高考物理真題分類匯編機械能

高考物理真題分類匯編：機械能高考物理真題分類匯編：機械能8/8高考物理真題分類匯編：機械能2014年高考物理真題分類匯編：機械能2．[2014·慶卷重]某車以同樣的功率在兩種不同樣的水平路面上行駛，碰到的阻力分別為車重的k1和k2倍，最大速率分別為v1和v2，則()k1k2A．v2＝k1v1B．v2＝k2v1C．v2＝k1v1D．v2＝k2v12．B[剖析]本題觀察機車啟動過程中功率的相關(guān)知識．機車在不同樣的路面以同樣的功率按最大速度行駛，可推斷機車做勻速直線運動，受力平衡，由公式P＝Fv，F(xiàn)＝kmg，k1可推出P＝k1mgv1＝k2mgv2，解得v2＝k2v1，故B正確，A、C、D錯誤．15．[2014·課標(biāo)Ⅱ卷新]取水平川面為重力勢能零點．一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點其動能與重力勢能恰好相等．不計空氣阻力．該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角為()πB.ππ5πA.64C.3D.1215．B[剖析]由題意可知，mgh＝1mv02，又由動能定理得mgh＝1mv2－1mv02，依照平222拋運動可知v0是v的水均分速度，那么cosα＝v0＝2，其中α為物塊落地時速度方向與v2水平方向的夾角，解得α＝45?，B正確．16．[2014新·課標(biāo)Ⅱ卷]一物體靜止在粗糙水平川面上，現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動物體，經(jīng)過一段時間后其速度變?yōu)関.若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時間后速度變?yōu)?v.對于上述兩個過程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分別表示前后兩次戰(zhàn)勝摩擦力所做的功，則()A．WF2＞4WF1，Wf2＞2Wf1B．WF2＞4WF1，Wf2＝2Wf1C．WF2＜4WF1，Wf2＝2Wf1D．WF2＜4WF1，Wf2＜2Wf116．C[剖析]因物體均做勻變速直線運動，由運動學(xué)公式得前后兩個過程的平均速度是2倍關(guān)系，那么位移x＝t也是2倍關(guān)系，若Wf1＝fx，則Wf2＝f·2x故Wf2＝2Wf1；由動能1212得WF2＝4WF1－2fx<4WF1，C正確．定理WF1－fx＝mv和WF2－f·2x＝m(2v)2215．[2014·徽卷安]以下列圖，有一內(nèi)壁圓滑的閉合橢圓形管道，置于豎直平面內(nèi)，MN是經(jīng)過橢圓中心O點的水平線．已知一小球從M點出發(fā)，初速率為v0，沿管道MPN運動，到N點的速率為v1，所需時間為t1；若該小球仍由M點以初速率v0出發(fā)，而沿管道MQN運動，到N點的速率為v2，所需時間為t2.則()A．v1＝v2，t1>t2B．v1<v2，t1>t2C．v1＝v2，t1<t2D．v1<v2，t1<t215．A[剖析]本題觀察機械能守恒定律、類比法與vt圖像方法解題，觀察“化曲為直”的思想能力．第一依照機械能守恒定律獲取v1＝v2＝v0，小球沿著MPN軌道運動時，先減速后加速，小球沿著MQN軌道運動時，先加速后減速，總行程相等，將小球的曲線運動類比為直線運動，畫出vt圖像如圖，可得t1>t2.選項A正確．19．[2014全·國卷]一物塊沿傾角為θ的斜坡向上滑動．當(dāng)物塊的初速度為v時，上升的最大高度為H，以下列圖；當(dāng)物塊的初速度為v時，上升的最大高度記為h.重力加速度大2小為g.則物塊與斜坡間的動摩擦因數(shù)和h分別為()H2Hv－1tanθ和A．tanθ和2B.2gH22－1tanθ和HHvC．tanθ和4D.2gH41219．D[剖析]本題觀察能量守恒定律．依照能量守恒定律，以速度v上升時，2mvHv1v2hH＝μmgcosθsinθ＋mgH，以2速度上升時2m2＝μmgcosθsinθ＋mgh，解得h＝4，μ＝2－1tanθ，因此D正確．2gH18．[2014·建卷Ⅰ福]以下列圖，兩根同樣的輕質(zhì)彈簧，沿足夠長的圓滑斜面放置，下端固定在斜面底部擋板上，斜面固定不動．質(zhì)量不同樣、形狀同樣的兩物塊分別置于兩彈簧上端．現(xiàn)用外力作用在兩物塊上，使兩彈簧擁有同樣的壓縮量，若撤去外力后，兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并走開彈簧，則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程，兩物塊()A．最大速度同樣B．最大加速度同樣C．上升的最大高度不同樣D．重力勢能的變化量不同樣18．C[剖析]設(shè)斜面傾角為θ，物塊速度達(dá)到最大時，有kx＝mgsinθ，若m1<m2，則x1<x2，當(dāng)質(zhì)量為m1的物塊到達(dá)質(zhì)量為m2的物塊速度最大地址的同一高度時，依照能量守恒得：Ep＝mg122Eph，由于m1<m2，因此v1>v2max，此h＋mv，因此v＝－2g2m時質(zhì)量為m1的物塊還沒達(dá)到最大速度，因此v1max>v2max，故A錯；由于撤去外力前，兩彈簧擁有同樣的壓縮量，因此撤去外力時兩彈簧的彈力同樣，此時兩物塊的加速度最大，由牛頓第二定律可得a＝F彈－mgsinθ，由于質(zhì)量不同樣，因此最大加速度不同樣，故B錯誤；由于m撤去外力前，兩彈簧擁有同樣的壓縮量，因此兩彈簧與物塊分別組成的兩系統(tǒng)擁有同樣的彈性勢能，物塊上升過程中系統(tǒng)機械能守恒，因此上升到最大高度時，彈性勢能全部轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓菽?，因此兩物塊重力勢能的增加量同樣，故D錯誤；由Ep＝mgh可知，兩物塊的質(zhì)量不同樣，因此上升的最大高度不同樣，故C正確．16．[2014·東卷廣]圖9是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖，圖中①和②為楔塊，③和④為墊板，楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦，在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中()．緩沖器的機械能守恒B．摩擦力做功耗資機械能C．墊板的動能全部轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能D．彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?6．B[剖析]由于楔塊與彈簧盒、墊塊間均有摩擦，摩擦力做負(fù)功，則緩沖器的機械能部分轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，應(yīng)選項A錯誤，選項B正確；車廂撞擊過程中，彈簧被壓縮，摩擦力和彈簧彈力都做功，因此墊塊的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能和彈性勢能，選項C、D錯誤．21．[2014·建卷Ⅰ福]圖為某游樂場內(nèi)水上滑梯軌道表示圖，整個軌道在同一豎直平面內(nèi)，表面粗糙的AB段軌道與四分之一圓滑圓弧軌道BC在B點水平相切．點A距水面的高度為H，圓弧軌道BC的半徑為R，圓心O恰在水面．一質(zhì)量為m的游客(視為質(zhì)點)可從軌道AB的任意地址滑下，不計空氣阻力．(1)若游客從A點由靜止開始滑下，到B點時沿切線方向滑離軌道落在水面上的D點，OD＝2R，求游客滑到B點時的速度vB大小及運動過程軌道摩擦力對其所做的功Wf；(2)若游客從AB段某處滑下，恰好停在B點，又因碰到渺小擾動，連續(xù)沿圓弧軌道滑到P點后滑離軌道，求P點離水面的高度h.(提示：在圓周運動過程中任一點，質(zhì)點所受的向2v心力與其速率的關(guān)系為F向＝m)R221．[答案](1)2gR－(mgH－2mgR)(2)3R[剖析](1)游客從B點做平拋運動，有2R＝vBt①R＝1gt2②2由①②式得vB＝2gR③從A到B，依照動能定理，有12mg(H－R)＋Wf＝mvB－0④2由③④式得Wf＝－(mgH－2mgR)⑤(2)設(shè)OP與OB間夾角為θ，游客在P點時的速度為vP，碰到的支持力為N，從B到P由機械能守恒定律，有12mg(R－Rcosθ)＝mvP－0⑥22過P點時，依照向心力公式，有mgcosθ－N＝mvP⑦RN＝0⑧cosθh⑨＝R2由⑥⑦⑧⑨式解得h＝3R.⑩34．[2014·東卷廣](2)某同學(xué)依照機械能守恒定律，設(shè)計實驗研究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系．①如圖23(a)所示，將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺，在上端的托盤中依次增加砝碼，測2砝碼質(zhì)量(g)50100150彈簧長度(cm)8.627.636.66②取下彈簧，將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)，如圖23(b)所示；調(diào)整導(dǎo)軌，使滑塊自由滑動時，經(jīng)過兩個光電門的速度大小________．③用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；釋放滑塊，記錄滑塊走開彈簧后的速度v.釋放滑塊過程中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)變?yōu)開_______．④重復(fù)③中的操作，獲取v與x的關(guān)系如圖23(c)．由圖可知，v與x成________關(guān)系．由上述實驗可得結(jié)論：對同一根彈簧，彈性勢能與彈簧的________成正比．(a)(b)(c)34．(2)①50②相等③滑塊的動能④正比壓縮量的平方[剖析]依照F1＝mg＝kx1，F(xiàn)2＝2mg＝kx2，有F＝F1－F2＝kx1－kx2，則k＝0.490.49k＋k′0.0099N/m＝49.5N/m，同理可以求得k′＝0.0097N/m＝50.5N/m，則勁度系數(shù)為k＝＝2N/m.②滑塊走開彈簧后做勻速直線運動，故滑塊經(jīng)過兩個光電門時的速度相等．③在該過程中彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的動能；④圖線是過原點的傾斜直線，因此v與x成正比；彈性勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽碋12彈＝mv，2即彈性勢能與速度平方成正比，則彈性勢能與壓縮量平方成正比．[2014·津卷天](2)某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上合適的鉤碼，使小車在鉤碼的牽引下運動，以此定量研究繩拉力做功與小車動能變化的關(guān)系．其他還準(zhǔn)備了打點計時器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等．組裝的實驗裝置以下列圖．①若要完成該實驗，必需的實驗器材還有哪些______________________________．②實驗開始時，他先調(diào)治木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行．他這樣做的目的是以下的哪個________(填字母代號)．．防備小車在運動過程中發(fā)生抖動B．可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清楚C．可以保證小車最后可以實現(xiàn)勻速直線運動．可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力③平衡摩擦后，當(dāng)他用多個鉤碼牽引小車時，發(fā)現(xiàn)小車運動過快，致使打出的紙帶上點數(shù)較少，難以選到合適的點計算小車的速度．在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請你利用本實驗的器材提出一個解決方法：______________________．④他將鉤碼重力做的功看作細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車動能增量大一些．這一情況可能是以下哪些原因造成的________(填字母代號)．A．在接通電源的同時釋放了小車B．小車釋放時離打點計時器太近C．阻力未完好被小車重力沿木板方向的分力平衡掉D．鉤碼做勻加速運動，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力(2)①刻度尺、天平(包括砝碼)②D③可在小車上加合適的砝碼(或鉤碼)④CD21．(8分)[2014山·東卷]某實驗小組利用彈簧秤和刻度尺，測量滑塊在木板上運動的最大速度．實驗步驟：①用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，經(jīng)過水平細(xì)繩和固定彈簧秤相連，如圖甲所示．在A端向右拉動木板，待彈簧秤示數(shù)牢固后，將讀數(shù)記作F；③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②；實驗數(shù)據(jù)以下表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.590.830.991.221.371.60④如圖乙所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端C處，細(xì)繩超出定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測量重物P離地面的高度h；⑤滑塊由靜止釋放后開始運動并最后停在木板上的D點(未與滑輪碰撞)，測量C、D間的距離s.圖甲圖乙完成以下作圖和填空：(1)依照表中數(shù)據(jù)在給定坐標(biāo)紙上作出

FG

圖線．(2)由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)(3)滑塊最大速度的大小v＝________(用21．[答案](1)略

μ＝______(保留2位有效數(shù)字)．h、s、μ和重力加速度g表示)．(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正確)(3)2μg（s－h(huán)）[剖析](1)依照實驗步驟③給出的實驗數(shù)據(jù)描點、連線即可．(2)上問所得圖線的斜率就是滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)．(3)重物下落h時，滑塊的速度最大．設(shè)滑塊的質(zhì)量為m，細(xì)繩拉力對滑塊所做的功為WF，對該過程由動能定理得12WF－μmgh＝2mv－0滑塊從C點運動到D點，由動能定理得WF－μmgs＝0－0由以上兩式得v＝2μg（s－h(huán)）.m.15．[2014·蘇卷江]以下列圖，生產(chǎn)車間有兩個相互垂直且等高的水平傳達(dá)帶甲和乙，甲的速度為v0.小工件走開甲前與甲的速度同樣，并平穩(wěn)地傳到乙上，工件與乙之間的動摩擦因數(shù)為μ.乙的寬度足夠大，重力加速度為g.(1)若乙的速度為v0，求工件在乙上側(cè)向(垂直于乙的運動方向)滑過的距離s;(2)若乙的速度為2v0，求工件在乙上剛停止側(cè)向滑動時的速度大小v;(3)保持乙的速度2v0不變，當(dāng)工件在乙上剛停止滑動時，下一只工件恰好傳到乙上，如此屢次．若每個工件的質(zhì)量均為m，除工件與傳達(dá)帶之間的摩擦外，其他能量耗費均不計，求驅(qū)動乙的電動機的平均輸出功率.2v24μmgv00(2)2v515．[答案](1)μ0(3)52g[剖析](1)摩擦力與側(cè)向的夾角為45°側(cè)向加速度大小ax＝μgcos45°勻變速直線運動－2axs＝0－v02解得2v02s＝μ.2g(2)設(shè)t＝0時刻摩擦力與側(cè)向的夾角為θ，側(cè)向、縱向加速度的大小分別為ax、a則ay＝y(tǒng)axtanθ很小的t時間內(nèi)，側(cè)向、