《高考物理 高考模拟新题分类汇编5 功和能.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理 高考模拟新题分类汇编5 功和能.doc(13页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、E单元功和能E1 功和功率17E12012浙江卷 功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰假设每户家庭有2只60 W的白炽灯,均用10 W的LED灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近()A8108 kWhB81010 kWhC81011 kWh D81013 kWh17B解析 每户两只白炽灯被两只LED灯替换后,节约电功率为120 W20 W100 W,每天按照五个小时用电计算,节电0.5 kWh,全年按照360天计算,节电180 kWh,全国按照四亿家庭计算,节电7.21010 kWh,故选项B正确图13E12
2、012江苏卷 如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是()A逐渐增大B逐渐减小C先增大,后减小D先减小,后增大3A解析 小球在运动过程中受到重力G、水平拉力F和细线的拉力T,根据动能定理可知,WGWFWTmvmv0,因细线的拉力始终与速度方向垂直,故细线的拉力不做功,所以水平拉力F做的功与克服重力做的功相等,它们的功率大小也相等;根据运动的分解可知,小球沿竖直方向的分速度逐渐增大,因此克服重力做功的功率逐渐增大,即在此过程中拉力的瞬时功率也逐渐增大,A项正确 E2 动能 动能定理22D6E220
3、12山东卷 如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R1.0 m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L0.5 m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点一可视为质点的物块,其质量m0.2 kg,与BC间的动摩擦因数10.4.工件质量M0.8 kg,与地面间的动摩擦因数20.1.(取g10 m/s2)(1)若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求P、C两点间的高度差h.(2)若将一水平恒力F作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动求F的大小当速度v5 m/s时,使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间
4、和位移),物块飞离圆弧轨道落至BC段,求物块的落点与B点间的距离22解析 (1)物块从P点下滑经B点至C点的整个过程,根据动能定理得mgh1mgL0代入数据得h0.2 m(2)设物块的加速度大小为a,P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角,由几何关系可得cos根据牛顿第二定律,对物块有mgtanma对工件和物块整体有F2(Mm)g(Mm)a联立式,代入数据得F8.5 N设物块平抛运动的时间为t,水平位移为x1,物块落点与B点间的距离为x2,由运动学公式得hgt2x1vtx2x1Rsin联立式,代入数据得x20.4 m21C2、D1、E22012福建卷 如图,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动
5、力的小船沿直线拖向岸边已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质量为m,小船受到的阻力大小恒为f,经过A点时的速度大小为v0,小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1,A、B两点间距离为d,缆绳质量忽略不计求:(1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf;(2)小船经过B点时的速度大小v1;(3)小船经过B点时的加速度大小a.21解析 (1)小船从A点运动到B点克服阻力做功Wffd(2)小船从A点运动到B点,电动机牵引绳对小船做功WPt1由动能定理有WWfmvmv由式解得v1(3)设小船经过B点时绳的拉力大小为F,绳与水平方向夹角为,电动机牵引绳的速度大小为u,则PFuuv1cos由
6、牛顿第二定律有Fcosfma由式解得a24B5F2E2E32012安徽卷 如图19所示,装置的左边是足够长的光滑水平台面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M2 kg的小物块A.装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接传送带始终以u2 m/s的速率逆时针转动装置的右边是一光滑曲面,质量m1 kg的小物块B从其上距水平台面高h1.0 m处由静止释放已知物块B与传送带之间的动摩擦因数0.2,l1.0 m设物块A、B间发生的是对心弹性碰撞,第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态取g10 m/s2.图19(1)求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小;(2)通过计算说明物块B与物块A第
7、一次碰撞后能否运动到右边的曲面上;(3)如果物块A、B每次碰撞后,物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,试求出物块B第n次碰撞后的运动速度大小24解析 (1)设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0.由机械能守恒知mghmv得v0设物块B在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为a,则mgma设物块B通过传送带后运动速度大小为v,有v2v2al联立解得v4 m/s由于vu2 m/s,所以v4 m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小(2)设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为V、v1,取向右为正方向,由弹性碰撞知mvmv1MVmv2mvMV2
8、解得v1v m/s即碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动设物块B在传送带上向右运动的最大位移为l,则0v2al得l mu2 m/s,所以v4 m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小(2)设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为V、v1,取向右为正方向,由弹性碰撞知mvmv1MVmv2mvMV2解得v1v m/s即碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动设物块B在传送带上向右运动的最大位移为l,则0v2al得l m1 m所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上(3)当物块B在传送带上向右运动的速度为零后,将会沿传送带向左加速可以判断,物块B运动到左边台面时的速度大小为v1,继而与物块A发生第二次碰
9、撞设第二次碰撞后物块B速度大小为v2,同上计算可知v2v12v物块B与物块A第三次碰撞、第四次碰撞,碰撞后物块B的速度大小依次为v3v23vv4v34v则第n次碰撞后物块B的速度大小为vn()nv. E4 实验:探究动能定理11E42012江苏卷 为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据图9图10(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮请提出两个解决方法(2)请根据下表的实验数据作出sh关系
10、的图象h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3)实验测得A、B的质量分别为m0.40 kg、M0. 50 kg.根据sh图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数_.(结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致的测量结果_(选填“偏大”或“偏小”)11答案 (1)减小B的质量(或增大A的质量)增加细线的长度(或降低B的起始高度)(2)如图所示(3)0.4(4)偏大解析 (1)实验开始时发现A释放后会撞到滑轮,主要是加速度过大或加速时间过长,可以通过减小B的质量或增大A的质量来减小加速度,通过增加细线的长度或降低B的起始高度来缩短加速时间(2)sh图象如图所示(3)本实验测动摩擦因数的原理是动能定理,即由Mghmgh(Mm)v2,mgsmv2,求得sh,图象的斜率k,即,解得0.4.(4)本实验测动摩擦因数的原理是动能定理,如果考虑克服滑轮摩擦做功W,则MghmghW(Mm)v2,mgsmv2,求得,如果忽略克服滑轮摩擦做功,则动摩擦因数偏大 E5 实验:验证机械能守恒定律 E6 功和能综合21E62012四川卷 如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变用水平力F缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止撤去F后,