各地名校物理高考模拟试题分类及详解五机械能

1、2009年各地名校物理高考模拟及详解试题分类解、准确掌握功、关物理量的判断熟练、掌握它们的五、机械能互动：纵观近几年高考，机械能考题要求考生深刻理平均功率、瞬时功率、动能、重力势能等重要的概念及相和计算。准确理解动能定理， 机械能守恒定律的全部内容, 运用方法，牢固树立功是能量转化的量度，能量守恒和能的转化观点。尤其是多次出现可用动量守恒和功能关 系、能量守恒相结合的综合压轴题，且有的物理情境设置新颖，有的贴近于生活实际，这类问题对考生的综合 分析能力、推理能力要求较高，应注意这部分内容在解决实际综合问题时的应用，能通过解决实际综合问题培 养分析、综合、推理和判断的能力，并注意处理这些问题时常

2、用的方法和技巧。预测2009的高考，本考点内容仍是热点之一 .试题有可能是选项题，也可能是综合题.若是选项题，其考 查的重点是功、功率、机械能、功能关系的这些基本概念；若是综合题往往和动量守恒定律、平抛运动、圆周运动等知识一起来考查动能定理、机械能守恒、功能关系的运用.还可能与生产、生活、科学技术相联系以考查学生的建模能力.1.（浙江省2009届高三第一轮复习单元试题.物理.6）下面关于摩擦力做功的叙述，正确的是（）A.静摩擦力对物体一定不做功B.动摩擦力对物体一定做负功C.一对静摩擦力中，一个静摩擦力做正功，另一静摩擦力一定做负功D.一对动摩擦力中，一个动摩擦力做负功，另一动摩擦力一定做正功

3、 2.（山东济南市2009届高三11月教学质量检测.物理.10）如图10所示，在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项。质量为 m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下P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.他的动能减少了 FhB.他的重力势能增加了 mghC.他的机械能减少了 （F mghD .他的机械能减少了 Fh图103.（上海市2009届高三复习试题.物理.12）滑块以速率叫靠惯性沿固定斜面由底端向上运动,当它回到出发点时速率为V2,且V2<Vi,若滑块向上运动的位移中点为A,取斜面底端重力势能为

4、零，则（）A.上升时机械能减小，下降时机械增大。B.上升时机械能减小，下降时机械能也减小。C.上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方。D.上升过程中动能和势能相等的位置在 A点下方4.（江苏南京市2008年高三总复习试卷.物理.9）利用传感器和计算机可以测量快速变化的力。如图11是用这种方法获得的弹性绳中拉力随时间的变化图线。实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落。从此图线所提供的信息，判断以下说法中正确的是A . ti时刻小球速度最大B. t2时刻绳子最长C .t3时 刻 小 球 动 能D . t3与t4时刻小球动能相同5.（2008年江苏南京一中11月月考试题.物理.15

5、）如图12是打秋千的示意图，最初人直立站在踏板上（A点所示），绳与竖直方向成 角，人的重心到悬点。的距离为L1；从A点向最低点B运动过程中，人由直立状态自然下蹲，在 B点人的重心到悬点。的距离为L2；在最低点处，人突然由下蹲变成直立状态（人的重心到悬点O的距离恢复为L1）且保持该状态到最高点C.设人的质量为解踏板和纯的质量不计，空气阻力不计.求：（1）人刚到最低点B还处于下蹲状态时，两根绳中的总拉力F为多大?（2）人到达左端最高点C时，绳与竖直方向的夹角为多大？（用反三角函数表示）6.（浙江省2009届高三第一轮复习单元试题.物理.17）如图13所示，将一颗小钢珠由静止释放到盛有意麻油的量筒中

6、，下落不久钢珠就开始作匀速直线运动.（量筒中为什么不放清水而用意麻油？这是因为意麻油的密度虽小于清水，但它对钢珠产生的粘滞阻力却大大超过清水）1845年英国物理学家和数学家斯研究球体在液体中下落时，发现了液体对球体的粘滞阻力与球的半径、速度及关，有F 6 rv ,其中物理量刀为液体的粘滞系数，它与液体的种类及温度有麻油中运动一段时间后就以稳定的速度下落，这一速度称为收尾速度。（1）实验室的温度为 20.0 C时，意麻油的粘滞系数为0.986 ,请写出它液体的种类有图13关.钢珠在意的单位.(2)若钢珠的半径为2.00 mm,钢珠的质量为 2.61 10-4 Kg ,在意麻油中所受的浮力为3.2

7、5 10-4 N ,求钢珠在意麻油中的收尾速度。(3)设量筒中意麻油的深度为H=40.0 cm,钢珠从液面无初速释放，下沉至刚要到达筒底时，因克服粘滞阻力而产生的热量为多少？7.(山东省济南一中2009届高三上学期期中考试.物理)16)如图14所示，质量为 m的滑块，放在光滑的水平平台上，平台右端B与水平传送带相接，传送带的运行速度为V0,长为L,今将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧，到达某处时突然释放，当滑块滑到传送带 时，恰好与传送带速度相同。滑块与传送带间的动摩擦1。(1)试分析滑块在传送带上的运动情况。(2)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求释放滑块时，弹簧具有的弹性势能。

8、(3)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量。8.(广东中山龙山中学09届高三第二次月考试卷.物理.16)汽车发动机的功率为60KW ,汽车的质量为4 103kg o当汽车在足够水平路面从静止以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动。求： (1)汽车在水平路面能达到的最大速度 Vm1(2)汽车在水平路面做匀加速运动能维持多长时间？(3)在10s?末汽车的瞬时功率多大？20s末汽车的瞬时功率又是多少呢？(4)若汽车以 Vm1速度驶上一倾角为的足够长的斜面(sin 0.02)。简要描述汽车作何运动，并求出在此斜面上最终速度 Vm2 (已知汽车在行驶中所受

9、路面阻力恒定为重力的0.1倍，g取10m/s2)9.(江苏淮安、连云港、宿迁、徐州四市2008第三次调研度卷.物理.18)如图15所示，在距水平地面高为 0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在 P点的右边，杆上套有一质量 m=2kg小球A。半径R= 0.3m的光滑半圆形细轨道，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也为m=2kg的小球Bo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。图15相等。杆和半圆形轨道在同一竖直面内，两小球均可看作质滑轮大小的影响，g取10m/s2。现给小球 A 一个水平力 F=55N。求

10、：(1)把小球B从地面拉到 P点正下方C点过程，功；(2 )小球B运动到C处时的速度大小；(3)小球B被拉到离地多高时与小球A速度大小10.(广东中山龙山中学09届高三第二次月考试卷.物理.13)如图16所示，质量 M 20kg的物体从光滑曲面上高度H 0.8 m处释放，到达底端时水平进入水平传送带，传送带由一电动机驱动着匀速向左转动，速率为3m/s.已知物体与传送带间的动摩擦因数0.1. (g 取 10m/s2)图16(1)若两皮带轮之间的距离是6m,物体冲上传送带后就移走光滑曲面，物体将从哪一边离开传送带硒过计算说明你的结论.(2)若皮带轮间的距离足够大，从 M滑上到离开传送带的整个过中，

11、由于M和传送带间的摩擦而产生了多少热量？11.(江苏省南京市2008届高三质量检测.物理.14)如图17所示，某要乘雪橇从雪坡经A点滑到B点，接着沿水平路面滑至C点停止。人与雪橇的总质量为 70kg。右表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，开始时人与雪橇距水平路面的高度 h=20m,请根据右表中的数据解决下列问题:(1)人与雪橇从 A到B的过程中，损失的机械能为多少？(2)设人与雪橇在 BC段所受阻力恒定，求阻力的大小。图17如图18所 mB=m的小球 已知直杆两 8=60° ,直杆 为L ,重力加 体相碰.现将 图18所在的水平(3)人与雪橇从 B运动到C的过程中所对应的距离。(取g

12、=10m/s2)位置ABC速度(m/s)2.012.00时刻(s)04.010.012 .(江苏如东、启东 2008届期中联合测试.物理.17)示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮。1、。2和质量连接，另一端与套在光滑直杆上质量mA=m的小物块连接，端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮 Oi的距离速度为g,设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物小物块从 C 点由静止释放，试求：(1)小球下降到最低点时，小物块的机械能(取 C点面为参考平面)；(2)小物块能下滑的最大距离；(3)小物块在下滑距离为L时的速度大小.(1)在探究恒力做功与1

13、9甲所示的装置.实验甲13 .(广东(侨中高三第二次月考试题卷.物理.12)动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图步骤如下：(1)把纸带的一端固定在小车的后面，另一端穿过打点计时器(2)改变木板的倾角，以重力的一个分力平衡小车及纸带受到的摩擦力(3)用细线将木板上的小车通过一个定滑轮与悬吊的砂桶相连(4)接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上一系列的点(5)测出s、si、s2 (如图19乙所示)，查得打点周期为 T.本实验还需直接测量的判断重力的一个分力是否已与小车及纸带受到的摩擦力平衡的直接证据是.(并用相应的符号表示)探究结果的表达式是 .(用相应的符号表示)图1

14、914 .(广东中山龙山中学 09届高三第二次月考试卷.物理.12)用如图20所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为 6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。(1 )下面列举了该实验的几个操作步骤：A.按照图示的装置安装器件；B.将打点计时器接到电源的直流输出”上；C.用天平测出重锤的质量；D.释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；图20E.测量纸带上某些点间的距离；F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。其中没有必要进行的或者操

15、作不当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因,答：(写在答题卷上)(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图21所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点。的距离为so,点AC间的距离为si,点CE间的距离为S2,使用交流电的频率为 f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=o(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小。若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是 o试用这些物理量和上图纸带

16、上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F= o答案：1 .【解析】一对静摩擦力的作用点不发生相对移动，它们的合功为零，它们的功可以一正一负；可以都为零;一对动摩擦力的作用点发生相对移动，它们的合功为负值，它们的功可以一正一负；可以一零一负；可以两负【答案】C2 .【解析】动能减少应是合力功为(F mgh所以选项A错，重力势能减少了 mgh重所以选项 B错;机械能的减少应是除重力外，其它力所做的功，故选项D正确.【答案】D3【解析】由V2<Vi可知，斜面与滑块间有摩擦，滑块无论上升还是下降时，都有机械能损失， 故B正确.为判断G D的情况，可先求出斜面中点 A的动能Eka和

17、势能EpA情况，滑块初始机 械能Ei ；mv：，滑块在斜面中点A的速度va衿萼与vi,在A点的机械能EA imvA EPA"12 EpA.联立式得：EiEa-mvfLmv：EpA1 mv2EpAEqEpA ,而因斜面与滑块间有摩擦，知EEa,所244以Eka EpA,动能和势能相等的位置应出现在 A点之上，因此选(BC)【答案】BC4.【解析】小球自由下落时绳中拉力为零；ti时刻绳子拉紧并开始伸长，因为重力大于绳中拉力且拉力逐渐增大，故小球做加速度减小的加速运动，加速度为零的时刻速度最大；然后绳子继续拉伸，因为绳中拉力大于重力且拉力继续增大，故小球做加速度增大的减速运动，t2时刻速度

18、为零而绳子最长，所以答案B正确；再以后时刻小球高度相等，绳子拉力为零，根据机械能守恒定律知小球的动能相等。由对称性知tl时刻与t2时刻小球t2时刻回到绳子原长的位置，tl时刻与t2小球反方向先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动,运动情况完全对应，故答案 D正确。【答案】BD5.【解析】(1)如图所示，以悬点为参考平面，人从 AB点的自然下蹲过程中机械能守恒,所以Ea EbmgL 1 cos12mvB mgL2,解得：vb $2g L2 L1 cos2在最低点B处，F-mg m_vB_,解得：F mg 3 一北os L2L2(2)人在最低点处，突然由下蹲变成直立状态，人的内力人的机

19、械能增加mg L2 L1 ,之后，人从B C点的上摆过< O >L2做功，使程中机械能守恒，所以EbE Ec 或 EamgL1 cos mgL2L1mgL1 cos4日、/,付： arccos 1cosL2L1【答案】(1) F mg 3 2L竺 L2(2) arccos 1 cosL2l76.【解析】(1)因粘滞阻力F 6 rv ,故有上，其单位应是Nm m/ sN s/ m2(2)钢珠稳定下落时，其所受向上粘滞阻力F与F浮、mg平衡，有mg F F 浮 6 rv F浮2得：v 6.15 10 m/ s(3)根据总能量守恒的方法：钢珠下落过程中损失的势能Ep钢转化为钢珠的动能 E

20、k钢，以及与钢珠同样大小的油滴上升至液面处的动能Ek油和势能Ep油，还有钢珠克服粘滞阻力而产生的热量Q,其中油滴重力 m油g F浮= 3.25 10 4 N .【答案】(1) N s/m2(2) v 6.15 10 2m/s (3) 9.13 10 4J7.【解析】(1)若滑块冲上传送带时的速度小于带速，则滑块在带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速 运动；若滑物冲上传送带时的速度大于带速，则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运动。(2)设滑块冲上传送带时的速度为 v,在弹簧弹开过程中，1 2由机械能守怛EP -mv22设滑块在传送带上做匀减速运动的加速度大小为a,由牛顿第二定律：mg m

21、a.由运动学公式v2 V0 2aL.1 2斛型：EP mv0 mgL.2(3)设滑块在传送带上运动的时间为t,则t时间内传送带的位移 s=vot滑块相对传送带yt动的位移s L s相对滑动生成的热量 Q mg s解得：Q mgL mv0 ( v2 2 gL v0).【答案】(1)若滑块冲上传送带时的速度小于带速，则滑块在带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动;若滑物冲上传送带时的速度大于带速，则滑块由于受到向左的滑动摩擦力而做匀减速运122动;(2)Ep -mvomgL.(3)Q mgL mv0 ( v0 2 gL vO).PP 60 1038.【斛析】(1)汽车达到年大速度时，有：vm1

22、 一 一 ；m/s 15m/sFf0.1 4 103 10(2)经t时间，汽车匀加速达到额定功率时，由牛顿第二定律有：F f ma由运动学规律有：v at而 P F v解得 t = 15.625s(3) t=10s时，汽车还处于匀加速阶段，牵引力F ma 0.1mg瞬时速度 v at所以此时汽车的瞬时功率P Fv 38.4KWt=20s时，汽车已经达到额定功率，故汽车的瞬时功率P=60KW(4)汽车保持额定功率驶上斜面，由于行驶阻力增大，汽车牵引力增大，汽车作加速度不断减小的减速运 动，直至达到最终速度 Vm2匀速行驶。行驶阻力 f 0.1mg mg sinP P 一, 所以 vm212.5m

23、 / sF f3P 60 10P Pf 01 4 103 10m/s1) 15m/s(2) t = 15.625s vm2=60KW /4) 12.5m/s9.【解析】(1)小球B运动到P点正下方过程中的位移为xA <0.40.32 0.1 0.4 (m)得：W=Fxa=22J12(2)由动能te理得 WF mgR mv代入数据得：v=4m/s当绳与圆环相切时两球的速度相等。RhB RCOS R 一 二0.225mH【答案】(1)22J (2)v=4m/s (3)0.225m10.【解析】(1)物体将从传送带的右边离开。1 2物体从曲面上下滑时机械能守怛，有mgH mv02解得物体滑到底

24、端时的速度voJ2gH4m/s以地面为参照系，物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零，期间物体的加速度大小和方向都不、Ff2变，加速度大小为 a g 1m/s M物体从滑上传送带到相对地面速度减小到零，对地向右发生的位移为0 v00 4s1 m 8m 6m 表面物体将从右边离开传送带。2a 2(2)以地面为参考系，若两皮带轮间的距离足够大，则物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零，后向左做匀加速运动，直到速度与传送带速度相等后与传送带相对静止，从传送带左端掉下，期间物体 的加速度大小和方向都不变，加速度大小为取向右为正方向，物体发生的位移为22Viv02 ( a)32 422(1)3.5mv1 v0物体运动的时间为t10 7sa这段时间内皮带向左运动的位移大小为