《2019版高考物理总复习 专题六 机械能及其守恒考题帮》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考物理总复习 专题六 机械能及其守恒考题帮（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1专题六专题六 机械能及其守恒机械能及其守恒题组题组 1 1 功和功率的理解及计算功和功率的理解及计算1.2017 全国卷,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2. 2015 全国卷,17,6 分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( )A B C D 3.
2、2015 浙江高考,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 3.0104 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 NB.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/s2题组题组 2 2 动能定理的理解及计算动能定理的理解及
3、计算4.2016 全国卷,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2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=B.a= C.N=D.N=2( - )2 - 3 - 2 2( - )5.2016 四川高考,1,6 分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
4、.动能增加了 1 900 J B.动能增加了 2 000 JC.重力势能减小了 1 900 JD.重力势能减小了 2 000 J6.2014 全国卷,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、分别表示拉力F1、F2所做的功, 1 2、分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( ) 1 2A.4,2B.4,=2 2 1 2 1 2 1 2 1C. D.t2.小球在从A2 点到B点的过程中重力平均功率的大小=,小球在从B点到C点的过程中重力平均
5、功1 1率的大小=,所以有vD,所以存在一个H值,使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点.根据能量守恒得mg(H-2R)= m1 22解得H=0.6 m.11.(1)7.2 J (2)6 s (3)6.4 J解析:(1)两滑块的加速度大小a=g=1 m/s2两滑块从静止到与传送带共速所需时间t0=2 s0x0= a=2 mx1=6 m2 2故滑块P从传送带左端掉落,滑块P滑到左端时的速度vP=2 m/s2- 21运动时间t4=2 s- 两滑块落地时间差 t=t2+t3-t4=6 s.(3)两滑块共同加速阶段产生的热量Q1=2mg(v0t0-x0)=0.8 J分离后滑块Q向右
6、运动阶段产生的热量Q2=mg(x2-v0t2)=3.6 J滑块P向左运动阶段产生的热量Q3=mg(x1+v0t4)=2 J全过程产生的总热量Q=Q1+Q2+Q3=6.4 J.1.B 洒水车在浇水的过程中质量逐渐减小,则洒水车所受的阻力也逐渐减小,由于洒水车做匀速直线运动,牵引力等于洒水车受到的阻力,即牵引力逐渐减小,C、D 错误;由P=Fv可知洒水车发动机的输出功率逐渐减小,A 错误,B 正确.2.BC 设物块所受支持力大小为FN,钢索拉力大小为T,由牛顿第二定律,对物块有FN-mg=ma,对电梯和物块组成的系统有T-(M+m)g=(M+m)a,解得=,A 错误;对物块由动能定理得 + -mg
7、H= mv2,解得= mv2+mgH,B 正确;由于物块由静止开始做匀加速直线运动,则物块 1 2 1 2的平均速度大小为=,物块克服重力做功的平均功率P=mg = mgv,C 正确;电梯及物块组成 21 2的系统机械能的增加量E=(M+m)gH+(M+m)v2,D 错误.1 23.AB 由功的定义式可知,滑动摩擦力对滑块做功W=-f(L+s),所以滑块克服摩擦力做功为f(L+s),A 项正确;分别对滑块和木板受力分析,由牛顿第二定律,有F-f=ma1,f=Ma2,两物体均做初速度为零的匀加速直线运动,且a1a2,v-t图象如图所示.阴影面积表示滑块相对木板的最大位移,即木板的长度.M越大,木
8、板的v-t图线斜率越小,滑块v-t图线斜率不变,相对位移一定,故滑块到达木板右端所用时间越短,木板的位移s越小,B 项正确;F越大,滑块的v-t图线斜率越大,木板的v-t图线斜率不变,相对位移一定,由图可知滑块到达木板右端25所用时间越短,C 项错误;滑块与木板之间因摩擦产生的热量Q=fL,与其他因素无关,D 项错误.4.ACD 把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中,力F的位移x=-(0.4-0.3)0.42+ 0.32=0.4 m,则力F做的功WF=Fx=20 J,选项 A 正确;把小球B从地面拉到P点正下方C点时,B的速度方向与绳子方向垂直,此时滑块A的速度为零,设B的速度为v,则由动能
9、定理知,WF-mgR= mv2-0,解得v= m/s,选项 B 错误;当细绳与圆形轨道相切时,小球B的速度方向沿1 214圆周的切线方向向上,此时和绳子方向重合,故与滑块A速度大小相等,由几何关系可得h=0.225 m,选项 C 正确;小球B机械能增加量为力F做的功,WF=20 J,选项 D 正确.5.B 弹簧弹力与小球所受重力平衡时小球速度最大,此时弹簧的弹性势能不为零,A 错误;弹簧弹力做负功,由动能定理有mg+W=v2,可得小球克服弹簧弹力做功为-W=- 222 v2,B 正确;弹性势能最大时,弹簧处于压缩状态且弹力大于小球所受重力,C 错误;缓慢上 2拉小球,由动能定理有WF+W弹-W
10、G=0,得WF=WG-W弹Q乙,选项 D 错误;根据能量守恒定律,小物块由A处运动到B处的过程中,传送带多消耗的电能E=mgH+ mv2+Q,甲产生的热量较大,传送带消耗的电能也较多,选项 B 错误.1 28.B 当小球b刚好到达斜面底端时,设两小球的速度大小为v,则由机械能守恒定律可得mgLsin +2mgLsin =2mv2,代入数据解得v=,A 错误;两小球从开始运动到全部1 23 2到达水平面的过程中,设轻杆对小球a做的功为W,则由动能定理可得mgLsin +W= mv2,解1 2得W= mgL,由功能关系可知小球a的机械能增加了mgL,B 正确;如果去掉轻杆,让两小球1 41 4a、
11、b均从斜面上自由下滑,则由x= at2可知,小球b到达斜面底端A点所用的时间是小球1 2a到达斜面底端A点所用时间的倍,根据题意,当小球a运动到水平面上而小球b在斜面2上时,轻杆对小球b做负功,故tbta,C 错误;当小球a在水平面上运动而小球b在斜面上2运动时,两小球沿杆方向上的速度大小相等,但两小球的速度大小不相等,D 错误.9.(1)0.690 (2)0.58 (3)Mm 开始滑块静止时遮光条到光电门的距离s (4)C解析:(1)由游标卡尺读数规则可得遮光条的宽度d=6 mm+0.05 mm18=0.690 cm.(2)滑块经过光电门时的瞬时速度为v= m/s=0.58 m/s. 0.6
12、90 10- 21.2 10- 2(3)令细线拉力为T,则有T=Ma及mg-T=ma,所以T=mg,当Mm时,细线拉力所做的 + 功与钩码重力所做的功近似相等,即W=mgs,故需要测量开始滑块静止时遮光条到光电门的距离s.(4)保持滑块与遮光条的总质量M不变,细线拉力做的功W=mgs,滑块与遮光条的动能改变量Ek= Mv2-0,由运动学规律知v2=2as,由牛顿运动定律知mg=Ma,v=,联立得=m,即1 2 1()222-m图象为过原点的倾斜直线;但当钩码的质量没有远小于滑块与遮光条的总质量时,有1()2=,两式相比较可知,图象斜率将会变小,故直线末端将会发生弯曲,C 正确.1()22( +
13、 )210.(1)见解析 (2)0.2 (3)24 J 36 J27解析:(1)从v-t图象中可以看出,物块被击穿后,先向左做减速运动,速度为零后,又向右做加速运动,当速度等于 2.0 m/s,则随传送带一起做匀速运动,所以,传送带的速度大小为v=2.0 m/s,方向向右.(2)由v-t图象可得物块在滑动摩擦力的作用下做匀变速运动的加速度a= m/s2=2.0 4.02m/s2由牛顿第二定律得滑动摩擦力Ff=Mg,则物块与传送带间的动摩擦因数= =0.2. (3)由v-t图象可知传送带与物块间存在摩擦力的时间只有 3 s,传送带在这段时间内移动的位移为x,则x=vt=2.03 m=6.0 m所以传送带对外所做的功W=Ffx=24 J设物块被击中后的初速度为v1,向左运动的时间为t1,向右运动直至和传送带达到共同速度的时间为t2,则有物块向左运动时产生的内能Q1=Mg(vt1+t1)=32 J12物块向右运动时产生的内能Q2=Mg(vt2- t2)=4 J 2所以子弹射穿物块后系统转化为内能的能量Q=Q1+Q2=36 J.
