2013高考物理专题精编(机械能专题).doc

2013高考物理专题精编(机械能专题)一、单项选择题1如图所示，A、B、C三个一样的滑块从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动，A由静止释放，B的初速度方向沿斜面向下，大小为，C的初速度方向沿斜面水平，大小也为。下列说法中正确的是（ ）（A）A和C将同时滑到斜面底端（B）滑到斜面底端时，B的机械能减少最多（C）滑到斜面底端时，B的动能最大（D）C的重力势能减少最多2如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物体块着地，两物块（）（A）速率的变化量不同（B）机械能的变化量不同（C）重力势能的变化量相同（D）重力做功的平均功率相同3如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点。在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（A）逐渐增大（B）逐渐减小（C）先增大，后减小（D）先减小，后增大2、 多项选择题4.如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小，先让物块从A由静止开始滑到B。然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有（A）物块经过P点的动能，前一过程较小；（B）物块滑到底端的速度，前一过程较大；（C）物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少； （D）物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长。5.如图所示，长为L的轻杆OB，O端装有转轴，B端固定一个质量为4m的小球B，OB中点A固定一个质量为m的小球A，若OB杆从水平位置静止开始释放转到竖直位置的过程中，下面说法中正确的有（）（A）轻杆对A球做负功，轻杆对B球做正功，（B）轻杆对A球做正功，轻杆对B球做负功，（C）轻杆对A球不做功，轻杆对B球不做功，（D）轻杆对A、B两球所做的总功为零。6如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示。设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦大小相等，则（）（A）0-t1时间内F的功率逐渐增大（B）t2时刻物块A的加速度最大（C）t2时刻后物块A做反向运动（D）t3时刻物块A的动能最大三、填空题7如图所示，在距水平地面高均为0.4m处的P、Q两处分别固定两光滑小定滑轮，细绳跨过滑轮，一端系一质量为mA2.75kg的小物块A，另一端系一质量为mB1kg的小球B。半径R0.3m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，且与两滑轮在同一竖直平面内，小球B套在轨道上，静止起释放该系统，则小球B被拉到离地_m高时滑块A与小球B的速度大小相等，小球B从地面运动到半圆形轨道最高点时的速度大小为_m/s。8一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端，已知小物块的初动能为E，它返回到斜面底端时共克服摩擦力做功为E/2，若小物块以4E的初动能冲上斜面，则返回斜面底端时的动能为_；小物块在前后两次往返过程中所经历的时间之比是_ 9带帆的滑块质量为2kg，运动时帆所受的空气阻力与滑块的速度成正比，即f=Kv，滑块与斜面间的动摩擦因数为0.25现让滑块沿倾角为37o 的斜面由静止下滑，最大速度为1m/s若使斜面倾角变为53o，由静止释放滑块，当下滑速度为1m/s时位移为0.3m，则此时滑块的加速度为_ m/s2，克服空气阻力做的功为_J 取重力加速度g=10m/s2hHs四、实验题10.某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律弧形轨道末端水平，离地面的高度为H将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2（用H、h表示）（2）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：h(10-1m) 2.003.004.005.006.00s2(10-1m2) 2.623.895.206.537.78 123456702468101214理论h/101 ms2/101 m2请在坐标纸上作出s2-h关系图（3）对比实验结果与理论计算得到的s2-h关系图线（图中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率 （填“小于”或“大于”）理论值（4）从s2-h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是 11.用DIS研究机械能守恒定律的实验中：（ ）（1）（多选题）下列说法中正确的是： （A）摆锤每次都必须从摆锤释放器的位置以不同的速度向下运动（B）必须测定摆锤的直径（C）摆锤下落的高度可由标尺盘直接测定1.671.370.980.00图（b）（D）定位挡片的作用是改变摆锤的机械能定位挡片标尺盘光电门摆锤释放器图（a）（2）某同学实验得到的数据界面如图（b）所示，在数据要求不太高的情况下，可得出结论：_，理由是：_。（3）经过仔细研究数据发现，摆锤从A到D的过程中机械能_，造成这种情况的原因主要是_。五、计算题ABOF12.AB两个质量均为m的小球，被一轻杆AB固定，轻杆长ABL，OAL/3，杆可绕O点的水平轴无摩擦地转动，初始时杆静止在竖直位置，如图所示，今在B球上施加一水平方向恒力Fmg，试求：（1）转过900过程中恒力做了多少功？（2）在转动过程中B球获得的最大速度时AB杆与竖直方向夹角为多大？（3）在转动过程中B球获得的最大速度是多少？13如图所示，用大小为10N、方向与水平地面成370角的拉力F，拉动静止物体从A点运动到相距15m的B点时速度达到6m/s。立即撤去F，物体沿光滑弧形轨道滑到C点，然后返回水平地面，在离B点4.5m的D点停下。（取）求：FDCBA370（1）拉力做的功与C点离地高度。（2）物体从A向B运动时的加速度及物体的质量。（3）若要使物体返回后越过D点停下，对物体质量有什么限制？（已知sin37=0.6 cos37=0.8）14.v0yx2hO一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的坡面呈抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧，以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示，以沟底的O点为原点建立坐标系Oxy。已知，山沟竖直一侧的高度为2h，坡面的抛物线方程为y=，探险队员的质量为m。人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。（1）求此人落到破面试的动能；（2）此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小？动能的最小值为多少？15下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的二个圆形轨道组成，、C分别是二个圆形轨道的最低点， BC 间距L=12.5m，第一圆形轨道半径R1=1.4m。一个质量为kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以的初速度沿轨道向右运动。小球与水平轨道间的动摩擦因数，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。计算结果保留小数点后一位数字。试求 （1）如果小球恰能通过第一圆形轨道，AB间距L1应是多少； （2）在满足（1）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第二个圆形轨道的设计中，半径R2的可变范围；（3）小球最终停留点与起点A的距离。2013高考物理专题精编（机械能专题）答案：一、单项选择题1. C 2.D 3.A 二、多项选择4.AD 5.A 6.BD 三、填空题7. 0.225，4 8. 2E；1:2 9. 2.5；2.9四、实验题10. 4Hh ； 作图略 ； 小于 ；摩擦阻力和小球滚动需要能量 11. BC 只有重力做功的情况下，物体的机械能保持守恒； 计算出摆锤在A、B、C、D四点的机械能分别为1.12510-2J、1.1110-2J、1.0810-2J、1.0510-2J，各点机械能大小基本一致。 逐渐减小，摆锤克服空气阻力做功消耗一定的机械能。 五、计算题12. （1W=mgL （2）B球获得最大速度时，系统处于力矩平衡状态，如图所示，设杆和竖直方向夹角为，应有：mgsinFlcosmgsin，可得60；（3）设B球最大速度为v，则此时A球的速度应为v/2，根据动能定理：Fl sinmg(1cos)mg(1cos)mv2m(v)2，（3分）v2m/s。13. 解：（1） （2） （3）要符合题意，其他条件不变的话只有讨论f，减小物体的质量，即可减小f，从公式看：但返回越过D点，必须符合条件：其临界值为 其质量限制范围： （3分）14.解：（1）设探险队员在空中运动的时间为t，在坡面上落点的横坐标为x，纵坐标为y。由运动学公式和已知条件得 根据题意有 由机械能守恒，落到地面时的动能为 联立式得 （2）式可以改写为 极小的条件为式中的平方项等于0，由此得 此时，则最小动能为 15. 解：（1）设小球经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1=m/s根据动能定理 L1=18.5m （2）要保证小球不脱离轨道，可分两种情况进行讨论：I轨道