1、高考资源网（） 您身边的高考专家专题六 机械能及其守恒定律A组 三年高考真题（20162014年）1.(2016四川理综，1，6分)(难度)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J。韩晓鹏在此过程中()A动能增加了1 900 JB动能增加了2 000 JC重力势能减小了1 900 J D重力势能减小了2 000 J2.(2016天津理综，8，6分)(难度)(多选)我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢
2、叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比，某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组()A启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为32C进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为123.(2016全国卷，20，6分)(难度)(多选)如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力
3、做的功为W。重力加速度大小为g。设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则()Aa BaCN DN4(2016全国卷，21，6分)(难度)(多选)如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点。已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMN。在小球从M点运动到N点的过程中()A弹力对小球先做正功后做负功B有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差5(2015海南单科，3，3分)(难度)假设摩
4、托艇受到的阻力的大小正比于它的速率如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的()A4倍 B2倍 C.倍 D.倍6(2015新课标全国，17，6分)(难度)一汽车在平直公路上行驶从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示假定汽车所受阻力的大小f恒定不变下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是()7(2015新课标全国，17,6分)(难度)如图，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大
5、小用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功则()AWmgR，质点恰好可以到达Q点BWmgR，质点不能到达Q点CWmgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离DWmgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离8(2015浙江理综，18,6分)(难度)(多选)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器舰载机总质量为3.0104 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0105 N；弹射器有效作用长度为100 m,推力恒定要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s.弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则()A弹射器的推力大小为1.1106 N
6、B弹射器对舰载机所做的功为1.1108 JC弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8107 WD舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s29(2015海南单科，4，3分)(难度)如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高，质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g.质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为()AmgR BmgR CmgR DmgR 10(2015四川理综，1,6分)(难度)在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小()A一样大 B水平抛
7、的最大C斜向上抛的最大 D斜向下抛的最大11(2015新课标全国，21，6分)(难度)(多选)如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h，b放在地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动，不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g.则()Aa落地前，轻杆对b一直做正功Ba落地时速度大小为Ca下落过程中，其加速度大小始终不大于gDa落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg12(2015江苏单科,9，4分)(难度)(多选)如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长圆环从A处由静止开始下滑
8、,经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，ACh.圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A.弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g.则圆环()A下滑过程中，加速度一直减小B下滑过程中，克服摩擦力做的功为mv2C在C处，弹簧的弹性势能为mv2mghD上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度13(2014山东理综，20，6分)(难度)2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想：如图，将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h高度的轨道上，与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接，然后由飞船送“玉兔”返回地球设“玉兔”质量为m，月球
9、半径为R，月面的重力加速度为g月以月面为零势能面，“玉兔”在h高度的引力势能可表示为Ep,其中G为引力常量，M为月球质量若忽略月球的自转，从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为()A.(h2R) B.(hR)C.(hR) D.(hR)14(2014广东理综，16，4分)(难度)如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中和为楔块，和为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中()A缓冲器的机械能守恒B摩擦力做功消耗机械能C垫板的动能全部转化为内能D弹簧的弹性势能全部转化为动能15(2014福建理综，18，6分)(难度)如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜
10、面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量；若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块()A最大速度相同 B最大加速度相同C上升的最大高度不同 D重力势能的变化量不同16(2014安徽理综，15，6分)(难度)如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O点的水平线已知一小球从M点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由M点以初速率v0出发，而沿管道MQN运动，到N点的
11、速率为v2，所需时间为t2.则()Av1v2，t1t2 Bv1t2Cv1v2，t1t2 Dv1v2，t1t217(2014上海单科，11，3分)(难度)静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升，在某一高度撤去恒力不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化关系是()18(2014大纲全国，19，6分)(难度)一物块沿倾角为的斜坡向上滑动当物块的初速度为v时,上升的最大高度为H，如图所示；当物块的初速度为时，上升的最大高度记为h.重力加速度大小为g.物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为()Atan 和 B(1)tan 和Ctan 和 D(1)tan 和19(2014重庆理综，2,6分)
12、(难度)某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶,受到的阻力分别为车重的k1和k2倍,最大速率分别为v1和v2，则()Av2k1v1 Bv2v1 Cv2v1 Dv2k2v120(2014新课标全国，16，6分)(难度)一物体静止在粗糙水平地面上现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v.若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v.对于上述两个过程,用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则()AWF24WF1，Wf22Wf1 BWF24WF1，Wf22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf
13、1 DWF24WF1，Wf22Wf121(2016天津理综，10，16分)(难度)我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，如图所示，质量m60 kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a3.6 m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度vB24 m/s，A与B的竖直高度差H48 m，为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧。助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h5 m，运动员在B、C间运动时阻力做功W1 530 J，取g10 m/s2。(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；(2)若运
14、动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大。22(2016江苏单科，14，16分)(难度)如图所示，倾角为的斜面A被固定在水平面上，细线的一端固定于墙面，另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连，B静止在斜面上。滑轮左侧的细线水平，右侧的细线与斜面平行。A、B的质量均为m，撤去固定A的装置后，A、B均做直线运动，不计一切摩擦，重力加速度为g。求：(1)A固定不动时，A对B支持力的大小N；(2)A滑动的位移为x时，B的位移大小s；(3)A滑动的位移为x时的速度大小vA。23(2016全国卷，25，18分)(难度)如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37的固
15、定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为R的光滑圆弧轨道相切于C点，AC7R，A、B、C、D均在同一竖直平面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点(未画出)，随后P沿轨道被弹回，最高到达F点，AF4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为g。(取sin 37，cos 37)(1)求P第一次运动到B点时速度的大小；(2)求P运动到E点时弹簧的弹性势能；(3)改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过G点。G点在C点左下方，与C点水平相距R、竖直相距R，求P运动到D点时速度的
16、大小和改变后P的质量。24(2016全国卷，24，12分)(难度)如图，在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接。AB弧的半径为R，BC弧的半径为。一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动。(1)求小球在B、A两点的动能之比；(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点。25(2016全国卷，25，20分)(难度)轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径
17、为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数0.5。用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后放开P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。(1)若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点之间的距离；(2)若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围。26(2015四川理综，9,15分)(难度)严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响,汽车尾气是形成雾霾的重要污染源，“铁腕治污”已成为国家的工作重点地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油公交车的使用，减少汽车尾气排放若一地铁列车从甲站
18、由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20 s达最高速度72 km/h,再匀速运动80 s，接着匀减速运动15 s到达乙站停住设列车在匀加速运动阶段牵引力为1106 N,匀速运动阶段牵引力的功率为6103 kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功(1)求甲站到乙站的距离；(2)如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车排放气态污染物的质量(燃油公交车每做1焦耳功排放气态污染物3106克)27(2015浙江理综，23，16分)(难度)如图所示，用一块长L11.0 m的木板在墙和桌面间架设斜面,桌子高H0.8 m，长L21.5 m斜面与水平桌面的倾角可在060间调节后固定
19、.将质量m0.2 kg的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数10.05，物块与桌面间的动摩擦因数为2，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失(重力加速度取g10 m/s2；最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(1)求角增大到多少时，物块能从斜面开始下滑；(用正切值表示)(2)当角增大到37时,物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数2；(已知sin 370.6，cos 370.8)(3)继续增大角，发现53时物块落地点与墙面的距离最大，求此最大距离xm.28. (2015海南单科，14，13分)(难度)如图，位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成,圆弧半径Oa水
20、平，b点为抛物线顶点已知h2 m，s m取重力加速度大小g10 m/s2.(1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下,当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径；(2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下，求环到达c点时速度的水平分量的大小29(2015山东理综，23，18分)(难度)如图甲所示，物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为l.开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力、将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60角，如图乙所示，此
21、时传感装置的示数为初始值的1.25倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时,传感装置的示数为初始值的0.6倍不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g.求：(1)物块的质量；(2)从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服空气阻力所做的功30(2015重庆理综，8，16分)(难度)同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置，图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板.M板上部有一半径为R的圆弧形的粗糙轨道，P为最高点，Q为最低点，Q点处的切线水平，距底板高为H.N板上固定有三个圆环将质量为m的小球从P处静止释放,小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距Q水平距
22、离为L处，不考虑空气阻力，重力加速度为g.求：(1)距Q水平距离为的圆环中心到底板的高度；(2)小球运动到Q点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向；(3)摩擦力对小球做的功31(2015福建理综，21，19分)(难度)如图，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道,BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g.(1)若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力；(2)若不固定小车，滑块仍从A点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车已知滑块质量m，在任一时刻滑块相对地面速度的水平
23、分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为，求：滑块运动过程中，小车的最大速度大小vm；滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小s.32(2015北京理综，23，18分)(难度)如图所示,弹簧的一端固定，另一端连接一个物块,弹簧质量不计物块(可视为质点)的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为.以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O,当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为Fkx，k为常量(1)请画出F随x变化的示意图；并根据F-x图象求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功；(2)物块由x1向右运动到x3，然后由x3返回到x2，在这个过程中，a求弹力所
24、做的功，并据此求弹性势能的变化量；b求滑动摩擦力所做的功；并与弹力做功比较,说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念33(2014福建理综，21,19分)(难度)下图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切.点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面.一质量为m的游客(视为质点)可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力(1)若游客从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点，OD2R，求游客滑到B点时的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf；(2)若游客从AB段某
25、处滑下，恰好停在B点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道,求P点离水面的高度h.(提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为F向m)B组 两年模拟精选(20162015年)1(2016甘肃天水一中期中)近日德国的设计师推出了一款名为“抛掷式全景球形相机”，来自德国柏林的5位设计师采用了36个手机用的摄像头并将其集成入一个球体内，质量却只有200 g，当你将它高高抛起，它便能记录下从你头顶上空拍摄的图像。整个过程非常简单，你只需进行设定，让相机球在飞到最高位置时自动拍摄即可。假设你从手中竖直向上抛出相机，到达离抛出点10 m处进行全景拍摄，若忽略空气阻力的影响
26、，则你在抛出过程中对相机做的功为()A10 J B20 J C40 J D200 J2(2016湖南长沙高三上月考)如图所示，相同的乒乓球1、2落台后恰好在等高处水平越过球网，过网时的速度方向均垂直于球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，乒乓球自起跳到过网的过程中，下列说法正确的是()A过网时球1的速度等于球2的速度B球1的速度变化率大于球2的速度变化率C球1的飞行时间小于球2的飞行时间D球1克服重力做功的功率等于球2克服重力做功的功率3(2016山西省四校高三联考)质量为m20 kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动。02 s内F与运动方向相反，24 s内F与运动方向相同
27、，物体的vt图象如图所示。g取10 m/s2，则()A拉力F的大小为100 NB物体在4 s时拉力的瞬时功率为120 WC4 s内拉力所做的功为480 JD4 s内物体克服摩擦力做的功为320 J4(2016江西吉安一中高三上期中)(多选)如图所示，把小车放在倾角为30的光滑斜面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连，不计滑轮质量及摩擦，已知小车的质量为3m，小桶与沙子的总质量为m，小车从静止释放后，在小桶上升竖直高度为h的过程中()A小桶处于失重状态B小桶的最大速度为C小车受绳的拉力等于mgD小车的最大动能为mgh5(2016福建省高三质检)(多选)放置于固定斜面上的物块，在平行于斜面
28、向上的拉力F作用下，沿斜面向上做直线运动。拉力F和物块速度v随时间t变化的图象如图所示，则()A第1 s内物块受到的合外力为0.5 NB物块的质量为11 kgC第1 s内拉力F的功率逐渐增大D前3 s内物块机械能先增大后不变6(2016山西省高三考前质检)如图所示，竖直面内的半圆形轨道与光滑水平面在B点相切，半圆形轨道的半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，物体脱离弹簧时获得某一向右的速度，当它经过B点进入轨道的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C，轨道上的D点与圆心O等高。不计空气阻力，则下列说法正确的是()A物体在A点时弹簧的弹性势能为3mgRB
29、物体从B点运动至C点的过程中产生的内能为mgRC物体从B点运动至D点的过程中产生的内能为mgRD物体从A点运动至C点的过程中机械能守恒7(2015河北衡水中学高三调研)如图所示，一传送带与水平方向的夹角为，以速度v逆时针运转，将一物块轻轻放在传送带的上端，则物块在从A到B运动的过程中，机械能E随位移变化的关系图象不可能是()8(2015山东青岛市一模)(多选)如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30，质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板。开始时用手按住物体M，此时M距离挡板的距离为s，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态。已知M
30、2m，空气阻力不计。松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是()AM和m组成的系统机械能守恒B当M的速度最大时，m与地面间的作用力为零C若M恰好能到达挡板处，则此时m的速度为零D若M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和9(2016河北衡水中学四调)如图所示，为一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L0.2 m，动摩擦因数0.6，BC、DEN段均可视为光滑，且BC的始末端均水平，具有h0.1 m的高度差，DEN是半径为r0.4 m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过，在左端竖直墙上固定有一
31、轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量m0.2 kg，压缩轻质弹簧至A点后静止释放(小球和弹簧不黏连)，小球刚好能沿DEN轨道滑下，求：(1)小球刚好能通过D点时速度的大小；(2)小球到达N点时速度的大小及受到轨道的支持力的大小；(3)压缩的弹簧所具有的弹性势能。10(2016山东平度高三抽考)如图，在半径为r的轴上悬挂着一个质量为M的水桶P，轴上均匀分布着6根手柄，每个柄端固定有质量均为m的金属球，球离轴心的距离为l，轮轴、绳和手柄的质量及摩擦均不计。现由静止释放水桶，整个装置开始转动。(1)当水桶下降的高度为h时，水桶的速度为多少？(2)已知水桶匀加速下降，下降过程中细绳的拉力为多少？
32、答案精析A组 三年高考真题（20162014年）1. C由题可得，重力做功WG1 900 J，则重力势能减少1 900 J ，故C正确，D错误；由动能定理得，WGWfEk，克服阻力做功Wf100 J，则动能增加1 800 J，故A、B错误。2. BD列车启动时，乘客随车厢加速运动，加速度方向与车的运动方向相同，故乘客受到车厢的作用力方向与车运动方向相同，选项A错误；动车组运动的加速度akg，则对6、7、8节车厢的整体有F563ma3kmgF，对7、8节车厢的整体有F672ma2kmgF，故5、6节车厢与6、7节车厢间的作用力之比为F56F6732，选项B正确；关闭发动机后，根据动能定理得8mv
33、28kmgx，解得x，可见滑行的距离与关闭发动机时速度的平方成正比，选项C错误；8节车厢有2节动车时的最大速度为vm1；8节车厢有4节动车时最大速度为vm2，则，选项D正确。3. AC质点P下滑过程中，重力和摩擦力做功，根据动能定理可得mgRWmv2，根据公式a，联立可得a，A正确，B错误；在最低点重力和支持力的合力充当向心力，根据牛顿第二定律可得，Nmgma，代入可得，N，C正确，D错误。4BCD因M和N两点处弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMNt2.17C以地面为零势能面，以竖直向上为正方向，则对物体，在撤去外力前，有Fmgma，hat2，某一时刻的机械能EEFh，解以上各式得EEt2
34、，撤去外力后，物体机械能守恒，故只有C正确18D由动能定理有mgHmgcos 0mv2mghmgcos 0m()2解得(1)tan ，h，故D正确19B汽车以最大速率行驶时，牵引力F等于阻力f，即Ffkmg.由Pk1mgv1及Pk2mgv2，得v2v1，故B正确20CWF1mv2mgt,WF2m4v2mgt，故WF24WF1；Wf1mgt，Wf2mgt，故Wf22Wf1，C正确21 解析(1)运动员在AB上做初速度为零的匀加速运动，设AB的长度为x，则有v2ax由牛顿第二定律有mgFfma联立式，代入数据解得Ff144 N(2)设运动员到达C点时的速度为vC，在由B到达C的过程中，由动能定理得
35、mghWmvmv设运动员在C点所受的支持力为FN，由牛顿第二定律有FNmgm由题意和牛顿第三定律知FN6mg联立式，代入数据解得R12.5 m答案(1)144 N(2)12.5 m22 解析(1)支持力的大小Nmgcos (2)根据几何关系sxx(1cos )，syxsin 且s解得sx(3)B的下降高度syxsin 根据机械能守恒定律mgsymvmv根据速度的定义得vA，vB则vBvA解得vA答案(1)mgcos (2)x (3)23 解析(1)由题意可知：lBC7R2R5R设P到达B点时的速度为vB，由动能定理得mglBCsin mglBCcos mv式中37，联立式并由题给条件得vB2(
36、2)设BEx，P到达E点时速度为零，此时弹簧的弹性势能为Ep，由BE过程，根据动能定理得mgxsin mgxcos Ep0mvE、F之间的距离l1为l14R2RxP到达E点后反弹，从E点运动到F点的过程中，由动能定理有Epmgl1sin mgl1cos 0联立式得xREpmgR(3)设改变后P的质量为m1，D点与G点的水平距离为x1和竖直距离为y1，37。由几何关系(如图所示)得：x1RRsin 3Ry1RRRcos R设P在D点的速度为vD，由D点运动到G点的时间为t。由平抛运动公式得：y1gt2x1vDt联立得vD设P在C点速度的大小为vC，在P由C运动到D的过程中机械能守恒，有m1vm1
37、vm1g(RRcos )P由E点运动到C点的过程中，由动能定理得Epm1g(x5R)sin m1g(x5R)cos m1v联立得m1m答案(1)2(2)mgR(3)m24 解析(1)设小球的质量为m，小球在A点的动能为EkA，由机械能守恒得EkAmg设小球在B点的动能为EkB，同理有EkBmg由式得5(2)若小球能沿轨道运动到C点，小球在C点所受轨道的正压力FN应满足FN0设小球在C点的速度大小为vC，由牛顿运动定律和向心加速度公式有FNmgm由式得mgmvC全程应用机械能守恒定律得mgmvC2由式可知，vCvC，即小球恰好可以沿轨道运动到C点。答案(1)51(2)能，理由见解析25 解析(1
38、)依题意，当弹簧竖直放置，长度被压缩至l时，质量为5m的物体的动能为零，其重力势能转化为弹簧的弹性势能。由机械能守恒定律知，弹簧长度为l时的弹性势能为Ep5mgl设P到达B点时的速度大小为vB，由能量守恒定律得Epmvmg(5ll)联立式，并代入题给数据得vB若P能沿圆轨道运动到D点，其到达D点时的向心力不能小于重力，即P此时的速度大小v应满足mg0设P滑到D点时的速度为vD，由机械能守恒定律得mvmvmg2l联立式得vDvD满足式要求，故P能运动到D点，并从D点以速度vD水平射出。设P落回到轨道AB所需的时间为t，由运动学公式得2lgt2P落回到AB上的位置与B点之间的距离为svDt联立式得
39、s2l(2)设P的质量为M，为使P能滑上圆轨道，它到达B点时的速度不能小于零。由式可知5mglMg4l要使P仍能沿圆轨道滑回，P在圆轨道的上升高度不能超过半圆轨道的中点C。由机械能守恒定律有MvB2MglEpMvB2Mg4l联立式得mMm答案(1)2l(2)mMm26.解析(1)设列车匀加速直线运动阶段所用的时间为t1；距离为s1；在匀速直线运动阶段所用的时间为t2,距离为s2，速度为v；在匀减速直线运动阶段所用的时间为t3，距离为s3；甲站到乙站的距离为s.则s1v-t1s2v-t2s3v-t3ss1s2s3联立式并代入数据得s1 950 m(2)设列车在匀加速直线运动阶段的牵引力为F,所做
40、的功为W1；在匀速直线运动阶段的牵引力的功率为P,所做的功为W2.设燃油公交车做与该列车从甲站到乙站相同的功W，将排放气态污染物质量为M.则W1Fs1W2Pt2WW1W2M(3109 kgJ1)W联立式并代入数据得M2.04 kg答案(1)1 950 m(2)2.04 kg27解析(1)要使小物块能够下滑必须满足mgsin 1mgcos 解得tan 0.05(2)物块从斜面顶端下滑到停在桌面边缘过程中物块克服摩擦力做功Wf1mgL1cos 2mg(L2L1cos )全过程由动能定理得：mgL1sin Wf0代入数据解得20.8(3)当53时物块能够滑离桌面，做平抛运动落到地面上，物块从斜面顶端
41、由静止滑到桌面边缘，由动能定理得：mgL1sin Wfmv2由解得v1 m/s对于平抛过程列方程有：Hgt2，解得t0.4 sx1v-t，解得x10.4 m则xmx1L21.9 m答案(1)tan 0.05(2)0.8(3)1.9 m28. 解析(1)一小环在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力，则说明下落到b点时的速度水平,小环做平抛运动的轨迹与轨道bc重合，故有sv0thgt2在ab滑落过程中，根据动能定理可得mgRmv联立三式可得R0.25 m(2)下滑过程中,初速度为零，只有重力做功，根据动能定理可得mghmv因为物体滑到c点时与竖直方向的夹角等于(1)问中做平抛运动过程中经过c点
42、时速度与竖直方向的夹角相等,设为，则根据平抛运动规律可知sin根据运动的合成与分解可得sin 联立可得v水平 m/s.答案(1)0.25 m(2) m/s29解析(1)设开始时细绳的拉力大小为T1,传感装置的初始值为F1，物块质量为M，由平衡条件得对小球，T1mg对物块，F1T1Mg当细绳与竖直方向的夹角为60时,设细绳的拉力大小为T2，传感装置的示数为F2，据题意可知，F21.25F1，由平衡条件得对小球，T2mgcos 60对物块，F2T2Mg联立式，代入数据得M3m(2)设小球运动至最低位置时速度的大小为v，从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力所做的功为Wf，由动能定理得mgl(
43、1cos 60)Wfmv2在最低位置，设细绳的拉力大小为T3，传感装置的示数为F3，据题意可知，F30.6F1，对小球，由牛顿第二定律得T3mgm对物块，由平衡条件得F3T3Mg联立式，代入数据得Wf0.1mgl答案(1)3m(2)0.1mgl30解析(1)小球在Q点处的速度为v0,从Q到距Q水平距离为的圆环中心处的时间为t1，落到底板上的时间为t，距Q水平距离为的圆环中心到底板的高度为h，由平抛运动规律得Lv0tv0t1Hgt2Hhgt联立式解得hH(2)联立式解得v0L在Q点处对球由牛顿第二定律得FNmg联立式解得FNmg(1)由牛顿第三定律得小球对轨道的压力大小为FNFNmg(1)方向竖
44、直向下(3)从P到Q对小球由动能定理得mgRWfmv联立式解得Wfmg(R)答案(1)H(2)Lmg(1)，方向竖直向下(3)mg(R)31解析(1)滑块滑到B点时对小车压力最大，从A到B机械能守恒mgRmv滑块在B点处，由牛顿第二定律知Nmgm解得N3mg由牛顿第三定律知N3mg(2)滑块下滑到达B点时，小车速度最大由机械能守恒mgRMvm(2vm)2解得vm设滑块运动到C点时，小车速度大小为vC，由功能关系mgRmgLMvm(2vC)2设滑块从B到C过程中，小车运动加速度大小为a，由牛顿第二定律mgMa由运动学规律vv2as解得sL答案(1)3mg(2)L32解析 (1)F-x图象如图所示
45、物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中，弹力做负功，大小等于图线与x轴所围成的图形的面积，所以有WTkxxkx2(2)a.物块由x1向右运动到x3的过程中，弹力做负功WT1(kx1kx3)(x3x1)kxkx物块由x3向左运动到x2的过程中，弹力做正功WT2(kx2kx3)(x3x2)kxkx整个过程中弹力做功WTWT1WT2kxkx弹性势能的变化量EpWTkxkxb整个过程中，摩擦力做功Wfmg(2x3x1x2)弹力做功WTkxkx只与初、末状态的位置有关，与移动路径无关，所以我们可以定义一个由物块之间的相互作用力(弹力)和相对位置决定的能量弹性势能而摩擦力做功与x1、x2、x3有关，即与实际
46、路径有关，所以不可以定义与摩擦力对应的“摩擦力势能”答案见解析33解析(1)游客从B点做平抛运动，有2RvBtRgt2由式得vB从A到B，根据动能定理，有mg(HR)Wfmv0由式得Wf(mgH2mgR)(2)设OP与OB间夹角为，游客在P点时的速度为vP，受到的支持力为N，从B到P由机械能守恒定律，有mg(RRcos )mv0过P点时，根据向心力公式，有mgcos NmN0cos 由式解得hR答案(1)(mgH2mgR)(2)RB组 两年模拟精选(20162015年)1B2D过网前球1与球2所做运动为平抛运动的逆过程，下落的高度相同，根据公式t，所以运动时间相同，C错误；在水平方向上做匀速直
47、线运动，根据公式xv0t可得球1的速度大，水平位移大，过网时球1的速度大于球2的速度，A错误；运动过程中，两球的加速度都等于重力加速度，所以两球的速度变化率相等，B错误；下落的高度相同，乒乓球的质量又相同，所以过程中克服重力做功相同，又因为运动时间相同，所以根据公式P可知球1克服重力做功的功率等于球2克服重力做功的功率，D正确。3B由vt图象斜率的意义得02 s物体加速度大小为a15 m/s2，2 s4 s内加速度大小为a21 m/s2，滑动摩擦力为Ff，由牛顿第二定律得FFfma1，FFfma2，解之得F60 N，Ff40 N，A项错；4 s时拉力的功率PFv120 W，B项正确；4 s内拉
48、力所做功为WFFx1Fx260210 J6022 J480 J，C项错；4 s内物体克服摩擦力做功WFfFfx1Ffx2480 J，D项错。4B在整个运动过程中，小桶向上做加速运动，所以小桶受到的拉力大于重力，小桶处于超重状态，故A、C错误；在小桶上升竖直高度为h的过程中只有重力对小车和小桶做功，由动能定理得：3mghsin 30mgh(3mm)v2；解得小桶的最大速度：v，故B正确；小车和小桶具有相等的最大速度，所以小车的最大动能为：Ekm3mv2mgh，故D错误。5AC在13 s内物块受到的拉力为F25.0 N，物块匀速运动，说明物块所受其他力的合力fF25.0 N。第1 s内物块受到的拉
49、力为F15.5 N，第1 s内物块受到的合外力为F1f0.5 N，选项A正确；由速度图象可知，第1 s内物块的加速度a0.5 m/s2，由牛顿第二定律，F1fma，解得物块的质量为m1 kg，选项B错误；物块加速运动，速度增大，由PFv可知，第1 s内拉力F的功率逐渐增大，选项C正确；由于一直受到拉力作用，前3 s内拉力做的功大于克服摩擦力做的功，所以前3 s内物块机械能一直增大，选项D错误。6B设物体在B点的速度为vB，所受支持力为FNB，根据牛顿第二定律有：FNBmgm，据题有FNB8mg，可得vB，由能量守恒定律可知：物体在A点时弹簧的弹性势能Epmv3.5mgR，故A错误；设物体在C点
50、的速度为vC，由题意可知：mgm，物体由B点运动到C点的过程中，由能量守恒定律得产生的内能Qmv(mv2mgR)，解得QmgR，故B正确；物体在半圆形轨道上做圆周运动，由指向圆心的合力充当向心力，由牛顿运动定律和向心力知识可知，在BD段物体对轨道的压力大于在DC段物体对轨道的压力，则物体在BD段受到的摩擦力大于在DC段的摩擦力，所以根据功能关系可知，物体从B点运动到D点的过程中产生的内能大于mgR，故C错误；物体从A点运动至C点的过程中，由于有弹力和摩擦力做功，所以物体的机械能不守恒，故D错误。7B设物块在传送带上运动位移为s，下落高度h，则物体从A到B运动过程中，机械能变化：EEkEp(mg
51、cos mgsin )smgh(mgcos mgsin )smgssin ，若物块放上后一直加速，且到B点速度仍小于v，则物块机械能一直增大，故A、C正确；若物块在到达B点之前，速度达到v，则物块将和传送带一起匀速运动，但重力势能减小，故机械能减小，故B错误，D正确。8 BD9 解析(1)小球刚好能沿DEN轨道滑下，则在半圆最高点D点必有：mgm，则vD2 m/s(2)从D点到N点，由机械能守恒得：mvD2mg2rmv，代入数据得：vN2 m/s。在N点有：FNmgm，得FN6mg12 N(3)弹簧推开小球的过程中，弹簧对小球所做的功W等于弹簧所具有的弹性势能Ep，根据动能定理得WmgLmghmv0，WmgLmghmv0.44 J即压缩的弹簧所具有的弹性势能为0.44 J。答案(1)2 m/s(2)2 m/s 、12 N(3)0.44 J10解析(1)水桶下降的高度为h时，水桶的速度为v1，金属球的速度为v2，系统机械能守恒，有：MghMv6mv又解得v1(2)水桶匀加速下降的加速度为a，则v2aha对水桶：MgTMa故TM(ga)答案(1)(2)高考资源网版权所有，侵权必究！
