课标版2021高考物理一轮复习专题六机械能守恒定律精练含解析.docx

专题六机械能守恒定律【考情探究】考点考向5年考情预测热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法功和功率功、功率2018课标,19,6分4v-t图像能量观念、模型建构图像法2017课标,14,6分3圆周运动能量观念、模型建构2016课标,19,6分3牛顿第二定律运动与相互作用观念、能量观念2016课标,21,6分4运动与相互作用观念、能量观念动能定理、机械能守恒定律及其应用动能定理及其应用2019课标,17,6分4Ek-h图像运动与相互作用观念、能量观念图像法2019课标,18,6分3E-h图像能量观念图像法2019课标,25,20分4f-t图像运动与相互作用观念、能量观念图像法2019天津理综,10,16分3匀变速直线运动运动与相互作用观念、能量观念2019江苏单科,8,4分3运动与相互作用观念、能量观念2018课标,14,6分2能量观念2018课标,25,20分4动量科学推理2017课标,24,12分4匀变速运动规律科学推理2016课标,16,6分3模型建构2016课标,20,6分4科学推理2015课标,17,6分4牛顿第三定律科学推理机械能守恒定律及其应用2018课标,15,6分3动量定理能量观念2018天津理综,2,6分3圆周运动运动与相互作用观念、能量观念2016课标,24,12分4圆周运动科学推理2015课标,21,6分4能量观念功能关系、能量守恒定律功能关系2018课标,18,6分4科学推理2017课标,24,12分4模型建构分析解读本专题是力学的重点内容之一,高考从三个角度进行考查:第一,功和功率;第二,动能定理及其应用;第三,功能关系、机械能守恒定律及其应用。一般是与其他知识(如牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动、电磁学等内容)结合起来,考查学生对规律的应用理解、对综合问题的分析能力以及对能量转化与守恒思想的建立情况。【真题探秘】破考点 练考向【考点集训】考点一功和功率1.(2020届甘肃兰州一中期中,17)(多选)质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上,从t=0时刻开始受到方向恒定的水平拉力F作用,F与时间t的关系如图甲所示。物体在t02时刻开始运动,其v-t图像如图乙所示,若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则()A.物体在t0时刻的加速度大小为F0mB.物体与地面间的动摩擦因数为2F0mgC.物体所受合外力在t0时刻的功率为2F0v0D.水平力F在t0到2t0这段时间内的平均功率为F02v0+F0t0m答案AD2.(2020届内蒙古集宁一中摸底,14)如图所示,水平传送带在电动机带动下以速度v1=2m/s匀速运动,小物体P、Q质量分别为0.2kg和0.3kg,由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻P放在传送带中点处由静止释放。已知P与传送带间的动摩擦因数为0.5,传送带水平部分两端点间的距离为4m,不计定滑轮质量及摩擦,P与定滑轮间的绳水平,g取10m/s2。(1)判断P在传送带上的运动方向并求其加速度大小;(2)求P从开始到离开传送带水平端点的过程中,与传送带间因摩擦产生的热量;(3)求P从开始到离开传送带水平端点的过程中,电动机多消耗的电能。答案(1)向左4m/s2(2)4J(3)2J考点二动能定理、机械能守恒定律及其应用1.(2018课标,14,6分)如图, 某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定()A.小于拉力所做的功 B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功答案A2.(2020届东北三校联考,6)如图所示,一个质量为m=60kg的物体在沿固定斜面向上的恒定外力F作用下,由静止开始从斜面的底端沿光滑斜面向上做匀加速直线运动,经过一段时间后外力F做的功为120J,此后撤去外力F,物体又经过一段时间后回到出发点。若以地面为零势能面,则下列说法正确的是()A.在这个过程中,物体的最大动能小于120JB.在这个过程中,物体的最大重力势能大于120JC.在撤去外力F之后的过程中,物体的机械能等于120JD.在刚撤去外力F时,物体的速率为2m/s答案C3.(2020届陕西西安中学期中,2)如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,当小环距桌面多高时大圆环对它的作用力为零()A.53R B.65R C.R D.75R答案A4.(2018甘肃兰州摸底,8)如图所示,光滑轨道由AB、BCDE两段细圆管平滑连接组成,其中AB段水平,BCDE段为半径为R的四分之三圆弧,圆心O及D点与AB等高,整个轨道固定在竖直平面内,现有一质量为m,初速度v0=10gR2的光滑小球水平进入圆管AB,设小球经过管道交接处无能量损失,圆管内径远小于R,则(小球直径略小于管内径)()A.小球到达C点时的速度大小vC=3gR2B.小球能通过E点且抛出后恰好落至B点C.无论小球的初速度v0为多少,小球到达E点时的速度都不能为零D.若将DE段轨道拆除,则小球能上升的最大高度与D点相距2R答案B5.(2018江西上饶六校一联)如图所示,质量m=3kg的小物块以初速度v0=4m/s水平向右抛出,恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道,圆弧轨道的半径为R=3.75m,B点是圆弧轨道的最低点,圆弧轨道与水平轨道BD平滑连接,A与圆心O的连线与竖直方向成37°角。MN是一段粗糙的水平轨道,小物块与MN间的动摩擦因数=0.1,轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为r=0.4m的半圆轨道,C点是圆弧轨道的最高点,半圆轨道与水平轨道BD在D点平滑连接。已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)求小物块的抛出点离A点的高度h;(2)若MN的长度为L=6m,求小物块通过C点时所受轨道的弹力大小FN;(3)若小物块恰好能通过C点,求MN的长度L'。答案(1)0.45m(2)60N(3)10m考点三功能关系、能量守恒定律1.如图所示,质量为m的物体A和质量为2m的物体B通过不可伸长的轻绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧。开始用手托着物体A使弹簧处于原长且细绳伸直,此时物体A与地面的距离为h,物体B静止在地面上。现由静止释放A,A与地面即将接触时速度恰好为0,此时物体B对地面恰好无压力,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.物体A下落过程中一直处于失重状态B.物体A即将落地时,物体B处于失重状态C.物体A下落过程中,弹簧的弹性势能最大值为mghD.物体A下落过程中,A的动能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小答案C2.(多选)如图所示,两个可视为质点的小球a、b的质量均为m,a、b通过铰链用刚性轻杆连接,轻杆长度为L。a套在另一根固定的光滑竖直杆上,b放在光滑水平地面上,开始时a、b之间的轻杆可以认为是竖直静止的,在轻轻扰动下,a向下运动,b向右运动。不计一切摩擦,重力加速度大小为g。则()A.a落地前,轻杆对b一直做正功B.a落地时速度大小为2gLC.a下落过程中的某个时刻,其加速度大小可能等于gD.a落地前,当a的机械能最小时,杆对b所做的功为4mgL27答案BCD3.(2018河南九校联考,14)如图所示,传送带AB总长为l=10m,与一个半径为R=0.4m的光滑四分之一圆弧轨道BC相切于B点,传送带速度恒为v=6m/s,方向向右,现有一个滑块以一定初速度从A点水平滑上传送带,滑块质量为m=10kg,滑块与传送带间的动摩擦因数为=0.1,已知滑块运动到B端时,刚好与传送带同速,求:(1)滑块的初速度;(2)滑块能上升的最大高度;(3)滑块第二次在传送带上滑行时,滑块和传送带系统产生的内能。答案(1)214m/s或4m/s(2)1.8m(3)220J4.(2020届四川成都联考,14)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,以及它离开半圆轨道后落回到AB上的位置与B点之间的距离;(2)若P能滑上半圆轨道,且仍能沿半圆轨道滑下,求P的质量的取值范围。答案(1)6gl22l(2)53mM<52m炼技法 提能力【方法集训】方法1机车启动问题的处理方法1.(2020届中原名校联盟质检)如图甲所示,水平面上一质量为m的物体在水平力F作用下开始做加速运动,力F的功率P保持恒定,运动过程中物体所受的阻力f大小不变,物体速度最终达到稳定值vm,作用过程物体速度的倒数1v与加速度a的关系图像如图乙所示。在已知功率P的情况下,根据图像所给信息可知以下说法中正确的是()A.可求出m、f和vmB.不能求出mC.不能求出fD.可求出加速运动时间答案A2.如图甲所示,一升降机在电动机的拉力作用下,由静止开始沿竖直方向向上运动,在电动机的带动下,升降机先做匀加速运动,5s末电动机达到额定功率,之后保持额定功率不变,升降机运动的v-t图像如图乙所示,已知电动机的额定功率P=36kW,重力加速度g取10m/s2,求:(1)升降机的总质量。(2)升降机在08s内上升的高度。答案(1)300kg(2)58.8m方法2巧用动能定理求总路程的方法1.(2020届甘肃兰州一中期中,25)如图所示,一根轻弹簧左端固定于竖直墙上,右端被质量m=1kg可视为质点的小物块压缩而处于静止状态,且弹簧与物块不拴接,弹簧原长小于光滑平台的长度。在平台的右端有一传送带,AB长L=5m,物块与传送带间的动摩擦因数1=0.2,与传送带相邻的粗糙水平面BC长s=1.5m,它与物块间的动摩擦因数2=0.3,在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧轨道与BC平滑连接,圆弧对应的圆心角为=120°,在圆弧轨道的最高点F处有一固定挡板,物块撞上挡板后会以原速率反弹回来。若传送带以v=5m/s的速率顺时针转动,不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失。当弹簧储存的Ep=18J能量全部释放时,小物块恰能滑到与圆心等高的E点,取g=10m/s2。(1)求右侧圆弧轨道的半径R;(2)求小物块最终停下时与C点的距离;(3)若传送带的速度大小可调,欲使小物块与挡板只碰一次,且碰后不脱离轨道,求传送带速度的可调节范围。答案(1)0.8m(2)13m(3)37m/sv43m/s2.(2018四川绵阳摸底,12)如图所示,装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB、CD段是光滑的,水平轨道BC的长度x=5m,轨道CD足够长且倾角=37°,A、D两点离轨道BC的高度分别为h1=4.30m,h2=1.35m。现让质量为m的小滑块(可视为质点)自A点由静止释放。已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数=0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)小滑块第一次到达D点时的速度大小;(2)小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔;(3)小滑块最终停止的位置距B点的距离。答案(1)3m/s(2)2s(3)1.4m方法3巧用功能关系处理问题1.(2018安徽皖南八校联考,12)(多选)如图所示,竖直平面内有一固定的光滑轨道ABCD,其中倾角为=37°的斜面AB与半径为R的圆弧轨道平滑相切于B点,CD为竖直直径,O为圆心。质量为m的小球(可视为质点)从与B点高度差为h的位置A点沿斜面由静止释放。重力加速度大小为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是()A.当h=2R时,小球过C点时对轨道的压力大小为275mgB.当h=2R时,小球会从D点离开圆弧轨道做平抛运动C.当h=3R时,小球运动到D点时对轨道的压力大小为1.4mgD.调整h的值,小球能从D点离开圆弧轨道,并能恰好落在B点答案AC2.甲、乙是两只完全相同的排球,质量均为m。A、B是同一水平线的两个位置。排球甲由A点以初动能E0竖直向上抛出,在甲到达最高点的同一时刻,将排球乙由B点以某一较小初动能竖直向上抛出,最终,甲、乙同一时刻回到各自抛出点,甲回到A点的动能为kE0(k<1)。已知,两只排球在运动过程中空气阻力大小相等且恒定,重力加速度为g。求:(1)取AB水平线为零势面,求甲在上升和下降过程中动能与重力势能相等时的高度分别是多少?(2)乙球的初动能。答案(1)设空气阻力大小为f,甲上升的最大高度为H甲上升过程,由动能定理有(mg+f)H=E0甲下降过程,由动能定理有(mg-f)H=kE0得:f=1-k1+kmgH=(1+k)E02mg设上升途中离AB高h1处第一次动能等于重力势能,有mgh1=E0-(mg+f)h1得h1=(1+k)E0(3+k)mg设下降途中离AB高h2处第二次动能等于重力势能,有(mg-f)(H-h2)=mgh2得h2=k(k+1)E0(3k+1)mg(2)E0(k+1)2【5年高考】A组基础题组1.(2019课标,17,6分)从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度h在3m以内时,物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2。该物体的质量为()A.2kgB.1.5kgC.1kgD.0.5kg答案C2.(2019课标,18,6分)(多选)从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点,该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2。由图中数据可得()A.物体的质量为2kgB.h=0时,物体的速率为20m/sC.h=2m时,物体的动能Ek=40JD.从地面至h=4m,物体的动能减少100J答案AD3.(2018课标,15,6分)高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A.10NB.102NC.103ND.104N答案C4. (2017课标,14,6分)如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力()A.一直不做功 B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心答案A5.(2016课标,19,6分)(多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。若它们下落相同的距离,则()A.甲球用的时间比乙球长B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功答案BD6.(2016课标,16,6分)小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点()A.P球的速度一定大于Q球的速度B.P球的动能一定小于Q球的动能C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度答案C7.(2016课标,20,6分)(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()A.a=2(mgR-W)mRB.a=2mgR-WmRC.N=3mgR-2WRD.N=2(mgR-W)R答案AC8.(2018课标,18,6分)如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R;bc是半径为R的四分之一圆弧,与ab相切于b点。一质量为m的小球,始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点,机械能的增量为()A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR答案C9.(2019江苏单科,8,4分)(多选)如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态。小物块的质量为m,从A点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s,与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,弹簧未超出弹性限度。在上述过程中()A.弹簧的最大弹力为mgB.物块克服摩擦力做的功为2mgsC.弹簧的最大弹性势能为mgsD.物块在A点的初速度为2gs答案BC10.(2017课标,24,12分)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1<s0)处分别放置一个挡板和一面小旗,如图所示。训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v1。重力加速度大小为g。求(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度。答案(1)v02-v122gs0(2)s1(v1+v0)22s0211.(2019天津理综,10,16分)完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧,示意如图2,AB长L1=150m,BC水平投影L2=63m,图中C点切线方向与水平方向的夹角=12°(sin12°0.21)。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动,经t=6s到达B点进入BC。已知飞行员的质量m=60kg,g=10m/s2,求(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功W;(2)舰载机刚进入BC时,飞行员受到竖直向上的压力FN多大。答案(1)7.5×104J(2)1.1×103NB组提升题组1.(2017课标,16,6分)如图,一质量为m、长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距13l。重力加速度大小为g。在此过程中,外力做的功为()A.19mglB.16mglC.13mglD.12mgl答案A2.(2015课标,21,6分)(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()A.a落地前,轻杆对b一直做正功B.a落地时速度大小为2ghC.a下落过程中,其加速度大小始终不大于gD.a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg答案BD3. (2016课标,21,6分)(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ONM<OMN<2。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两点的重力势能差答案BCD4.(2015课标,17,6分)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()A.W=12mgR,质点恰好可以到达Q点B.W>12mgR,质点不能到达Q点C.W=12mgR,质点到达Q点后,继续上升一段距离D.W<12mgR,质点到达Q点后,继续上升一段距离答案C5.(2019课标,25,20分)一质量为m=2000kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中,司机突然发现前方100m处有一警示牌,立即刹车。刹车过程中,汽车所受阻力大小随时间的变化可简化为图(a)中的图线。图(a)中,0t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略,汽车仍保持匀速行驶),t1=0.8s;t1t2时间段为刹车系统的启动时间,t2=1.3s;从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作,直至汽车停止。已知从t2时刻开始,汽车第1s内的位移为24m,第4s内的位移为1m。图(a)图(b)(1)在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v-t图线;(2)求t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小;(3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t1t2时间内汽车克服阻力做的功;从司机发现警示牌到汽车停止,汽车行驶的距离约为多少(以t1t2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度)?答案(1)v-t图像如图所示。(2)28m/s8m/s2(3)30m/s1.16×105J87.5m6.(2018课标,25,20分)如图,在竖直平面内,一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切,BC为圆弧轨道的直径,O为圆心,OA和OB之间的夹角为,sin=35。一质量为m的小球沿水平轨道向右运动,经A点沿圆弧轨道通过C点,落至水平轨道;在整个过程中,除受到重力及轨道作用力外,小球还一直受到一水平恒力的作用。已知小球在C点所受合力的方向指向圆心,且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求(1)水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小;(2)小球到达A点时动量的大小;(3)小球从C点落至水平轨道所用的时间。答案(1)34mg5gR2(2)m23gR2(3)355Rg7.(2016课标,24,12分)如图,在竖直平面内有由14圆弧AB和12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R2。一小球在A点正上方与A相距R4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。答案(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EkA=mgR4设小球在B点的动能为EkB,同理有EkB=mg5R4由式得EkBEkA=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N应满足N0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N+mg=mvC2R2由式得,vC应满足mgm2vC2R由机械能守恒有mgR4=12mvC2由式可知,小球恰好可以沿轨道运动到C点。评分参考第(1)问6分,式各2分;第(2)问6分,式各2分,“可以运动到C点”2分。反思总结此题考查机械能守恒和竖直平面内的圆周运动中临界值问题,难度中等。应参照“绳球”模型的处理方法。C组教师专用题组1.(2015四川理综,1,6分)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.水平抛的最大C.斜向上抛的最大D.斜向下抛的最大答案A2.(2013课标,20,6分,0.515)(多选)目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列判断正确的是()A.卫星的动能逐渐减小B.由于地球引力做正功,引力势能一定减小C.由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小答案BD3.(2014上海单科,11,3分)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()答案C4.(2017江苏单科,9,4分)(多选)如图所示,三个小球A、B、C的质量均为m,A与B、C间通过铰链用轻杆连接,杆长为L。B、C置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长。现A由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角由60°变为120°。A、B、C在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g。则此下降过程中()A.A的动能达到最大前,B受到地面的支持力小于32mgB.A的动能最大时,B受到地面的支持力等于32mgC.弹簧的弹性势能最大时,A的加速度方向竖直向下D.弹簧的弹性势能最大值为32mgL答案AB5.(2014福建理综,18,6分)如图,两根相同的轻质弹簧,沿足够长的光滑斜面放置,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答案C6.(2015浙江理综,18,6分)(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3.0×104kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N;弹射器有效作用长度为100m,推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/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1.1×106NB.弹射器对舰载机所做的功为1.1×108JC.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107WD.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s2答案ABD7.(2015北京理综,18,6分)“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是()A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小C.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力答案A8.(2017江苏单科,3,3分)一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处。物块初动能为Ek0,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能Ek与位移x关系的图线是()答案C9.(2016浙江理综,18,6分)(多选)如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为h,与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成,滑草车与草地之间的动摩擦因数为。质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。则()A.动摩擦因数=67B.载人滑草车最大速度为2gh7C.载人滑草车克服摩擦力做功为mghD.载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为35g答案AB10.(2014大纲全国,19,6分)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v2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()A.tan和H2 B.v22gH-1tan和H2C.tan和H4 D.v22gH-1tan和H4答案D11.(2018天津理综,2,6分)滑雪运动深受人民群众喜爱。某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中()A.所受合外力始终为零B.所受摩擦力大小不变C.合外力做功一定为零D.机械能始终保持不变答案C12.(2018江苏单科,7,4分)(多选)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点。在从A到B的过程中,物块()A.加速度先减小后增大B.经过O点时的速度最大C.所受弹簧弹力始终做正功D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功答案AD13.(2014安徽理综,15,6分)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点的速率为v2,所需时间为t2。则()A.v1=v2,t1>t2B.v1<v2,t1>t2C.v1=v2,t1<t2D.v1<v2,t1<t2答案A14.(2014课标,16,6分)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()A.WF2>4WF1,Wf2>2Wf1B.WF2>4WF1,Wf2=2Wf1C.WF2<4WF1,Wf2=2Wf1D.WF2<4WF1,Wf2<2Wf1答案C15.(2014江苏单科,15,16分)如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0。小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为。乙的宽度足够大,重力加速度为g。(1)若乙的速度为v0,求工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离s;(2)若乙的速度为2v0,求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v;(3)保持乙的速度2v0不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复。若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,求驱动乙的电动机的平均输出功率 - 17 -