2018屆高考物理三輪沖刺機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練(含解析)

2018屆高考物理三輪沖刺：機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練(含解析)2018屆高考物理三輪沖刺：機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練(含解析)2018屆高考物理三輪沖刺：機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練(含解析)2018屆高考物理三輪沖刺：機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練（含解析）三輪沖刺--機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練1、在上海的某活動(dòng)中引入了全國(guó)首個(gè)戶外風(fēng)洞翱翔體驗(yàn)裝置，體驗(yàn)者在風(fēng)力作用下飄揚(yáng)在半空。若減小風(fēng)力，體驗(yàn)者在加速下落過(guò)程中A．失重且機(jī)械能增加B．失重且機(jī)械能減少C．超重且機(jī)械能增加D．超重且機(jī)械能減少【答案】B【解析】據(jù)題意，體驗(yàn)者飄揚(yáng)時(shí)碰到的重力細(xì)風(fēng)力平衡；在加速下降過(guò)程中，風(fēng)力小于重力，即重力對(duì)體驗(yàn)者做正功，風(fēng)力做負(fù)功，體驗(yàn)者的機(jī)械能減??；加速下降過(guò)程中，加速度方向向下，體驗(yàn)者處于失重狀態(tài)，應(yīng)選項(xiàng)B正確。2、韓曉鵬是我國(guó)首位在冬奧會(huì)雪上項(xiàng)目奪冠的運(yùn)動(dòng)員。他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對(duì)他做功1900J，他戰(zhàn)勝阻力做功100J。韓曉鵬在此過(guò)程中A．動(dòng)能增加了1900JB．動(dòng)能增加了2000JC．重力勢(shì)能減小了1900JD．重力勢(shì)能減小了2000J【答案】C【解析】依照動(dòng)能定理可知，動(dòng)能的增加量等于合外力做功，即動(dòng)能的增加量為1900J–100J=1800J，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；重力做功等于重力勢(shì)能的變化量，故重力勢(shì)能減小了1900J，選項(xiàng)C正確，1/112018屆高考物理三輪沖刺：機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練（含解析）D錯(cuò)誤。3．如圖，圓滑圓軌道固定在豎直面內(nèi)，一質(zhì)量為m的小球沿軌道做完滿的圓周運(yùn)動(dòng)。已知小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為N1，在高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為N2。重力加速度大小為g，則N1–N2的值為A．3mgB．4mgC．5mgD．6mg【答案】D【解析】設(shè)小球在最低點(diǎn)時(shí)速度為v1，在最高點(diǎn)時(shí)速度為v2，根據(jù)牛頓第二定律有，在最低點(diǎn)：N1–mg=mv12，在最高點(diǎn)：N2+mg=mv22；RR從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，依照動(dòng)能定理有mg·2R=mv12–mv22，聯(lián)立可得：2212N–N=6mg，應(yīng)選項(xiàng)D正確。4、我國(guó)高鐵技術(shù)處于世界當(dāng)先水平，友善號(hào)動(dòng)車組是由動(dòng)車和拖車編組而成，供應(yīng)動(dòng)力的車廂叫動(dòng)車，不供應(yīng)動(dòng)力的車廂叫拖車。假設(shè)動(dòng)車組各車廂質(zhì)量均相等，動(dòng)車的額定功率都相同，動(dòng)車組在水平直軌道上運(yùn)行過(guò)程中阻力與車重成正比。某列動(dòng)車組由8節(jié)車廂組成，其中第1、5節(jié)車廂為動(dòng)車，其余為拖車，則該動(dòng)車組A．啟動(dòng)時(shí)乘客碰到車廂作用力的方向與車運(yùn)動(dòng)的方向相反B．做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之2/112018屆高考物理三輪沖刺：機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練（含解析）比為3:2C．進(jìn)站時(shí)從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停下來(lái)滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的速度成正比D．與改為4節(jié)動(dòng)車帶4節(jié)拖車的動(dòng)車組最大速度之比為1:2【答案】BD【解析】列車啟動(dòng)時(shí)，乘客隨車廂加速運(yùn)動(dòng)，加速度方向與車的運(yùn)動(dòng)方向相同，故乘客碰到車廂的作用力方向與車運(yùn)動(dòng)方向相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。動(dòng)車組運(yùn)動(dòng)的加速度a2F8kmgFkg，對(duì)第6、、88m4m7節(jié)車廂整體：F=3ma+3kmgF；對(duì)第7、8節(jié)車廂整體：56F=2ma+2kmgF；故第5、6節(jié)車廂與第6、7節(jié)車廂間的作用力之67比為3:2，選項(xiàng)B正確。依照動(dòng)能定理1Mv2kMgs，解得sv2，可22kg知進(jìn)站時(shí)從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停下來(lái)滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)速度的平方成正比，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；8節(jié)車廂有2節(jié)動(dòng)車時(shí)的最大速度為vm12P；8節(jié)車廂有4節(jié)動(dòng)車時(shí)的最大速度為vm24P，則vm11，8kmg8kmgvm22選項(xiàng)D正確。5、以下列圖為一滑草場(chǎng)。某條滑道由上下兩段高均為h，與水平面傾角分別為45°和37°的滑道組成，滑草車與草地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開(kāi)始自由下滑，經(jīng)過(guò)上、下兩段滑道后，最后恰好靜止于滑道的底端（不計(jì)滑草車在兩段滑道交接處的能量損失，sin37o=0.6，cos37o=0.8）。則3/112018屆高考物理三輪沖刺：機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練（含解析）A．動(dòng)摩擦因數(shù)67B．載人滑草車最大速度為2gh7C．載人滑草車戰(zhàn)勝摩擦力做功為mghD．載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為【答案】AB

g【解析】由動(dòng)能定理可知：mg2hmgcos45ohmgcos37oh0，解得6，選項(xiàng)A正sin45osin37o7確；對(duì)前一段滑道，依照動(dòng)能定理有mghmgcos45oh1mv2，sin45o2解得：v2gh，則選項(xiàng)B正確；載人滑草車戰(zhàn)勝摩擦力做功為2mgh，7選項(xiàng)C錯(cuò)誤；載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為mgsin37omgcos37o3amg，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。356、如圖，小球套在圓滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與小球相連?，F(xiàn)將小球從M點(diǎn)由靜止釋放，它在下降的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了N點(diǎn)。已知M、N兩點(diǎn)處，彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且∠ONM<∠OMN<π。在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中2A．彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功資*源%庫(kù)B．有兩個(gè)時(shí)辰小球的加速度等于重力加速度4/112018屆高考物理三輪沖刺：機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練（含解析）C．彈簧長(zhǎng)度最短時(shí)，彈力對(duì)小球做功的功率為零D．小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢(shì)能差【答案】BCD【解析】因M和N兩點(diǎn)處彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，且∠ONM<∠OMN<π，知M處的彈簧處于壓縮狀態(tài)，N處的彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，2則彈簧的彈力對(duì)小球先做負(fù)功后正功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。當(dāng)彈簧水平時(shí)，豎直方向的力只有重力，加速度為g，當(dāng)豎直方向的合外力為mg時(shí)，加速度為也g，則有兩個(gè)時(shí)辰的加速度大小等于g，選項(xiàng)B正確；彈簧長(zhǎng)度最短時(shí)，即彈簧水平，彈力與速度垂直，則做功的功率為零，選項(xiàng)C正確；M→N由動(dòng)能定理WFkWGEk，因和N兩點(diǎn)處彈簧對(duì)M小球的彈力大小相等，則由彈力做功特點(diǎn)知WFk=0，即WGEk，選項(xiàng)D正確。7、以下列圖，三角形傳達(dá)帶以1m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩邊的傳達(dá)帶長(zhǎng)都是2m，且與水平方向的夾角均為37°.現(xiàn)有兩個(gè)物塊A、B從傳達(dá)帶頂端都以大小為v0＝1m/s的初速度沿傳達(dá)帶下滑，物塊A、B與傳達(dá)帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是0.5，取g＝10m/s2，sin37°0.6，cos37°＝0.8.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )A．物塊A、B同時(shí)到達(dá)傳達(dá)帶底端B．傳達(dá)帶對(duì)物塊A做正功，對(duì)B做負(fù)功C．物塊A、B在傳達(dá)帶上的劃痕長(zhǎng)度之比為1∶3D．滑動(dòng)摩擦力對(duì)物塊A與傳達(dá)帶做的功之和與滑動(dòng)摩擦力對(duì)物塊B與傳達(dá)帶做的功之和相同大5/112018屆高考物理三輪沖刺：機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練（含解析）解析：在平行傳達(dá)帶的方向上，由于mgsin37°>μmgcos37°，物塊A、B均沿傳達(dá)帶加速向下滑動(dòng)，傳達(dá)帶對(duì)物塊A、B的摩擦力都沿傳達(dá)帶向上，加速度大小均為a＝mgsin37°－μmgcos37°＝2mm/s2，初速度大小v0相同，又由于兩邊的傳達(dá)帶長(zhǎng)度相同，依照x＝12可知兩者的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為t＝1s，即兩者同時(shí)到達(dá)底端，20選項(xiàng)A正確．滑動(dòng)摩擦力與位移方向均相反，摩擦力均做負(fù)功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；B到達(dá)傳達(dá)帶底端時(shí)的速度大小vB＝v0＋at＝3m/s，傳達(dá)帶在1s內(nèi)的行程x＝vt＝1m，A與傳達(dá)帶是同向運(yùn)動(dòng)的，A的劃痕長(zhǎng)度為A與傳達(dá)帶相對(duì)位移的大小，即2m－1m＝1m．B與傳達(dá)帶是反向運(yùn)動(dòng)的，B的劃痕長(zhǎng)度為B與傳達(dá)帶相對(duì)位移的大小，即2m＋1m＝3m，即物塊A、B在傳達(dá)帶上的劃痕長(zhǎng)度之比為1∶3，選項(xiàng)C正確；物塊A的位移大小為2m，A碰到的滑動(dòng)摩擦力與位移方向相反而做負(fù)功，A碰到的滑動(dòng)摩擦力做的功Wf1＝－f×(2m)，傳達(dá)帶的位移大小為1m，傳達(dá)帶碰到的滑動(dòng)摩擦力與位移方向相同而做正功，滑動(dòng)摩擦力對(duì)傳達(dá)帶做的功Wf2＝f×(1m)，滑動(dòng)摩擦力對(duì)A做的功與對(duì)傳達(dá)帶做的功之和Wf＝Wf1＋Wf2＝－f×(1m)，物塊B的位移大小為2m，B碰到的滑動(dòng)摩擦力與位移方向相反而做負(fù)功，B碰到的滑動(dòng)摩擦力做的功W′f1＝－f×(2m)，傳達(dá)帶的位移大小為1m，傳達(dá)帶碰到的滑動(dòng)摩擦力與位移方向相反而做負(fù)功，滑動(dòng)摩擦力對(duì)傳達(dá)帶做的功W′f2＝－f×(1m)，滑動(dòng)摩擦力對(duì)B做的功與對(duì)傳達(dá)帶做的功之和W′f＝W′f1＋W′f2＝－f×(3m)，即Wf≠W′f，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．[答案]AC8、以下列圖，左側(cè)為一個(gè)固定在水平桌面上的半徑為R的半球形碗，碗口直徑AB水平，O點(diǎn)為球心，碗的內(nèi)表面及碗口圓滑．右6/112018屆高考物理三輪沖刺：機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練（含解析）側(cè)是一個(gè)足夠長(zhǎng)的固定圓滑斜面．一根不可以伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩超出碗口及豎直固定的輕質(zhì)圓滑定滑輪，細(xì)繩兩端分別系有可視為質(zhì)點(diǎn)的小球和物塊，且小球質(zhì)量m1大于物塊質(zhì)量m2.開(kāi)始時(shí)小球恰在A點(diǎn)，物塊在斜面上且距離斜面頂端足夠遠(yuǎn)，此時(shí)滑輪右側(cè)的細(xì)繩與斜面平行且恰好挺直，C點(diǎn)在球心O的正下方．當(dāng)小球由靜止釋松開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )A．在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，小球與物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，小球的速率是物塊速率的C．小球不可以能沿碗面上升到B點(diǎn)

22D．物塊沿斜面上滑的過(guò)程中，地面對(duì)斜面的支持力向來(lái)保持恒定[解析]本題易錯(cuò)之處是誤認(rèn)為小球與物塊的速度大小相等，無(wú)法判斷地面對(duì)斜面的支持力與什么因素有關(guān)．在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，小球與物塊組成的系統(tǒng)只發(fā)生著動(dòng)能和重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)變，小球與物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，選項(xiàng)A正確；當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，設(shè)小球的速率為v1，物塊的速率為v2，解析可知有v2＝v1cos45°22＝2v1，即物塊的速率是小球速率的2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；假設(shè)小球恰能上升到B點(diǎn)，則滑輪左側(cè)的細(xì)繩將加長(zhǎng)，物塊必然是上升的，物塊的機(jī)械能必然增加，小球的機(jī)械能不變，以致系統(tǒng)機(jī)械能增加，違犯了機(jī)械能守恒定律，即小球不可以能沿碗面上升到B點(diǎn)，選項(xiàng)C正確；7/112018屆高考物理三輪沖刺：機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練（含解析）物塊沿斜面上滑過(guò)程中，由于滑輪右側(cè)細(xì)繩向來(lái)與斜面平行，所以物塊對(duì)斜面的壓力向來(lái)不變，地面對(duì)斜面的支持力向來(lái)保持恒定，選項(xiàng)D正確．[答案]ACD二、非選擇題9、、地面上物體在變力F作用下由靜止開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)，力F隨高度x的變化關(guān)系以下列圖，物體能上升的最大高度為，<。hhH當(dāng)物體加速度最大時(shí)其高度為，加速度的最大值為?！敬鸢浮?或hgh2Hh【解析】依照題意，從圖可以看用心F是均勻減小的，可以得出力F隨高度x的變化關(guān)系：FF0kx，而kF0，可以計(jì)算出物體到H達(dá)h處時(shí)力FF0F0h；物體從地面到h處的過(guò)程中，力F做正功，H重力G做負(fù)功，由動(dòng)能定理可得：Fhmgh，而FF0FF0F0h，22H可以計(jì)算出：F02mgH，則物體在初地址加速度為：F0mgma，2Hh計(jì)算得：agh；當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到h處時(shí)，加速度為：mgFma，2Hh而F2mgH2mgh，計(jì)算辦理得：agh，即加速度最大的地址2Hh2Hh2Hh是0或h處。10、以下列圖，傾角為θ的斜面底端固定一個(gè)擋板P，質(zhì)量為m的8/112018屆高考物理三輪沖刺：機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練（含解析）小物塊A與質(zhì)量不計(jì)的木板B疊放在斜面上，A位于B的最上端且與擋板P相距L.已知A與B、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2，且μ1>tanθ>μ2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，A與擋板P相撞的過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失．將A、B同時(shí)由靜止釋放．求A、B釋放剎時(shí)小物塊A的加速度大小a1；若A與擋板P不相撞，求木板B的最小長(zhǎng)度l0；若木板B的長(zhǎng)度為l，求整個(gè)過(guò)程中木板B運(yùn)動(dòng)的總行程．[解析](1)釋放A、B，它們一起勻加速下滑．以A、B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有mgsinθ－μ2mgcosθ＝ma1，解得a1＝gsinθ－μ2gcosθ.在B與擋板P相撞前，A和B相對(duì)靜止，以相同的加速度一起向下做勻加速運(yùn)動(dòng)．B與擋板P相撞后馬上靜止，A開(kāi)始勻減速下滑．若A到達(dá)擋板P處時(shí)的速度恰好為零，此時(shí)B的長(zhǎng)度即為最小長(zhǎng)度l0.從A釋放至到達(dá)擋板P處的過(guò)程中，B與斜面間由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q1＝μ2mgcosθ·(L－l0)，A與B間由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q2＝μ1mgcosθ·l0依照能量守恒定律有mgLsinθ＝Q1＋Q2，得l0＝sinθ－μ2cosθL.（μ1－μ2）cosθ分兩種情況：①若l≥l0，B與擋板P相撞后不反彈，A素來(lái)減速直到靜止在木板B上，木板B經(jīng)過(guò)的行程s＝L－l；②若l<l0，B與擋板P相撞后，A在木板B上減速運(yùn)動(dòng)直至與擋板P相撞．由于碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失，A將以撞前速率返回，9/112018屆高考物理三輪沖刺：機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練（含解析）并帶動(dòng)木板一起向上減速；當(dāng)它們的速度減為零后，再重復(fù)上述過(guò)程，直至物塊A停在擋板處．在此過(guò)程中，A與B間由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q′1＝μ1mgcosθ·l，B與斜面間由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q′2＝μ2mgcosθ·s，依照能量守恒定律有mgLsinθ＝Q′1＋Q′2，解得s＝Lsinθ－μlcosθ1.μ2cosθ11、一探險(xiǎn)隊(duì)員在探險(xiǎn)時(shí)碰到一山溝，山溝的一側(cè)豎直，另一側(cè)的坡面呈拋物線形狀．此隊(duì)員從山溝的豎直一側(cè)，以速度v0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面．以下列圖，以溝底的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系xOy.12已知，山溝豎直一側(cè)的高度為2h，坡面的拋物線方程為y＝2hx，探險(xiǎn)隊(duì)員的質(zhì)量為m.人視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度為g.求此人落到坡面時(shí)的動(dòng)能