说法都正确错误；由能量转化和守恒可知，最低处小球的动能要转化为重力势能和一部分动能，即=mgh+ek，由数学知识可得h，所以c正确，所以本题选择ac考点： 能量守恒定律 牛顿第二定律 向心力30.【2014河北衡水2014高三上学期期中】一吊篮悬挂在绳索的下端放在地面上，某人站在高处将吊篮由静止开始竖直向上提起，运动过程中，吊篮的机械能与位移的关系如图所示，其中段图像为直线，段图像为曲线，段图像为水平直线，则下列说法正确的是（ ）a、在过程中，吊篮所受的拉力均匀增大 b、在过程中，吊篮的动能不断增大c、吊篮在处的动能可能小于处的动能 d、在过程中，吊篮受到的拉力等于重力30.bc解析：人对吊篮做的功等于吊篮机械能的改变量，所以图像斜率表示人对对吊篮的拉力，0x1过程中，图像斜率不变，所以拉力不变，物体向上做匀加速直线运动，错对；过了x131.【2014河北衡水2014高三上学期期中】如图甲所示，斜面体固定在水平面上，倾角为30，质量为m的物块从斜面体上由静止释放，以加速度a开始下滑，取出发点为参考点，则图乙中能正确描述物块的速率v、动能ek、势能ep、机械能e、时间t、位移x关系的是（ ） 32.【2014河北衡水2014高三上学期期中】质量为2103 kg，发动机额定功率为80 kw的汽车在平直公路上行驶；若汽车所受阻力大小恒为4103 n，则下列判断中正确的有a汽车的最大动能是4105 jb汽车以加速度2 m/s2匀加速启动，启动后第2秒末时发动机实际功率是32 kwc汽车以加速度2 m/s2做初速度为0的匀加速运动中，达到最大速度时摩擦力做功为4105 jd若汽车保持额定功率启动，则当汽车速度为5 m/s时，其加速度为6 m/s2三、非选择题33.【2014河北衡水2014高三上学期期中】（本题8分）.如图所示，为一传送装置，其中ab段粗糙，ab段长为l0.2 m，动摩擦因数0.6，bc、den段均可视为光滑，且bc的始、末端均水平，具有h0.1 m的高度差，den是半径为r0.4 m的半圆形轨道，其直径dn沿竖直方向，c位于dn竖直线上，cd间的距离恰能让小球自由通过在左端竖直墙上固定一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量m0.2 kg，压缩轻质弹簧至a点后由静止释放(小球和弹簧不粘连)，小球刚好能沿den轨道滑下求：(1)小球到达n点时的速度；(2)压缩的弹簧所具有的弹性势能。33.(1) ； (2) 解析：(1)小球刚好能沿den轨道滑下，则在半圆最高点d点有： （1分）34.【2014河北邯郸馆陶一中高三上学期期中】（10分）一个质量为m的小球拴在钢绳的一端，另一端施加大小为f1的拉力作用，在水平面上做半径为r1的匀速圆周运动。今将力的大小改变为f2，使小球仍在水平面上做匀速圆周运动，但半径变为r2，小球运动的半径由r1变为r2过程中拉力对小球做的功。f考点：匀速圆周运动、动能定理35.【2014衡水高三上学期第二次调研】（10分）如图所示，水平传送带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=6m/s，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，传送带长度为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g=10m/s2，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”形轨道d点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角=45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)。35.（1）（2）90n，方向竖直向上（3）解析：（1）在传送带上加速运动时，由牛顿定律得 （1分）36.【2014河北正定中学高三第三次月考】（16分）如图所示，a、b、c质量分别为ma=0.7kg，mb=0.2kg，mc=0.1kg，b为套在细绳上的圆环，a与水平桌面的动摩擦因数=0.2，另一圆环d固定在桌边，离地面高h2=0.3m，当b、c从静止下降h1=0.3m，c穿环而过，b被d挡住，不计绳子质量和滑轮的摩擦，取g=10m/s2，若开始时a离桌面足够远.（1）请判断c能否落到地面.（2）a在桌面上滑行的距离是多少？37.【2014河南长葛三中高三上学期第一次考试】(10分)如图10所示，半径为r的四分之一圆弧形支架竖直放置，圆弧边缘c处有一小定滑轮，绳子不可伸长，不计一切摩擦，开始时，m1、m2两球静止，且m1m2，试求：(1)m1释放后沿圆弧滑至最低点a时的速度(2)为使m1能到达a点，m1与m2之间必须满足什么关系 (3)若a点离地高度为2r，m1滑到a点时绳子突然断开，则m1落地点离a点的水平距离是多少？38.【2014江西奉新一中高三第二次月考】(12分)如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，杆上p处固定一定滑轮（大小不计），滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在p点的右边，杆上套一质量m=3kg的滑块a。半径r=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上，其圆心o在p点的正下方，在轨道上套有一质量m=3kg的小球b。用一条不可伸长的柔软细绳，通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，滑块和小球均可看作质点，且不计滑轮大小的影响。现给滑块a施加一个水平向右、大小为60n的恒力f，求： （1）把小球b从地面拉到半圆形轨道顶点c的过程中力f做的功。（2）小球b运动到c处时所受的向心力的大小。（3）小球b被拉到离地多高时滑块a与小球b的速度大小相等？所以，考点：功能关系，圆周运动向心力39.【2014江西南昌三中高三第二次月考】(10分) 如图所示，传送带与水平面的夹角 =30，皮带在电动机的带动下，始终保持顺时针运行，速率为v