2022年专题六机械能及其守恒定律高考真题集锦 .pdf
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1、读书破万卷下笔如有神专题六机械能及其守恒定律25(2013 高考新课标全国卷)一长木板在水平地面上运动,在 t0 时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度时间图像如图所示己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上取重力加速度的大小g10 m/s2,求:(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;(2)从 t 0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小解析 :从 v -t 图像中获取速度及加速度信息根据摩擦力提供加速度,且不同阶段的摩擦力不同,利用牛顿第二定律列方程求解(1)从
2、t 0时开始, 木板与物块之间的摩擦力使物块加速,使木板减速, 此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止由图可知,在t10.5 s 时,物块和木板的速度相同设t0 到 tt1时间间隔内,物块和木板的加速度大小分别为a1和 a2,则a1v1t1a2v0 v1t1式中 v05 m/s、v11 m/s 分别为木板在t0、tt1时速度的大小设物块和木板的质量均为m,物块和木板间、 木板与地面间的动摩擦因数分别为1、2,由牛顿第二定律得1mgma1(122)mgma2联立式得10.2020.30.(2)在 t1时刻后,地面对木板的摩擦力阻碍木板运动,物块与木板之间的摩擦力改变方向设物块与木板之间的摩擦
3、力大小为f,物块和木板的加速度大小分别为a1和 a2,则由牛顿第二定律得fma22mgfma2名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - 读书破万卷下笔如有神假设 f1mg,与假设矛盾故f 1mg由式知,物块加速度的大小a1等于 a1;物块的v -t 图像如图中点划线所示由运动学公式可推知,物块和木板相对于地面的运动距离分别为s12v212a1s2v0v12t1v212a2?物块相对于木板的位移的大小为ss
4、2s1?联立?式得s1.125 m. 答案: (1)0.200.30(2)1.125 m 20(2013 高考大纲全国卷) 如图所示, 一固定斜面倾角为30 ,一质量为m 的小物块自斜面底端以一定的初速度,沿斜面向上做匀减速运动,加速度的大小等于重力加速度的大小g.若物块上升的最大高度为H,则此过程中,物块的() A动能损失了2mgHB动能损失了mgHC机械能损失了mgHD机械能损失了12mgH解析 :选 AC.运动过程中有摩擦力做功,考虑动能定理和功能关系物块以大小为g 的加速度沿斜面向上做匀减速运动,运动过程中F合mg,由受力分析知摩擦力f12mg,当上升高度为H 时,位移s2H,由动能定
5、理得 Ek 2mgH;由功能关系知 EWf12mgs mgH,选项 A、C 正确19 (2013 高考北京卷 )在实验操作前应该对实验进行适当的分析研究平抛运动的实验装置示意图如图所示小球每次都从斜槽的同一位置无初速释放,并从斜槽末端水平飞出改变水平板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹某同学设想小球先后三次做平抛运动,将水平板依次放在如图1、 2、3 的位置,且1 与 2的间距等于 2 与 3 的间距若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1, x2, x3,机械能的变化量依次为 E1、 E2、 E3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是() Ax2 x
6、1x3x2, E1 E2 E3Bx2 x1x3x2, E1 E2 E3Cx2 x1x3x2, E1 E2 E3Dx2 x1x3 x2, E1 E2t23;在水平方向上x12x2x1v0t12,x23x3x2v0t23,故有: x2x1x3名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 5 页 - - - - - - - - - 读书破万卷下笔如有神x2,又因忽略空气阻力的影响,故此过程中机械能守恒,所以有 E1 E2 E30,选项B 正确23 (2013
7、 高考北京卷 )蹦床比赛分成预备运动和比赛动作两个阶段,最初运动员静止站在蹦床上;在预备运动阶段,他经过若干次蹦跳,逐渐增加上升高度,最终达到完成比赛动作所需的高度;此后,进入比赛动作阶段把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧,弹力大小Fkx (x 为床面下沉的距离,k 为常量)质量 m50 kg 的运动员静止站在蹦床上,床面下沉x00.10 m;在预备运动中,假定运动员所做的总功W 全部用于增加其机械能;在比赛动作中, 把该运动员视作质点,其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为 t2.0 s,设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为 x1.取重力加速度g10 m/s2,忽略空气阻力的影响(1)
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