（高考化學）專題6-機械能-真題分類匯編

專題6機械能1.(2012福建卷)如圖，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊A、B用輕繩連接并跨過滑輪(不計滑輪的質(zhì)量和摩擦).初始時刻，A、B處于同一高度并恰好靜止狀態(tài).剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊著地，兩物塊A.速率的變化量不同B.機械能的變化量不同C.重力勢能的變化量相同D.重力做功的平均功率相同解析：由題意根據(jù)力的平衡有m?g=mggsin0,所以m?=mgsin0.根據(jù)機械能守恒定律mgh=1/2mv2,得v=√2gh,所以兩物塊落地速率相等，選項A錯；因為兩物塊的機械能守恒，所以兩物塊的機械能變化量都為零，選項B錯誤根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，重力勢能的變化為△Ep=-Wc=-mgh,選項C錯誤；因為A、B兩物塊都做勻變速運動，所以A重力的平均功率為P’A=m?g·v/2,B的平均功率P’g=mgg·v/2·cos(π/2-0),因為m?2.(2012天津卷).如圖甲所示，靜止在水平地面的物塊A,受到水平向右的拉力F作用，F(xiàn)與時間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值f則時刻物塊A的加速度最大時刻后物塊A做反向運動時刻物塊A的動能最大甲與滑動摩擦力大小相等，乙解析：由F與t的關(guān)系圖像0～4拉力小于最大靜摩擦力物塊靜止F的功率為0,A錯誤；在x～t?階段拉力大于最大靜摩擦力物塊做加速度增大的加速運動，在tz~t?階段拉力大于最大靜摩擦力物塊做加速度減小的加速運動，在t?時刻加速度最大，B正確，C錯誤在t~t?物塊一直做加速運動，在tg～4拉力小于最大靜摩擦力物塊開始減速，在時刻速度最大，動能最大，D正確.3.(2012上海卷).質(zhì)量相等的均質(zhì)柔軟細繩A、B平放于水平地面，繩A較長.分別捏住兩繩中點緩慢提起，直到全部離開地面，兩繩中點被提升的高度分別為h?、h,上述過程(A)h?=h,則一定有=(B)h?>hg,則可能有K<(C)h?<hg,則可能有=(D)h?>hg,則一定有K>解析：由題易知，離開地面后，細繩A的重心距離細繩A的最高點的距離較大，分析各選項易知B正確.4.(2012上海卷).如圖，可視為質(zhì)點的小球A、B用不可伸長的細軟輕線連接，跨過固定在地面上半徑為R有光滑圓柱，A的質(zhì)量為B的兩倍.當B位于地面時，A恰與圓柱軸心等高.將A由靜止釋放，B上升的最大高度是()(A)2R(B)5R/3解柝設(shè)A剛落到地面時的速度為v,則根據(jù)機械能守恒定律可得2mgR-mgR=1/2*2mv2+1/2mv2,設(shè)A落地后B再上升高h,則有1/2mv2=mgh,解得h=R/3,B上升的最大高度是第3頁共74頁5.(2012上海卷).位于水平面上的物體在水FF F?(C)E>F,v?>v(D)E<0,因為cosθ+μsin0的最大值為1+μ2>1,可能F2≤F1;P=F?V1=μmgv1=F6.(2012安徽卷).如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道，半徑OA水平、重力提供向心力得Vg=√gR,取B點所在平面為零勢能面，易知機械能減少量7.(2012海南卷).一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點靜止于光滑水平面上，從t=0時起，第1秒內(nèi)受到2N的水平外力作用，第2秒內(nèi)受到同方向的1N的外力作用.下列判斷正確的是B.第2秒內(nèi)外力所做的功C.第2秒末外力的瞬時功率最大D.第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)質(zhì)點動能增加量的比值是解析：由動量定理求出1s末、2s末速度分別為：v?=2m/s、vz=3m/s故合力做功為w=功率為1s末、2s未功率分別為：40、30第1秒內(nèi)與,比值：4:5第2秒動能增加量分別為：,比值：4:5、8.(2012廣東卷).(18分)圖18(a)所示的裝置中，小物塊A、B質(zhì)量均為m,水平面上PQ段長為I,與物塊間的動摩擦因數(shù)為μ,其余段光滑.初始時，擋板上的輕質(zhì)彈簧處于原長；長為r的連桿位于圖中虛線位置；A緊靠滑桿(A、B間距大于2r).隨后，連桿以角速度w勻速轉(zhuǎn)動，帶動滑桿作水平運動，滑桿的速度-時間圖像如圖18(b)所示.A在滑桿推動下運動，并在脫離滑桿后與靜止的B發(fā)生完全非彈性碰撞.(1)求A脫離滑桿時的速度u,及A與B碰撞過程的機械能損失△E.(2)如果AB不能與彈簧相碰，設(shè)AB從P點到運動停止所用的時間為tj,求w得取值范圍，及t與w的關(guān)系式.(3)如果AB能與彈簧相碰，但不能返回道P點左側(cè)，設(shè)每次壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能為E,求w的取值范圍，及E與w的關(guān)系式(彈簧始終在彈性限度內(nèi)).解析：(1)由題知，A脫離滑桿時的速度u=wr設(shè)A、B碰后的速度為vi,由動量守恒定律A與B碰撞過程損失的機械能(2)AB不能與彈簧相碰，設(shè)AB在PQ上運動的加速度大小為a,由牛頓第二定律及運動學規(guī)律(AB在的Q點速度為vz,AB碰后到達Q點過程，由動能定理9.(2012四川卷).(16分)引提水是目前解決供水問題的重要手段之一.某地要把河水抽高20m,進入蓄水池，用一臺電動機通過傳動效率為80%的皮帶，帶動效率為60%的離心水泵工作.工作電壓為380V,此時輸入電動機的電功率為9kW,電動機的內(nèi)阻為0.4Q.已知水的密度為1×10kg/m3,重力(2)將蓄水池蓄入864m3的水需要的時間(不計進、出水口的水流速度).(1)設(shè)電動機的電功率為R則P=UI設(shè)電動機內(nèi)阻r上消耗的熱功率為Pr,則P,=F?r②說明：①③式各2分，②式3分.設(shè)質(zhì)量為M的河水增加的重力勢能為△Ep,說明：④⑤式各1分，⑥⑧式各2分，⑦式3分.④⑤⑥⑦⑧10.(2012安徽卷).(14分)質(zhì)量為0.1kg的彈性球從空中某高度由靜止開始下落，該下落過程對應(yīng)的v-t圖象如圖所示.球與水平地面相碰(1)彈性球受到的空氣阻力f的大??；(2)彈性球第一次碰撞后反彈的高度h.f=m(g+a)=0.2N則反彈時速度則反彈時速度11.(2012安徽卷).M=2kg的小物塊A.裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺面等高，并能平滑對接.傳從其上距水平臺面h=1.0m處由靜止釋放.已知物塊B與傳送帶之間的摩擦因數(shù)μ=0.2,1=1.0m.設(shè)物塊A、B中間發(fā)生的是對心彈性碰撞，第一次碰撞前物塊A靜止且處于平衡狀態(tài).取g=10m/s?(1)求物塊B與物塊A第一次碰撞前的速度大小；(2)通過計算說明物塊B與物塊A第一次碰撞后能否運動到右邊曲面上?(3)如果物塊A、B每次碰撞后，物塊A再回到平衡位置時都會立即被鎖定，而當他們再次碰撞前鎖定被解除，試求出物塊B第n次碰撞后運動的速度大小.解析：(1)設(shè)B滑到曲面底部速度為v;根據(jù)機械能由于v>u,B在傳送帶上開始做勻減速運動.設(shè)B一直減速滑過傳送帶的速度為v解得v?=4m/s由于y仍大于u,說明假設(shè)成立，即B與A碰前速度為4m/s(2)設(shè)地一次碰后A的速度為V,B和機械等守恒定律得：的速度為Vg,取向左為正方向，根據(jù)動量守恒定律上式表明B碰后!(3)B的速度減為零后，將在傳送帶的帶動下向左勻加速，加速度與向右勻減速時相同，且由于Vgt小于傳送帶的速度u,故B向左返回到平臺上時速度大小仍為.由于第二次碰撞仍為對心彈性碰撞，故由(2)中的關(guān)系可知碰后B仍然反彈，且碰后速度大小仍為B同理可推：B每次碰后都將被傳送帶帶回與A發(fā)生下一次碰撞.則B與A碰撞n次后反彈，12.(2012江蘇卷).(16分)某緩沖裝置的理想模型如圖所示，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連，輕桿可在固定的槽內(nèi)移動，與槽間的滑動摩擦力恒為f,輕桿向右移動不超過1時，裝置可安全工作，一質(zhì)量為m的小車若以速度第10頁共74頁第11頁共74頁?撞擊彈簧，將導致輕桿向右移動1/4,輕桿與槽間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且不計(1)若彈簧的勁度系數(shù)為k,求輕桿開始移動時，彈簧的壓縮量x;(2)為這使裝置安全工作，允許該小車撞擊的最大速度vm(3)討論在裝置安全工作時，該小車彈回速度v與撞擊速度v的關(guān)系③(2)設(shè)輕桿移動前小車對彈簧所做的功為W,則小車從撞擊到停止的過程中，動能定理④④⑥(3)設(shè)輕桿恰好移動時，小車撞擊速度為Y,⑦ 第12頁共74頁13.(2013全國新課標理綜II第20題)目前，在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它運轉(zhuǎn)，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小.若衛(wèi)星在C.由于氣體阻力做負功，地球引力做正功，機械能保持不變阻力做的功小于引力勢能的減小，選項D正確.14.(2013高考山東理綜第14題)如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面abC.輕繩對m做的功等于m機械能的增加解柝：由于斜面ab粗糙，在兩滑塊沿斜面運動的過程中，選項A錯誤.由動能定理，重力對M做的功大于M動能的增加，選項B錯誤.由功能關(guān)系，輕繩對m做的功等于m機械能的增加，選項C正確.由功能關(guān)系可知，兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失等于M克服摩擦力做的功，選項D正確.15.(2013高考安徽理綜第17題)質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時，引力勢能可表不為,其中G為引力常量，M為地球質(zhì)量.該衛(wèi)星原來的在半徑為R?的軌道上繞地球做勻速圓周運動，由于受到極稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時間后其圓周運動的半徑變?yōu)镽?,此過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為=mv2/R,可得衛(wèi)星在半徑為R?的軌道上繞地球做勻速圓周運動的動能衛(wèi)星在半徑為R的軌道上繞地球做勻速圓周運動的動能,動能增加△E=,由功能關(guān)系△E=△Ek+Q,聯(lián)立解得此過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為所以正確選項為C.16.(2013全國高考大綱版理綜第20題)如圖所示，一固定斜面傾角為30°,一質(zhì)量為m第13頁共74頁第14頁共74頁的大小g物塊上升的最大高度為H,則此過程中，物塊的()D.機械能損失理，動能損失了fH/sin30°+mgH=2mgH,選項A正確B錯誤.由功能關(guān)系，機械能損失fH/sin30°=mgH,選項C正確D錯誤.17.(2013高考江蘇物理第5題)水平面上，一白球與一靜止的灰球碰撞，兩球質(zhì)量相等.碰撞過程的頻閃照片如圖所示，據(jù)此可推斷，碰撞過程中系統(tǒng)損失的動居居此可推斷，碰撞過程中系統(tǒng)損失的動能約占碰撞前動能的30%,選項A正確.第15頁共74頁18.(2013高考天津理綜物理第2題)我國女子短道速滑隊在今年世錦賽上實現(xiàn)女子3000m接力三連冠.觀察發(fā)現(xiàn)，“接棒”的運動員甲提前站在“交捧”的運動員乙前面.并且開始向前滑行，待乙追上甲時，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出.在乙推甲的過程B.甲、乙的動量變化一定大小相等方向D.甲對乙做多少負功，乙對甲就一定做多少正功對甲的沖量的大小，但是方向相反，選項A錯誤.由動量定理，甲、乙的動量變化一定大小錯誤.19.(2013高考江蘇物理第9題)如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連.彈簧處于自然長度時物塊位于0點(圖中未標出).物塊的質(zhì)量為m,AB=a,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)用水平向右的力將物塊從0點拉至A點，拉力做的功為W.撤去拉力后物塊由靜止向左運動，經(jīng)0點到達B點時速度為零.重力加速度為g.則上述過(A)物塊在A點時，彈簧的彈性勢能等于(B)物塊在B點時，彈簧的彈性勢能小于(C)經(jīng)0點時，物塊的動能小于W-μmga第16頁共74頁解析：設(shè)物塊在A點時，彈簧的彈性勢能等于EA,用水平向右的力將物塊從0點拉至A點，拉力做的功為*E2·00。的以在A點時，彈賞的彈性勢準品大于選項A錯誤.由于物塊與桌面間有摩擦，OA大于OB,物塊從0到A再由A到B的過程克服摩擦力做功μmg·OA+μmga,大于由功能關(guān)系，物塊在B點時，彈簧的彈性勢能小于M選項B正確.物塊從0到A再由A到0的過程，克服摩擦力做功2μmg·0A,大于μmga,所以經(jīng)0點時，物塊的動能小于W-μmga,選項C正確.當物塊運動到從A向B運動，彈簧彈力等于摩擦力時物塊的動能最大，此時彈簧處于拉伸狀態(tài)運動到B點時彈簧處于壓縮狀態(tài)，根據(jù)題述不能判斷這兩個位置彈簧的彈性勢能的大小，選項D錯誤.,20.(2013高考福建理綜第20題)(15分)如圖，一不可伸長的輕繩上端懸掛于0點T端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球.現(xiàn)將小球拉到A點(保持繩繃直)由靜止兩點的高度差h=0.5m,重力加速度g取10m/s2,不計空氣影響，(1)地面上DC兩點間的距離s;,,(2)小球下擺到達B點時，繩的拉力和重力的合力提供向心力，有：⑤根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)’=-F,輕繩所受的最大拉力大小為20N.21.[2014·重慶卷]某車以相同的功率在兩種不同的水平路面上行駛，受到的阻力分別為車重的k和k?倍，最大速率分別為η和，則()解析：本題考查機車啟動過程中功率的相關(guān)知識.機車在不同的路面以相同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=kmg,可推出P=kjmgv?22.[2014·新課標Ⅱ卷]取水平地面為重力勢能零點.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()B解析由題意可知，又由動能定理得根據(jù)平拋運動可知tb是v的水平分速度，那么角，解得a=45,B正確.其中a為物塊落地時速度方向與水平方向的夾23.[2014·新課標Ⅱ卷]一物體靜止在粗糙水平地面上，現(xiàn)用一大小為F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F,物體從靜止開始經(jīng)過同第17頁共74頁第18頁共74頁樣的時間后速度變?yōu)?v.對于上述兩個過程，用、Wr?分別表示拉力F、F所做的功，D.Wg<4Mn,Wz<2Wn那么位移x=t也是2倍關(guān)系，若Wn=fx,則Wg=f·2x故W?=2Wn;由動能定理Wn-fx和202得W=4-2AK4Mm,C正確。24.[2014·安徽卷]如圖所示，有一內(nèi)壁光滑的閉合橢圓形管道，置于豎直平面內(nèi)，MV是通過橢圓中心0點的水平線.已知一小球從M點出發(fā)，初速率為vo,沿A.M=,t>t?B.y<vz,4>tC.η=g,t<t?D.u<v?,力.首先根據(jù)機械能守恒定律得到η=v?=vo,小球沿著MPV軌道運動時，先減速后加速，畫出vt圖像如圖，可得tí>tz.選項A正確.25.[2014·全國卷]一物塊沿傾角為0的斜坡向上滑動.當物塊的初速度為v時，上升的最大高度為H,如圖所示；當物塊的初速度,上開的最大的度記為么重力加該度大小為g則物塊與斜坡間的動摩擦因數(shù)和h分別為()解柝本題考查能量守恒定律.根據(jù)能量守恒定律，以速度v上升時，θ,所以D正確.26.[2014·福建卷I]如圖所示，兩根相同的輕質(zhì)彈簧，沿足夠長的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部擋板上，斜面固定不動.質(zhì)量不同、形狀相同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，使兩彈簧具有相同的壓縮量，若撤去外力后，兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧，則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程，兩物塊()A.最大速度相同B.最大加速度相同C.上升的最大高度不同D.重力勢能的變化量不同解析：設(shè)斜面傾角為0,物塊速度達到最大時，有kx=mgsinθ,質(zhì)量為m的物塊到達質(zhì)量為m的物塊速度最大位置的同一高度時，根據(jù)能量守恒得△E=因為m<m,所以v>vzmax,此時質(zhì)量為m還沒達到最大速度，因此vimax>vzmy,故A錯；由于撤去外力前，兩彈簧具有相同的壓縮量，所以撤去外力時兩彈簧的彈力相同，此時兩物塊的加速度最大，由牛頓第二定律可得a=,因為質(zhì)量不同，所以最大加速度不同，故B錯誤；由于撤去外力前，兩彈簧具有相同的壓縮量，所以兩彈簧與物塊分別組成的兩系統(tǒng)具有相同的彈性勢能，物塊上升過程中系統(tǒng)機械能守恒，所以上升到最大高度時，彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能，所以兩物塊重力勢能的增加量相同，故D錯誤；由F=mgh可知，兩物塊的質(zhì)量不同，所以上升的最大高度不同，故C正確.第19頁共74頁第20頁共74頁27.[2014·廣東卷]圖9是安裝在列車車廂之間的摩擦緩A.緩沖器的機械能守恒B.摩擦力做功消耗機械能為內(nèi)能，故選項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，所以墊塊的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈性勢能，選項C、D錯誤.表面粗糙的AB段軌道與四分之一光滑圓弧軌道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0恰在水面.一質(zhì)量為m的游客(視為質(zhì)點)可從軌道AB的任意位置滑下，不計空氣阻力.2R,求游客滑到B點時的速度vg大小及運動過程軌道摩擦力對其所做的功W;;從A到B,根據(jù)動能定理，有第21頁共74頁(2)設(shè)OP與OB間夾角為0,游客在P點時的速度為vp受到的支持力為N,從B到P由機N=0⑧29.[2014·廣東卷](2)某同學根據(jù)機械能守恒定律，設(shè)計實驗探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系.應(yīng)的彈簧長度，部分數(shù)據(jù)如下表，由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k=N/m.(g取9.80m/s2)砝碼質(zhì)量(g)彈簧長度(cm)②取下彈簧，將其一端固定于氣墊導軌左側(cè)，如圖23(b)所示；調(diào)整導軌，使滑塊第22頁共74頁②滑塊離開彈簧后做勻速直線運動，故滑塊通過兩個光電門時的速度相等.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.即30.(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.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終停在木板上的D點(未與滑輪碰撞),測量C、D圖乙(2)由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)μ=(保留2位有效數(shù)字),(2)0.40(0.38、0.39、0.第23頁共74頁(3)重物下落h時，滑塊的速度最大.設(shè)滑塊的質(zhì)量為m,細繩拉力對滑塊所做的功為,滑塊從C點運動到D點，由動能定理得31.[2014·江蘇卷]如圖所示，生產(chǎn)車間有兩個相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙，甲的速度為vo小工件離開甲前與甲的速度相同，并平穩(wěn)地因數(shù)為μ.乙的寬度足夠大，重力加速度為g.(2)若乙的速度為2ro,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2v?不變，當工件在乙上剛停止滑動時，下一只工件恰好傳到乙上，如此反復(fù).若每個工件的質(zhì)量均為m,除工件與傳送帶之間的摩擦外，其他能量損耗均不計，求驅(qū)動乙的電動機的平均輸出功率.第24頁共74頁θ很小的△t時間內(nèi)，側(cè)向、縱向的速度增量Av?=a△t,△vy=a,△t解得∴摩擦力方向保持不變(3)工件在乙上滑動時側(cè)向位移為x,沿乙方向的位移為y,由題意知a=μgcos0,a,=μgsinθ工件滑動時間乙前進的距離n=2ot電動機做功由32.(15江蘇卷)如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環(huán)相連，彈簧水平且處于原長.圓環(huán)從A處由靜止開始下滑，經(jīng)過B處的速度最大，到達C處的速度為零，AC=h.圓環(huán)在C處獲得一豎直向上的速度v,恰好能回到A;彈簧始終在彈性限度之內(nèi)，重力加速度為g,則圓環(huán)A.下滑過程中，加速度一直減小第25頁共74頁B.下滑過程中，克服摩擦力做功為C.在C處，彈簧的彈性勢能D.上滑經(jīng)過B的速度大于下滑經(jīng)過B的速度C.33.(15北京卷)“蹦極”運動中，長彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳下.將蹦極過程簡化為人沿豎直方向的運動.從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點的過程中，下列分析正確的是繩對人的沖量始終向上，人的動量先增大后減小B.繩對人的拉力始終做負功，人的動能一直減小C.繩恰好伸直時，繩的彈性勢能為零，人的動能最大D.人在最低點時，繩對人的拉力等于人所受的重力解析：從繩恰好伸直到人運動到最低點的過程中，繩對人的拉力始終向上，故沖量始終向上.此過程中人先加速再減速，當拉力等于重力時，速度最大，則動量先增大后減小，A選項正確，B、C選項錯誤，在最低點時，人的加速度向上，拉力大于重力，D選項錯誤.第26頁共74頁第27頁共74頁34.(15北京卷)(18分)如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個物塊，彈簧質(zhì)量不計.物塊(可視為質(zhì)點)的質(zhì)量為m,在水平桌面上沿x軸運動，與桌面間的動摩擦因數(shù)為H.以彈簧原長時物塊的位置為坐標原點0,當彈簧的伸長量為x時，物塊所受彈簧彈力大請畫出F隨x變化的示意圖；并根據(jù)F-x的圖像求物塊沿x軸從0點運動到位置x的過程勢能”的概念.(2)a.物塊從X向右運動到X?過程中彈力做功整個過程中彈力做功W=W?+W.W?=-μmg(x?-x?)+(x?-x?)]=-μmg(2x第28頁共74頁35.(15海南卷)如圖，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端登高.質(zhì)量為m的質(zhì)點自軌道端點P由靜止開始滑下，滑到最低點Q時，對軌道的正壓力為2mg,重度大小為g,質(zhì)點自P滑到Q的過程中，克服摩擦力所做的功為()負功，根據(jù)動能定理可得,解得,所以克服摩擦力做功,C正確.36.(15四川卷)在同一位置以相同的速率把三個小球分別沿水平、斜向上、斜向下方向拋A.一樣大B.水平拋的最大C.斜向上拋的最大D.斜向下拋解析：三個小球被拋出后，均僅在重力作用下運動，三球從同一位置落至同一水平地面時，第29頁共74頁37.(15安徽卷)一質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平地面上的A點，距離A點5m的位置B處是一面墻，如圖所示.物塊以v=9m/s的初速度從A點沿AB方向運動，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7m/s,碰后以6m/s的速度反向運動直至靜止.gA(1)求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ;(2)若碰撞時間為0.05s,求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F;(3)求物塊在反向運動過程中克服摩擦力所做的功W38.(15重慶卷)(16分)同學們參照伽利略時期演示平拋運動的方法制作了如題8圖所示有三個圓環(huán).將質(zhì)量為m的小球從P處靜止釋放，小球運動至Q飛出后無阻礙地通過各圓環(huán)中心，落到底板上距Q水平距離為L處.不考慮空氣阻力，重力加速度為g.求：(1)距Q水平距離為的圓環(huán)中心到底板的高度；(2)小球運動到Q點時速度的大小以及對軌道壓力的大小和方向；(3)摩擦力對小球做的功.題8圖答案：(1)到底版的高,方向豎直向下；(2)速度的大小為(3)摩擦力對小球作功解析：(1)由平拋運動規(guī)律可知L=vt,,(2)由平拋規(guī)律解得;;(3)對P點至Q點，由動能定理：第30頁共74頁第31頁共74頁39.(15新課標2卷)如圖，滑塊a、b的質(zhì)量均為m,a套在固定直桿上，與光滑水平地面A.a落地前，輕桿對b一直做正功C.a下落過程中，其加速度大小始終不大于g解析：當a物體剛釋放時，兩者的速度都為0,當a物體落地時，沒桿的分速度為0,由機械能守恒定律可知，a落地時速度大小為v=√2gh故B正確；b物體的速度也是為0,最大，此時桿對b作用力為0,這時，b對地面的壓力大小為mg,a的加速度為g,故C錯40.(2015·全國新課標I)如圖所示，一半徑為R,粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直點進入軌道.質(zhì)點滑到軌道最低點N時，對軌道的壓力為4mg,g為重力加速度的大小.用W表示質(zhì)點從P點運動到N點的過程中客服摩擦力所做的功.則第32頁共74頁,質(zhì)點恰好可以到達Q點,質(zhì)點不能到達Q點質(zhì)點到達Q后，繼續(xù)上升一段距離,質(zhì)點到達Q后，繼續(xù)上升一段距離解析：根據(jù)動能定理可得P點動能E。=mgR,經(jīng)過N點時，半徑方向的合力提供向心力，,從P點到N點根據(jù)動能定理可得即摩擦力做功質(zhì)點運動過程，半徑方向的合力提根據(jù)左右對稱，在同一高度，由于摩擦力做功導致右半幅的速度小，軌道彈力變小，滑動摩擦力f=μFv變小，所以摩擦力做功變小，那么從N到Q,根據(jù)動能定理，Q,,所以φ點速度仍然沒有減小到0,仍會繼續(xù)向上運動一段距離，對照選項C對.41.(15廣東卷)2015·廣東如圖18所示，一條帶有圓軌道的長軌道水平固定，圓軌道豎直，底端分別與兩側(cè)的直軌道相切，半徑R=0.5m,物塊A以w=6m/s的速度滑入圓軌道，滑過最高點Q,再沿圓軌道滑出后，與直軌道上P處靜止的物塊B碰撞，碰后粘在一起運動，P點左側(cè)軌道光滑，右側(cè)軌道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段長度都為L=0.1m,物塊與各粗糙段間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.1,A、B的質(zhì)量均為m=1kg(重力加速度g取10m/s2;第33頁共74頁A、B視為質(zhì)點，碰撞時間極短).圖18(1)求A滑過Q點時的速度大小v和受到的彈力大小F;(2)若碰后AB最終停止在第k個粗糙段上，求k的數(shù)值；(3)求碰后AB滑至第n個(n<k)光滑段上的速度v與n的關(guān)系式.解析：(1)物塊A從開始運動到運動至Q點的過程中，受重力和軌道的彈力作用，但彈力始終在Q點，不妨假設(shè)軌道對物塊A的彈力F方向豎直向下，根據(jù)向心力公式有：為正值，說明方向與假設(shè)方向相同.(2)根據(jù)機械能守恒定律可知，物塊A與物塊B碰撞前瞬間的速度為o,設(shè)碰后A、B瞬間一起運動的速度為v?′,根據(jù)動量守恒定律有：mvo=2mro'設(shè)物塊A與物塊B整體在粗糙段上滑行的總路程為s,根據(jù)動能定理有：-2μmgs=0-所以物塊A與物塊B整體在粗糙段上滑行的總路程為每段粗糙直軌道長度的倍，即k(3)物塊A與物塊B整體在每段粗糙直軌道上做勻減速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律可知，其由題意可知AB滑至第n個(n<k)光滑段時，先前已經(jīng)滑過n個粗糙段，根據(jù)勻變速直線運動速度-位移關(guān)系式有：2naL=-242.(2016年海南卷13題9分)水平地面上有質(zhì)量分別為m和4m的物A和B,兩者與地面的動摩擦因數(shù)均為μ。細繩的一端固定，另一端跨過輕質(zhì)動滑輪與A相連，動滑輪與B相連，如圖所示。初始時，繩出于水平拉直狀態(tài)。若物塊Z在水平向右的恒力F作用下向右移動了距離s,重力加速度大小為g。求A|→FB(1)物塊B客服摩擦力所做的功；(2)物塊A、B的加速度大小。解析：(1)物塊A移動了距離s,則物塊B移動的距離為物塊B受到的摩擦力大小為f=4μmg②物塊B克服摩擦力所做的功為W=fg=2μmgs③(2)設(shè)物塊A、B的加速度大小分別為ay、ag,繩中的張力為T。由牛頓第二定律得F-μmg-T=ma④2T-4μmg=4ma⑤由A和B的位移關(guān)系得a=2a⑥聯(lián)立④⑤⑥式得⑦⑧43.[2016·全國卷Ⅱ]兩實心小球甲和乙由同一種材料制成，甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量.兩球在空氣中由靜止下落，假設(shè)它們運動時受到的阻力與球的半徑成正比，與球的速率無關(guān).若它們下落相同的距離，則()A.甲球用的時間比乙球長B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功解析：設(shè)f=kR,則由牛頓第二定律得F合=mg—f=ma,44.[2016·天津卷6分]我國高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，和諧號動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車.假設(shè)動車組各車廂質(zhì)量均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比.某列動車組由8節(jié)車廂組成，其中第1、5節(jié)車廂為動車，其余為拖車，則該動車組()第35頁共74頁第36頁共74頁圖1-B.做勻加速運動時，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為3:2C.進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的D.與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為1:2銳角，A錯誤：動車組運動的加速度則對第6、7、8節(jié)車廂的整體有f?=3ma+3kmg=0.75F;,對第7、8節(jié)車廂的整體有6=2ma+2kmg=0.5F;故第5、6節(jié)車廂與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為3:2,B正確；根據(jù)動能定理得可知進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機時的速度的二次方成正比,C錯誤；8節(jié)車廂有2節(jié)動車時的最大速度為8節(jié)車廂有4節(jié)D正確.45.[2016·全國卷I18分]如圖1-,一輕彈簧原長為2R,其一端固定在傾角為37°的固定(1)求P第一次運動到B點時速度的大小.(2)求P運動到E點時彈簧的彈性勢能.(3)改變物塊P的質(zhì)量，將P推至E點，從靜止開始釋放.已知P自圓弧軌道的最高點D處動到D點時速度的大小和改變后P的質(zhì)量.圖1-1=7R-2R①式中θ=37°,聯(lián)立①②式并由題給條件得Vg=2VgR③④E、F之間的距離1為第37頁共74頁x=R⑦⑧(3)設(shè)改變后P的質(zhì)量為m,D點與G點的水平距離x和豎直距離y分別為⑩式中，已應(yīng)用了過C點的圓軌道半徑與豎直方向夾角仍為θ的事實.?X?=Vpt??設(shè)P在C點速度的大小為vc,在P由?E?-mg(x+5Bsin0-μmg(x+5第38頁共74頁第39頁共74頁?46.(2016年江蘇卷14題16分)如圖1-所示，傾角為a的斜面A被固定在水平面上，細線的一端固定于墻面，另一端跨過斜面頂端的小滑輪與物塊B相連，B靜止在斜面上.滑輪左做直線運動.不計一切摩擦，重力加速度為g.求：圖1-第40頁共74頁根據(jù)機械能守恒定律根據(jù)速度的定義得47.[2016·全國卷Ⅱ6分]小球P和Q用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上，P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短.將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖1-所示.將兩球由靜止釋放，在各自軌跡的最低點()圖1-A.P球的速度一定大于Q球的速度B.P球的動能一定小于Q球的動能C.P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度解析：從釋放到最低點過程中，由動能定理得可得v=√2gL,因1×1g,則v<vg,故選項A錯誤；由Eko=mgl,Ep=mgl。而m>m故兩球動能大小無法比較，選項B錯誤；在最低點對兩球進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律及向心力公式可知T-mg=第41頁共74頁48.[2016·全國卷Ⅲ]一質(zhì)點做速度逐漸增大的勻加速直線運動，在時間間隔t內(nèi)位移為s,動能變?yōu)樵瓉淼?倍.該質(zhì)點的加速度為()A正確.平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點R它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點的過程中，克服摩擦力做的功為W重力加速度大小為g.設(shè)質(zhì)點P在最低點時，向心加速度的大小為a,容器A圖1-解析：質(zhì)點P下滑到底端的過程，由動能定理得,所以A正確，B錯誤在最低點，由牛頓第二定律50.[2016·全國卷Ⅲ14分]如圖，在豎直平面內(nèi)由圓弧AB和圓弧BC組成的光滑固定軌道，兩者在最低點B平滑連接。AB弧的半徑為R,BC弧的半徑為球在A點正上方與A相距處由靜止開始自由下落，經(jīng)A點沿圓弧軌道運動。(1)求小球在B、A兩點的動能之比；(2)通過計算判斷小球能否沿軌道運動到C點。解析：(1)設(shè)小球的質(zhì)量為m,小球在A點的動能為E?,由機械能守恒可得①由①②聯(lián)立可得第42頁共74頁第43頁共74頁(2)若小球能沿軌道運動到C點，小球在C點所受軌道的正壓力N應(yīng)滿足N≥0④⑤⑥51.[2016·天津卷12分]我國將于2022年舉辦冬奧會，跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一.如圖1-所示，質(zhì)量m=60kg的運動員從長直助滑道AB的A處由靜止開始以加速度a=3.6m/s2勻加速滑下，到達助滑道末端B時速度vg=24m/s,A與B的豎直高度差H=48處附近是一段以0為圓心的圓弧.助滑道末端B與滑道最低點C的高度差h=5m,運動員在B、C間運動時阻力做功W=-1530J,g取10m/s2.圖1-(2)若運動員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍，則C點所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為解析：(1)運動員在AB上做初速度為零的勻加速運動，設(shè)AB的長度為x,則有B=2ax①第44頁共74頁④⑤由運動員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍，聯(lián)立④⑤式，代入數(shù)據(jù)解得R=12.5m52.[2016·四川卷5分]韓曉鵬是我國首位在冬奧會雪上項目奪冠的運動員.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，重力對他做功1900J,他克服阻力做功100J.韓曉鵬在此過程中()A.動能增加了1900JB.動能增加了2000JC.重力勢能減小了1900JD.重力勢能減小了2000J解析：由題可得，重力做功1900J,則重力勢能減少1900J,可得C正確，D錯誤.由動53.[2016·全國卷Ⅱ6分]如圖1-,小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于0點，另第45頁共74頁可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能.圖1-(2)圖(b)中M和L紙帶是分別把彈簧壓縮到不同位置后所得到的實際打點結(jié)果.打點計時器實驗中彈簧被壓縮后的彈性勢能大.第46頁共74頁第47頁共74頁圖1-答案：(1)④①③②(2)1.29M解析：(2)脫離彈簧后物塊應(yīng)該做勻速直線運動，由能量守恒定律可知，物塊脫離彈簧時動能越大，則彈簧被壓縮時的彈性勢能越大，故EF55.[2016·四川卷6分]E4用如圖1-所示的裝置測量彈簧的彈性勢能.將彈簧放置在水平氣墊導軌上，左端固定，右端在0點在0點右側(cè)的B、C位置各安裝一個光電門，計時器(圖中未畫出)與兩個光電門相連.先用米尺測得B、C兩點間距離s,再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A,由靜止釋放，計時器顯示遮光片從B到C所用的時間t,用米尺測量A、0之間的距離x.圖1-(1)計算滑塊離開彈簧時速度大小的表達式是2)為求出彈簧的彈性勢能，還需要測量A.彈簧原長B.當?shù)刂亓铀俣菴.滑塊(含遮光片)的質(zhì)量(3)增大A、0之間的距離x,計時器顯示時間t將A.增大B.減小解析：(1)滑塊離開彈簧后做勻速直線運動，與BC間的速度相同，故(2)彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化成了滑塊的動能，所以還需要測量滑塊(含遮光片)的質(zhì)量，故(3)增大A、0之間的距離x,滑塊獲得的動能增大，速度增大，故計時器顯示的時間t將減56.[2016·全國卷I5分]某同學用圖(a)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其中打點計時器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20Hz、30Hz和40Hz,打出紙帶的一部分如圖(b)所示.第48頁共74頁第49頁共74頁圖1-該同學在實驗中沒有記錄交流電的頻率f;需要用實驗數(shù)據(jù)和其他題給條件進行推算.(1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用f和圖(b)中給出的物理量可以寫出在打點計時器打出B點時，重物下落的速度大小為,打出C點時重物下落的速度大小為 ,重物下落的加速度大小為.(2)已測得g=8.89cm,s?=9.50cm,s=10.10cm;當?shù)刂亓铀俣却笮?.80m/s2,實驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%,由此推算出f為Hz.解析：(1)B點對應(yīng)的速度C點對應(yīng)的速度(2)由牛頓第二定律得mg(1-1%)=ma,則頻率57.[2016·北京卷9分](2)利用圖1-裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗.①為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的._A.動能變化量與勢能變化量B.速度變化量和勢能變化量C.速度變化量和高度變化量②除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是圖1-③實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖1-所示的一條紙帶.在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、BC,測得它們到起始點0的距離分別為hxh、hc已知當?shù)刂亓铀俣葹間,打點計時器打點的周期為T:設(shè)重物的質(zhì)量為m從打0點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量△E=,動能變化量△E=圖1-A.利用公式v=gt計算重物速度D.沒有采用多次實驗取平均值的方法⑤某同學用下述方法研究機械能是否守恒在紙帶上選取多個計數(shù)點，測量它們到起始點0的距離h,計算對應(yīng)計數(shù)點的重物速度v,描繪v2-h圖像，并做如下判斷：若圖像原點的直線，則重物下落過程中機械能守恒，請你分析論證該同學的判斷依據(jù)是否正確.第50頁共74頁第51頁共74頁⑥該同學的判斷依據(jù)不正確。在重物下落?的過程中，若阻力f恒定，有法驗證機械能是否守恒，還必須看圖像的斜率是否接近2g解析：①由機械能守恒定律可知，動能的減少量和重力勢能的增加量相等，選項A正確.②需要用低壓交流電源接電磁打點計時器，需要用刻度尺測量紙帶上點跡間距離.選擇A、④由于空氣阻力和摩擦阻力的影響，有一部分重力勢能會轉(zhuǎn)化為熱能.選項C正確.58.[2016·江蘇卷10分]某同學用如圖1-所示的裝置驗證機械能守恒定律.一根細線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點，光電門固定在A的正下方.在鋼球底部豎直地粘可由計時器測出，取作為鋼球經(jīng)過A點時的速度.記錄鋼球每次下落的高度h和計時可由計時器測出，取器示數(shù)t,計算并比較鋼球在釋放點和A點之間的勢能變化大小△F與動能變化大小△,就能驗證機械能是否守恒.第52頁共74頁圖1-(1)用△E=mgh計算鋼球重力勢能變化的大小A.鋼球在A點時的頂端B.鋼球在A點時的球心C.鋼球在A點時的底端(2)用(計算鋼球動能變化的大小，用刻度尺測量越光條寬度，示數(shù)如圖1-所示，其讀數(shù)為cm.某次測量中，計時器的示數(shù)為0.0100s,則鋼球的速度為v= 圖1-(3)下表為該同學的實驗結(jié)果：AE/(10-2J他發(fā)現(xiàn)表中的△β與△E之間存在差異，認為這是由于空氣阻力造成的.你是否同意他的觀點?請說明理由.(4)請你提出一條減小上述差異的改進建議.1.50(1.49～1.51都算對)(3)不同意，因為空氣阻力會造成△E小于△E,但表中△E大于△E.(4)分別測出光電門和球心到懸點的長度L和1,計算△E時，將v折算成鋼球的速度v′=,解析：(2)讀數(shù)時要注意最小分度是1毫米，要估讀到最小分度的下一位，速度(3)因為空氣阻力會使動能的增加量△樂小于重力勢能的減少量△E,但表中△層大于△F,所以不同意他的觀點.(4)據(jù)圖可看出，光電門計時器測量的是遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間，而此時遮光條經(jīng)過光電門時的速度比小球的速度大，因為它們做的是以懸點為圓心的圓周運動，半徑不等，所以速度不能等同，而這位同學誤以為相同，從而給實驗帶來了系統(tǒng)誤差.改進方法根據(jù)它們運動的角速度相等，分別測出光電門和球心到懸點的長度L和1,計算△壓時，將v折算成鋼球的速度59.[2016·全國卷Ⅱ20分]輕質(zhì)彈簧原長為21,將彈簧豎直放置在地面上，在其頂端將一質(zhì)量為5m的物體由靜止釋放，當彈簧被壓縮到最短時，彈簧長度為1.現(xiàn)將該彈簧水平放置，一端固定在A點，另一端與物塊P接觸但不連接.AB是長度為51的水平軌道，B端與半徑為1的光滑半圓軌道BCD相切，半圓的直徑BD豎直，如圖所示.物塊P與AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.用外力推動物塊P,將彈簧壓縮至長度1,然后放開，P開始沿軌道運動，重力第53頁共74頁加速度大小為g.(1)若P的質(zhì)量為m,求P到達B點時速度的大小，以及它離開圓軌道后落回到AB上的位置與B點間的距離；(2)若P能滑上圓軌道，且仍能沿圓軌道滑下，求P的質(zhì)量的取值范圍.圖1-解析：(1)依題意，當彈簧豎直放置，長度被壓縮至1時，質(zhì)量為5m的物體的動能為零，其重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能.由機械能守恒定律，彈簧長度為1時的彈性勢能為E=5mgl①設(shè)P的質(zhì)量為M,到達B點時的速度大小為vg由能量守恒定律得聯(lián)立①②式，取M=m并代入題給數(shù)據(jù)得若P能沿圓軌道運動到D點，其到達D點時的向心力不能小于重力，即P此時的速度大小v應(yīng)滿足設(shè)P滑到D點時的速度為vp,由機械能守恒定律得聯(lián)立③⑤式得第54頁共74頁第55頁共74頁vp滿足④式要求，故P能運動到D點，并從D點以速度vp水平射出.設(shè)P落回到軌道AB所⑦s=Vpt⑧(2)為使P能滑上圓軌道，它到達B點時的速度不能小于零.MvB≤Mgl??60.(2017全國卷Ⅱ)如圖，半圓形光滑軌道固定在水平地面上，半圓的直徑與地面垂直.的距離與軌道半徑有關(guān)，此距離最大時.對應(yīng)的軌道半徑為(重力加速度大小為g)第56頁共74頁解析：物塊由最低點到最高點有：;聯(lián)立解得：61.(2017全國卷Ⅲ)如圖，一質(zhì)量為m,長度為1的均勻柔軟細繩PQ豎直懸掛.用外力將第57頁共74頁解析：本題考查重心的確定、動能定理.由“緩慢”這個關(guān)鍵詞可知，繩動能變化量為零，然后選擇QM段繩為研究對象，應(yīng)用動能定理解題即可.QM段繩的質(zhì)量為,未拉起時，QM段繩的重心在QM中點處，與M點距離為,繩的下端Q拉到M點時，QM段繩的重心與M點距離；,此過程重力做,對繩的下端Q拉到M點的過程，應(yīng)用動能定理，可知外力做功可知A項正確，BCD項錯誤.62.(2017海南卷)將一小球豎直向上拋出，小球在運動過程中所受到的空氣阻力不可忽略a為小球運動軌跡上的一點，小球上升和下降經(jīng)過a點時的動能分別為Ek?和Ekz從拋出開始到小球第一次經(jīng)過a點時重力所做的功為W?,從拋出開始到小球第二次經(jīng)過a點時重力所做的功為W?.下列選項正確的是()A.Ek?=Ek?W?=W?B.Ek?>E:2,W?=W?C.Ek?<Ek?,W?<W?D.E?>Ek2,W?<W?解析：從拋出開始到第一次經(jīng)過a點和拋出開始第二次經(jīng)過a點，上升的高度相等，可知重力做功相等，即W?=W?.對兩次經(jīng)過a點的過程運用動能定理得，-Wr=E?-Ek,可知E?>63.(2017江蘇卷)一小物塊沿斜面向上滑動，然后滑回到原處.物塊初動能為Eko,與斜解柝設(shè)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,物塊的質(zhì)量為m,則物塊在上滑過程中根據(jù)動能定理：0-Eo=-(mg+F;)x,同64.(2017浙江卷)火箭發(fā)射回收是航天技術(shù)的一大進步.如圖所示，火箭在返回地面前的某段運動，可看成先勻速后減速的直線運動，最后撞落在地面上.不降時，攜帶的檢測儀器受到的支持力大于自身重力力.故處在超重狀態(tài).B錯誤.由功能關(guān)系65.(2017江蘇卷)如圖所示，三個小球A、B、C的質(zhì)量均為m,A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為L,B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長.現(xiàn)A由靜止第58頁共74頁第59頁共74頁釋放下降到最低點，兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°,A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運動，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g.則此下降過程中A.A的動能達到最大前，B受到地面的支B.A的動能最大時，B受到地面的支持力等于C.彈簧的彈性勢能最大時，A的加速度方向豎直向下D.彈簧的彈性勢能最大值為解析：本題考查超失重、物體的平衡、力與運動、機械能守恒定律.在A的動能達到最大前，A向下加速運動，此時A處于失重狀態(tài)，則整個系統(tǒng)對地面的壓力小于3mg,即地面對B的支,A項Em,當4的動能最大時，4的加速度為零，這時系終既不失面，也不超重，系統(tǒng)對地面的壓力等于3mg,即B受到地面的支持力等于簧的彈性勢能最大時，A減速運動到最低點，此時A的加速度方向豎直向上，C項錯誤；由機械能守恒定律可知，彈簧的彈性勢能最大值等于A的重力勢能的減少量，即為66.(2017全國卷I)一質(zhì)量為8.00×104kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面.飛船在離地面高度1.60×10?m處以7.50×103m/s的速度進入大氣層，逐漸減慢至速度為100m/s時下落到地面.取地面為重力勢能零點，在飛船下落過程中，重力加速度可視為常量，大小取為9.8m/s?(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(1)分別求出該飛船著地前瞬間的機械能和它進入大氣層時的機械能；(2)求飛船從離地面高度600m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進入大氣層時速度大小的2.0%.答案：(1)(1)4.0×10?J2.4×1012J(2)9.7×10?J解析：(1)飛船著地前瞬間的機械能為①設(shè)地面附近的重力加速度大小為g.飛船進入大氣層時的機械能為③式中，v;是飛船在高度1.6×10?m處的速度大小.由③式和題給數(shù)據(jù)得(2)飛船在高度h’=600m處的機械能為⑤由功能原理得⑥式中，W是飛船從高度600m處至著地瞬間的過程中克服阻力所做的功.由②⑤⑥式和題給數(shù)據(jù)得第60頁共74頁第61頁共74頁67.(2017全國卷Ⅱ)如圖，兩水平面(虛線)之間的距離為H,其間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強電場.自該區(qū)域上方的A點將質(zhì)量為m、電荷量分別為q和-q(q>0)的剛離開電場時的動能為M剛離開電場時動能的1.5倍.不計空氣阻力，重力加速度大小為g:求(3)該電場的電場強度大小.解析：(1)設(shè)帶電小球從N拋出的初速度均為o,則它們進入電場時的水平速度仍為vo;(2)設(shè)A點距離電場上邊界的高度為h小球下落h時在豎直方向的分速度為vy,則；第62頁共74頁因為M在電場中做勻加速直線運動，則由①②⑤⑥⑦可得(3)設(shè)電場強度的大小為E;小球M進入電場后做直線運動，則⑨設(shè)從N離開電場時的動能分別為Ek1、Ek2,由動能定理得⑩?由已知條件?聯(lián)立④⑤⑦⑧⑨⑩⑩②式得?1.25倍，行駛時要求汽車不打滑.(sin37°=0.6,sin53°=0.8)(1)求汽車沿彎道1中心線行駛時的最大速度?;時速度恰為通過彎道2中心線的最大速度，求直道上除重力以外的阻力對汽車做的功；第63頁共74頁(3)汽車從彎道1的A點進入，從同一直徑上的B點駛離，有經(jīng)驗的司機會利用路面寬度，心線上，計算時視汽車為質(zhì)點).解析：(1)彎道1的最大速度v?,有：得vi=√kgr=5√5m/s(2)彎道2的最大速度vz,有：直道上由動能定理有：代入數(shù)據(jù)可得可知r增大v增大，r最大，切弧長最小，對應(yīng)時間最短，所以軌跡設(shè)計應(yīng)如下圖所示由圖可以得到代入數(shù)據(jù)可以得到r’=12.5m汽車沿著該路線行駛的最大速度則對應(yīng)的圓心角度20=106°由第64頁共74頁最短時間69.(2018全國I,14,6分)高鐵列車在啟動階段的運動可看作初速度為零的均加速直線運動，在啟動階段列車的動能A.與它所經(jīng)歷的時間成正比B.與它的位移成正比C.與它的速度成正比D.與它的動量成正比【解析】二列車啟動的過程中加速度恒定，由勻變速直線運動的速度與時間關(guān)系可知=at,且列車的動能為E=1/2m2,由以上整理得E=1/2ma2t2,動能與時間的平方成正比，動能與速度的平方成正比，AC錯誤將x=1/2at2代入上式得E=max,則列車的動能與位移成正比，B正確；由動能與動量的關(guān)系式E=p2/2m可知，列車的動能與動量的平方成正比，D錯誤.70.(2018全國1,18,6分)如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R:bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點.一質(zhì)量為m的小球.始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動，重力加速度大小為g小球從a點開始運動到其他軌跡最高點，機械能的增量為()A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR【答案】C【解析】設(shè)小球運動到c點的速度大小為v,則對小球由a到c的過程，由動能定理有F·3R-mgR=1/2m2,又F=mg,解得v=2√gR,小球離開c點后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，豎直方向在重力作用下做勻減速直線運動，由牛頓第二定律可知，小球離開c點后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g,則由豎直方向的運動可知，小球從離開c點到其軌跡最高點所需的時間為在水平方向的位移大小為x=1/2gt2=2R.由以上分析可知，小球從a點開始運動到其軌跡最高點的過程中，水平方向的位移大小為5R,則小球機械能的增加量為△EF·5R-5mgR,C正確，ABD錯誤.71.(2018全國2,14,6分)如圖，某同學用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一速度，木箱獲得的動能一定()A.