高考物理母题解读（六） 机械能5

1 高考母题解读高考母题解读 高考题千变万化 但万变不离其宗 千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来 研究高考母题 掌握母题解法规律 使学生触类旁通 举一反三 可使学生从题海中跳出 来 轻松备考 事半功倍 母题 5 动能定理 解法归纳 质点由于运动而具有的能量叫做动能 合外力对物体所做的功等于物体动能 的变化 对于一个过程 涉及位移 或做功 和过程初末状态的速度 或动能 可以利 用动能定理求解 利用动能定理解题的步骤为 选择研究对象的初末状态 表示出初末状 态的动能 分析得出过程中各个力所做功 表示出各个力做功的代数和 利用动能定理列 方程解答 典例 典例 2011 新课标理综第 15 题 一质点开始时做匀速直线运动 从某时刻起受到一恒力 作用 此后 该质点的动能可能 A 一直增大 B 先逐渐减小到零 再逐渐增大 C 先逐渐增大到某一值 再逐渐减小 D 先逐渐减小至某一非零的最小值 再逐渐增大 针对训练题精选解析 1 2012 河北正定中学月考 如图所示 跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模 型 运动员从高处落到处于自然状态的跳板 A 位置 上 随跳板一同向下做变速运动到 达最低点 B 位置 对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程 下 列说法中正确的是 A 运动员到达最低点时 其所受外力的合力为零 B 在这个过程中 运动员的动能一直在减小 C 在这个过程中 跳板的弹性势能一直在增加 D 在这个过程中 运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他做的 功 解析 运动员到达最低点时 其所受外力方向向上 合力一定大于零 选项 A 错误 从开始与跳板接触到运动至最低点的过程 运动员的动能先增大后减小 跳 板的弹性势能一直在增加 选项 B 错误 C 正确 从开始与跳板接触到运动至最低点的过程 由动能定理可知运动员所受重力对他做的功与跳板的作用力对他做的功之和等于动能的变 化 即运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他做的功 选项 D 正确 答案 CD 点评 此题考查动能定理 弹性势能 功等知识点 B A 2 3 2012 年 3 月山东烟台一模 起重机将质量为m的货物由静止开始以加速度a匀加速提 升 在t时间内上升h高度 设在t时间内起重机对货物做的功为W 平均功率为P 货物 增加的动能为 Ek 则 A W mah B W m g a h C P mgat D Ek mgh 4 2012 山西太原期末 娱乐节目中有这样一种项目 选手需要借助悬挂在高处的绳索飞 跃到鸿沟对面的平台上 如果选手的质量为 m 选手抓住绳由静止开始摆动 此时绳与竖 直方向的夹角为 绳的悬挂点 O 距平台的竖直高度为 H 绳长为l l H 不考虑空气 阻力和绳的质量 将人视为质点 下列说法正确的是 A 选手摆到最低点时处于失重状态 B 选手摆到最低点时的速度是 cos12 gH C 选手摆到最低点时受绳子的拉力大小为 3 2sin mg D 选手摆到最低点时受绳子的拉力大小为 3 2cos mg 4 答案 D 解析 选手摆到最低点时 加速度方向向上 处于超重状态 选项 A 错误 由 机械能守恒定律 mgl 1 cos mv2 选手摆到最低点时的速度是 2 1 v 选项 B 错误 选手摆到最低点时 由牛顿第二定律 F mg mv2 l 选 cos12 gl 手受绳子的拉力大小为 F 3 2cos mg 选项 D 正确 C 错误 5 2012 年 3 月兰州诊断 如图所示 一块小磁铁放在铁板 ABC 上的 A 处 其中 AB 长为 1m BC 长为 0 8m BC 与水平面间的夹角为 37 磁铁与铁板间的引力为磁铁重的 0 2 倍 3 磁铁与铁板间的动摩擦因数 0 25 现在给磁铁一个水平向左的初速度 v0 4m s 不计磁 铁经过 B 处的机械能损失 取 g 10m s2 已知 sin37 0 6 cos37 0 8 则 1 求磁铁第一次到达 B 处的速度大小 2 求磁铁在 BC 上向上运动的加速度大小 3 请分析判断磁铁最终能否第二次到达 B 点 6 2010 北京理综 如图 跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出 经过 3 0 s 落到斜坡上的A点 已知O点是斜坡的起点 斜坡与水平面的夹 角 37 运动员的质量m 50 kg 不计空气阻力 取 sin37 0 60 cos37 0 80 g 取 10 m s2 求 1 A点与O点的距离L 2 运动员离开O点时的速度大小 3 运动员落到A点时的动能 7 2010 山东理综 如图 8 所示 四分之一圆轨道 OA 与水平轨道 AB 相切 它们与另一 水平轨道 CD 在同一竖直面内 圆轨道 OA 的半径 R 0 45m 水平轨道 AB 长 s1 3m OA 与 AB 均光滑 一滑块从 O 点由静止释放 当滑块经过 A 点时 静止在 CD 上的小车在 F 1 6N 的 水平恒力作用下启动 运动一段时间后撤去力 F 当小车在 CD 上运动了 s2 3 28m 时速度 v 2 4m s 此时滑块恰好落入小车中 已知小车质量 M 0 2kg 与 CD 间的动摩擦因数 0 4 取 g 10m s2 求 4 1 恒力 F 的作用时间 t 2 AB 与 CD 的高度差 h 8 如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置 滑轨由 四部分粗细均匀的金属杆组成 其中倾斜直轨AB与水平直轨 CD长均为L 3m 圆弧形轨道APD和BQC均光滑 BQC的半径 为r 1m APD的半径为 R AB CD与两圆弧形轨道相切 O2A O1B与竖直方向的夹角均为 37 现有一质量为 m 1kg 的小球穿在滑轨上 以Ek0的初动能从B点开始沿AB向 上运动 小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为 1 3 设小 球经过轨道连接处均无能量损失 g 10m s2 sin37 0 6 co