高考物理模拟新题精选分类解析专题06机械能.docx

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高考物理模拟新题精选分类解析专题06机械能

2013年高考物理模拟新题精选分类解析

专题06机械能

1．（2013四川资阳诊断）一人用力把质量为m的物体由静止竖直向上匀加速提升h，速度增加为v，则对此过程，下列说法正确的是

A．人对物体所做的功等于物体机械能的增量

B．物体所受合外力所做的功为

C．人对物体所做的功为

D．人对物体所做的功为

2．（2013四川自贡一诊）如右图所示，一直角斜面体固定在水平地面上，左侧斜面倾角为60oｏ，右侧斜面倾角为30Ｏ，A、B两个物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端且分别置于斜面上，两物体下边缘位于同一高度且处于平衡状态，不考虑所有的摩擦，滑轮两边的轻绳都平行于斜面。

若剪断轻绳，让物体从静止开始沿斜面滑下，下列叙述错误的是（）

A．着地瞬间两物体的速度大小相等

B．着地瞬间两物体的机械能相等

C．着地瞬间两物体所受重力的功率相等。

D．两物体的质量之比为

3．（2013北京海淀期中）一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为2.0m/s。

从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图7甲和乙所示。

设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做功的平均功率分别为P1、P2、P3，则（）

A．P1>P2>P3

B．P1

C．0~2s内力F对滑块做功为4J

D．0~2s内摩擦力对滑块做功为4J

4．（2013沈阳二中测试）如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连．开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度．下列有关该过程的分析正确的是（）

A．B物体的机械能一直减小

B．B物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和

C．B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量

D．细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量

5．（2013江苏常州模拟）某滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB'（均可看作斜面），甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙撬从A点由静止开始分别沿AB和AB'滑下，最后都停在水平沙面BC上，如图所示．设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动．则下列说法中正确的是（）

A．甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程

B．甲在B点的动能一定等于乙在B'点的动能

C．甲在B点的速率一定等于乙在B'点的速率

D．甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行的水平位移

6.（8分）（2013北京四中摸底）如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A点滑至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．表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图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，求阻力大小．（g＝10m/s2）

位置

A

B

C

速度（m/s）

2.0

12.0

0

时刻（s）

0

4

10

7．（15分）（2013四川资阳诊断）一质量为m=2kg的小滑块，从半径R=1.25m的光滑圆弧轨道上的A点由静止滑下，圆弧轨道竖直固定，其末端B切线水平。

a、b两轮半径r=0.4m，滑块与传送带间的动摩擦因数µ=0.1，传送带右端点C距水平地面的高度h=1.25m，E为C的竖直投影点。

g取10m/s2，求：

（1）当传送带静止时，滑块恰能在b轮最高点C离开传送带，则BC两点间的距离是多少？

（2）当a、b两轮以某一角速度顺时针转动时，滑块从C点飞出落到地面D点，已知CD两点水平距离为3m。

试求：

a、b两轮转动的角速度和滑块与传送带间产生的内能。

．（15分）

8．（14分）（2013四川自贡一诊）如右图所示，水平面上放有质量均为m=lkg的物块A和B，A、B与地面的动摩擦因数分别为μ1=0.4和μ1=0.1，相距l=0.75m．现给物块A一初速度使之向B运动，与此同时给物块B一个F=3N的水平向右的力，B由静止开始运动，经过一段时间A恰好追上B且二者速度相等。

g=10m/s2，求：

（1）物块A的初速度大小；

（2）从开始到物块A追上物块B的过程中，力F对物块B所做的功．

9.（2013山东莱州质检）如图所示，水平传送带AB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，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μ=0.3，重力加速度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”形规道D点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角θ=60°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）。

10．（10分）（2013北京海淀期中）如图16所示，光滑斜面与水平面在B点平滑连接，质量为0.20kg的物体从斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在水平面上的C点。

每隔0.20s通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。

取g=10m/s2。

t/s

0.0

0.2

0.4

…

1.2

1.4

…

v/m•s-1

0.0

1.0

2.0

…

1.1

0.7

…

求：

（1）物体在斜面上运动的加速度大小；

（2）斜面上A、B两点间的距离；

（3）物体在水平面上运动过程中，滑动摩擦力对物体做的功。

11．（8分）（2013北京海淀期中）如图14所示，质量为2.0kg的木块放在水平桌面上的A点，受到一冲量后以某一速度在桌面上沿直线向右运动，运动到桌边B点后水平滑出落在水平地面C点。

已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.20，桌面距离水平地面的高度为1.25m，A、B两点的距离为4.0m，B、C两点间的水平距离为1.5m，g=10m/s2。

不计空气阻力，求：

（1）木块滑动到桌边B点时的速度大小；

（2）木块在A点受到的冲量大小。

11．（8分）

12（2013绵阳一诊）如图所示，传送带的两个轮子半径均为r=0.2m,两个轮子最高点A、B在同一水平面内，A、B间距离L=5m，半径R=0.4的固定、竖直光滑圆轨道与传送带相切于B点，C点是圆轨道的最高点。

质量m=0.1kg的小滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.4。

重力加速度g=10m/s2。

求：

（1）传送带静止不动，小滑块以水平速度v0滑上传送带，并能够运动到C点，v0至少多大？

（2）当传送带的轮子以ω=10rad/s的角速度匀速转动时，将小滑块无初速地放到传送带上的A点，小滑块从A点运动到B点的时间t是多少？

（3）传送带的轮子以不同的角速度匀速转动，将小滑块无初速地放到传送带上的A点，小滑块运动到C点时，对圆轨道的压力大小不同，最大压力Fm是多大？

12.（20分）

解：

（1）设小滑块能够运动到C点，在C点的速度至少为v，则

mg=m（2分）

mv2－mv02=－2mgR-μmgL（2分）

解得v0=2m/s（1分）

（3）轮子转动的角速度越大，即传送带运动的速度越大，小滑块在传送带上加速的时间越长，达到B点的速度越大，到C点时对圆轨道的压力就越大。

小滑块在传送带上一直加速，达到B点的速度最大，设为vBm，对应到达C点时的速度为vcm，圆轨道对小滑块的作用力为F，则

vBm2=2aL（2分）

mvCm2－mvBm2=－2mgR（2分）

mg+F=m（1分）

Fm=F（1分）

解得Fm=5N（1分）

13、（15分）（2013江苏常州模拟）如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接．在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为θ．现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h．现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内．重力加速度为g．求：

⑴水平外力F的大小；

⑵1号球刚运动到水平槽时的速度；

⑶整个运动过程中，2号球对1号球

所做的功．

14、（14分）（2013黄冈月考）如图10所示，质量为m的小球，由长为l的细线系住，线能承受的最大拉力是9mg，细线的另一端固定在A点，AB是过A的竖直线，E为AB上的一点，且AE=0.5l，过E作水平线EF，在EF上钉铁钉D，现将小球拉直水平，然后由静止释放，小球在运动过程中，不计细线与钉子碰撞时的能量损失，不考虑小球与细线间的碰撞．

（1）若钉铁钉位置在E点，求细线与钉子碰撞前后瞬间，细线的拉力分别是多少？

（2）若小球能绕钉子在竖直面内做完整的圆周运动，求钉子位置在水平线EF上距E点距离的取值。

（2）设在D点绳刚好承受最大拉力，记DE=x1，则：

AD=

悬线碰到钉子后，绕钉做圆周运动的半径为：

r1=l－AD=l－

当小球落到D点正下方时，绳受到的最大拉力为F，此时小球的速度v1，由牛顿第二定律有：

F－mg=     结合F≤9mg 

由机械能守恒定律得：

mg（+r1）=mv12

由上式联立解得：

x1≤    

随着x的减小，即钉子左移，绕钉子做圆周运动的半径越来越大．转至最高点的临界速度也越来越大，但根据机械能守恒定律，半径r越大，转至最高点的瞬时速度越小，当这个瞬时速度小于临界速度时，小球就不能到达圆的最高点了．

设钉子在G点小球刚能绕钉做圆周运动到达圆的最高点，设EG=x2，

则：

AG=r2=l－AG=l－      

在最高点：

mg≤      

由机械能守恒定律得：

mg（—r2）=mv22           

联立得：

x2≥         

钉子位置在水平线EF上距E点距离的取值范围是：

≤x≤    

15（2013广东汕头金山中学测试）如图所示，物体A的质量为M，圆环B的质量为m，通过绳子连结在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度l=4m，现从静止释放圆环．不计定滑轮和空气的阻力，取g=10m/s2，求：

（1）为使圆环能下降h=3m，两个物体的质量应满足什么关系？

（2）若圆环下降h=3m时的速度v=5m/s，则两个物体的质量有何关系？

（3）不管两个物体的质量为多大，圆环下降h=3m时的速度不可能超过多大？

15．（18分）

（1）若圆环恰好能下降h=3m，由机械能守恒定律得

④

⑤

解得两个物体的质量应满足关系

M=3m⑥

（2）若圆环下降h=3m时的速度v=5m/s，由机械能守恒定律得

如图所示，A、B的速度关系为

解得两个物体的质量关系为