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 20132013 年高考物理年高考物理 模拟新题精选分类解析 第模拟新题精选分类解析 第 7 7 期 专题期 专题 0606 机械能机械能 1 1 20132013 黑龙江省牡丹江市联考 半径为黑龙江省牡丹江市联考 半径为R R的四分之一竖直圆弧轨道 与粗糙的水平面相连 如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 有一个质量为右图所示 有一个质量为m 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 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 杆的并且最后停在水平面上 在上述过程中 杆的 A A 机械能不守恒 机械能不守恒 B B 机械能减少了 机械能减少了 mgRmgR 1 2 C C 重力所做的功为 重力所做的功为mgRmgR D D 动能增加了 动能增加了mgRmgR2 2 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 2 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g 10 m s2 则 A 物体的质量m 1 0 kg B 物体与水平面间的动摩擦因数 0 20 3 C 第 2 s 内物体克服摩擦力做的功W 2 0 J D 前 2 s 内推力F做功的平均功率 1 5 W P 5 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 h B 他的重力势能减小了mgh mv2 1 2 C 他的机械能减少了 Fh 4 D 他的机械能减少了mgh 7 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 0 x 4L 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 0 x L 的图像己画出 5 s5 s1 s2 s3 s4 8 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 m 0 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 sl s2 40cm s3 35cm s4 25cm s5 15cm 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 1 2 6 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 50 9 Rh sin370 6 cos370 8 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 7 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 1 2 1 2 8 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 9 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 10 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 11 1313 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 12 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 13 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 14 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 cos 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 cos 2 小珠与圆环的质量比至少为多大时圆环才有可能上升 M m 15 1717 1717 分 分 20132013 黑龙江省牡丹江市联考 如下图所示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轻弹簧左端固定在竖直墙上 右端点在右端点在 O O 位置 质量为位置 质量为 m m 的物块的物块 A A 可视为质点 以初速度 可视为质点 以初速度 v0v0 从距从距 O O 点右方点右方 x0 x0 的的 P P 点处向左运动点处向左运动 与弹簧与弹簧 接触后压缩弹簧接触后压缩弹簧 将弹簧右端压到将弹簧右端压到 O O 点位置点位置后后 A A 又被弹簧弹回 又被弹簧弹回 A A 离开弹簧后离开弹簧后 恰好回到恰好回到 P P 点 物点 物 块块 A A 与水平面间的动摩擦因数为与水平面间的动摩擦因数为 求 求 1 1 物块 物块 A A 从从 P P 点出发又回到点出发又回到 P P 点的过程点的过程 克服摩擦力所做的功 克服摩擦力所做的功 2 2 O O 点和点和 O O 点间的距离点间的距离 x1x1 3 3 若将另一个与 若将另一个与 A A 完全相同的物块完全相同的物块 B B 可视为质点 与弹簧右端拴接 可视为质点 与弹簧右端拴接 将将 A A 放在放在 B B 右边右边 向左压向左压 A A B B 使弹簧右端压缩到使弹簧右端压缩到 O O 点位置点位置 然后从静止释放然后从静止释放 A A B B 共同滑行一段距离后分离 分离后物块共同滑行一段距离后分离 分离后物块 A A 向右滑行的最大距离向右滑行的最大距离 x x2 2是多少是多少 AB共同从O 到O有 2 分 2 11F 2 2 1 2mvmgxW 分离后对A有 2 分 2 2 1 2 1 mgxmv 16 联立以上各式可得 3 分 g v xx 8 2 0 02 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 1 5 4 5 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 P t 6 3x104J 2 分E电 4 5 17 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