高考物理模拟新题精选分类解析(第6期)专题06机械能

1、2013 年高考物理模拟新题精选分类解析（第6 期）专题 06 机械能1. （2013 安徽省江南十校联考） 水平路面上行驶的汽车所受到的阻力大小与汽车行驶的速率成正比，若汽车从静止出发， 先做匀加速直线运动，达到额定功率后保持额定功率行驶，则在整个行驶过程中，汽车 受到的牵引力大小与阻力大小关系图像正确的是2. （ 2013 年河南省信阳市期末）下列关于体育项目的说法正确的是a撑杆跳高，借助撑杆将人的动能转化成人的重力势能，故可跳得更高b短跑运动员跑鞋底部装有尖端向地的钢鞋，是为了增加鞋的弹力c跳板跳水，借助跳板的弹力，增大腾空高度，可增加做动作的时间d摩托车障碍赛，摩托车腾空后，落地时应前

2、轮先着地，这样可以防止向前翻到3（2013 湖南省怀化市期末）在2012 年怀化市中学生篮球比赛中，张宇同学在最后一节三分线外投篮，空心入网，弹网后篮球竖直下落，为该队赢得了比赛。若空气阻力大小恒定，则下列说法能正确反映球从出手到落地这一过程的是a. 篮球上升过程加速度小于g，下降过程加速度大于g1b. 篮球匀加速上升，变减速下降c. 篮球在上升过程中动能减少，下降时机械能增加d. 篮球在出手时的机械能一定大于落地时的机械能4（ 2013 山东省威海质检）静止在地面上的一小物体，在竖直向上的拉力作用下开始运动，在向上运动的过程中，物体的机械能与位移的关系图象如图所示，其中0s1 过程的图线是曲

3、线，s1s2 过程的图线为平行于横轴的直线。关于物体上升过程（不计空气阻力）的下列说法正确的是a 0s1 过程中物体所受的拉力是变力，且不断减小b s1s2 过程中物体做匀速直线运动c 0s2 过程中物体的动能越来越大d s1 s2 过程中物体的加速度等于当地重力加速度5（ 2013 山东省临沂市一模）“快乐向前冲”节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为，如图所示，不考虑空气阻力和绳的质量( 选手可视为质点 ) 下列说法正确的是()a选手摆到最低点时所受绳子的拉力大于mgb 选手摆到最低点

4、时受绳子的拉力大于选手对绳子的拉力c 选手摆到最低点的运动过程中所受重力的功率一直增大d 选手摆到最低点的运动过程为匀变速曲线运动26. （ 2013山东省名校质检）一辆质量为m的汽车在发动机牵引力f 的作用下，沿水平方向运动。在 t 0 时刻关闭发动机，其运动的v-t 图象如图所示。已知汽车行驶过程中所受的阻力是汽车重量的k 倍，则（）a. 加 速过程与减速过程的平均速度比为1 2b. 加速过程与减速过程的位移大小之比为12c. 汽车牵引力 f 与所受阻力大小比为3 1d. 汽车牵引力f 做的功为3kmg 0t027（ 2013 天津市名校月考）质量为m的汽车，启动后在发动机功率p 保持不变

5、的条件下在水平路面上行驶， 经过一段时间后将达到以速度v 匀速行驶的状态， 若行驶中受到的摩擦阻力大小保持不变，则在车速为1 v 时，汽车的加速度大小为（）4a 3pb 3pmv2mvc 3pd 3p3mv4mv38（ 2013 福建省二校联考）有一竖直放置的“”形架，表面光滑，滑块、b分别套在水平杆与ta竖直杆上， a、b 用一不可伸长的轻细绳相连，a、b 质量相等，且可看做质点，如图4 所示，开始时细绳水平伸直，a、b 静止由静止释放 b后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60时，滑块b沿着竖直杆下滑的速度为 v，则连接 a、 b的绳长为()4v23v2a. gb.g3242vvc. 4gd.

6、3g9.（ 2013 山东省名校质检）小球由地面竖直上抛，设所受阻力大小恒定，上升的最大高度为h，地面为零势能面。在上升至离地高度h 处，小球的动能是势能的两倍，在下落至离地面高度h 处，小球的势能是动能的两倍，则h 等于（）a. hb.2hc.3hd.4h9999410（ 2013 江苏四校联考） 如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮o1、o2 分别与质量 均为m的小滑块 p 和小球 q连接已知直杆两端固定且与两定滑轮在同一竖直平面内，杆与水平面的夹角为 ，直杆上 c点与两定滑轮均在同一高度，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰现将小物块从c点由静止释放，在其下滑过程中，下

7、列说法正确的是（）a小滑块的动能先增加后减小b小滑块的机械能先增加后减小c小球的动能先增加后减小5d小球的机械能先增加后减小11（ 2013 年 2 月 28 日湖北武汉调研）质量为m的物体，从倾角为 的固定斜面底端以某一初速度沿斜面上滑，当它再次回到出发点时速度的大小减为初速度的1 （ n 1）。求物体和斜面之间的动n摩擦因数 。12（ 9 分）（2013 福建省 二校联考） 一质量为50 kg 的男孩在距离河流40 m高的桥上做“蹦极跳”，原长长度为14 m的弹性绳ab一端系着他的双脚，另一端则固定在桥上的a 点，如图 (a) (见答卷 )所示，然后男孩从桥面下坠直至贴近水面的最低点d.

8、男孩的速率v 跟下坠的距离h 的变化关系如图(b) ( 见答卷 ) 所示，假定绳在整个运动过程中遵守胡克定律 ( 不考虑空气阻力、男孩的大小和绳的质量， g 取 10 m/s2) 求：6(1) 当男孩在 d点时，绳所储存的弹性势能；(2) 绳的劲度系数；(3) 讨论男孩在 ab、 bc和 cd期间运动时作用于男孩的力的情况13.（ 8 分）（2013 湖南省怀化市期末） 中国海军歼 -15 舰载机已经在“辽宁”舰上多次进行触舰复飞，并已经进行了舰载机着陆和甲板起飞。这标志着我国已经基本拥有在航母上起降舰载机的能力。消息人士还记录了歼15 起飞的大概过程。10 时 55 分，飞机由机库运到飞行甲

9、板上。11 时 157分，清理跑道，拖车把飞机拉到跑道起点，刹车。11 时 25 分，甲板阻力板打开，舰载机发动机点火，保持转速70%。 11 时 28 分许，舰载机刹车松开，加速至最大推力，飞机滑跃离开甲板，顺利升空。 现将飞机起飞模型简化为飞机先在水平甲板上做匀加速直线运动，再在倾角为 =15的斜面甲板上以最大功率做加速运动，最后从甲板飞出的速度为360km/h 。若飞机的质量为 18 吨，甲板ab=180m， bc=50m,（飞机长度忽略当做质点，不计一切摩擦和空气阻力，取sin15 =0.3 ， g=10 m/s 2）(1) 如果要求到达甲板 b点的速度至少为离开斜面甲板速度的 60%

10、，则飞机在水平甲板上运动时的牵引力至少为多少才能使飞机起飞？(2) 如果到达 b点时飞机刚好到达最大功率，则从飞机开始运动到飞离甲板共需多少时间？14 (5 分)（ 2013 福建省五校联考）滑板运动是一种陆地上的“冲浪运动”，滑板运动员可在不同的滑坡上滑行。如图所示，abcde 为同一竖直平面内依次平滑连接的滑行轨道，其中bcd 是一段半径 r=2. 5m的圆弧轨道， o点为圆心， c 点为圆弧的最低点。运动员脚踩滑板从高h=3m处由静8止出发，沿轨道自由滑下 。运动员连同滑板可视为质点，其总质量m = 60kg 。忽略摩擦阻力和 空气阻力，取g = 10m/s 2，求运动员滑经c 点时轨道

11、对滑板的支持力的大小。15（ 16 分）（ 2013 河北省衡水中学质检）如图，半径为r 的光滑半圆形轨道abc在竖直平面内，与水平轨道cd相切于c 点， d 端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端 q到 c 点的距离为2r。质量为 m可视为质点的滑块从轨道上的p 点由静止滑下， 刚好能运动到 q 点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点a。已知 poc=60，求：（ 1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点c 时对轨道压力；（ 2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数 ；（ 3）弹簧被锁定时具有的弹性势能。916（ 12 分）（ 2013 福建省五校联考

12、）某兴趣小组举行遥控赛车比赛，比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起点a出发，沿水平直线轨道运动l=10m后，由 b 点进入半径r=0. 4m的光滑竖直半圆轨道，并通过轨道的最高点c做平抛运动，落地后才算完成比赛。b 是轨道的最低点，水平直线轨道和半圆轨道相切于b 点。已知赛车质量m=0. 5kg，通电后电动机以额定功率p=4 w工作，赛车在水平轨道上受到的阻力恒为f =0.4n ，之后在运动中受到的空气阻力可不计，g 取 10m/s2.试求：（ 1）赛车能通过 c点完成比赛，其落地点离 b点的最小距离；（ 2）要使赛车完成比赛，电动机工作的最短时间；10（ 3）假如水平直线轨道足够长，赛车以

13、最大速度过b 点 ， r 为多大时赛车能完成比赛且落地点离 b 点的距离最大，并求出最大距离。xvct赛 车离开 c 点后平抛，设水平位移为x，有(1分 )2r1 gt 22联立解得： x=24rvb24r .vb 4rg =4rgg当vb24r 时，4rg即 r=1.25m 时， 且 vcvb24rg gr （没说明不扣分）（合 1 分）得 xm=5m。（ 1 分）17、（ 12 分）（ 2013 上海市崇明县期末）如图所示，用跨过光滑滑轮的缆绳将海面上一艘失去动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 ，小船受到阻力大小恒为f ，小船经过a 点时速度大小为v

14、0 ，小船从 a 点沿直线加速运动到b 点经历时间为t1 ，11ab 两点间距离为d ，不计缆绳质量求：（1） a 到 b 点过程中，小船克服阻力所做的功wf ；（ 2）小船经过 b 点时速度大小 v1 ；（ 3）小船经过 b 点时 的加速度大小18. （ 16 分）（ 2013 山东省临沂市质检）如图是利用传送带装运煤块的示意图其中，传送带 长l=20m，倾角 37，煤块与传送带间的动摩擦因数 0.8 ，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度h 1.8 m，与运煤车车箱中心的水平距离x 1.2 m现12在传送带底端由静止释放一些煤块( 可视为质点 ) 其质量为2

15、kg，煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动，后与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心，取g 10 m/s 2，sin 37 0.6 ，cos 37 0.8 ，求：(1) 传送带匀速运动的速度v 及主动轮和从动轮的半径r . （提示：要使煤块在轮的最高点做平抛运动，则煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零）(2) 煤块在传送带上由静止开始加速至与传送带速度相同所经过的时间t （ 3 传送带由于传送煤块多消耗多少电能？（提示：煤块传到顶端过程中，其机械能增加，煤块与传送带摩擦生热. ）解： ( l）由平抛运动的公式，得，（2 分）1319 (2

16、0 分 ) (2013 浙江省海宁市质检)2012 年我们中国有了自己的航空母舰“辽宁号”，航空母舰上舰载机的起飞问题一直备受关注。某学习小组的同学通过查阅资料对舰载机的起飞进行了模拟设计。 如图，舰载机总质量为m，发动机额定功率为p，在水平轨道运行阶段所受阻力恒为f 。舰载机在a 处以额定功率启动，同时开启电磁弹射系统，它能额外给舰载机提供水平向右、大小为 f 的恒定推力。经历时间t 1，舰载机运行至b 处，速度达到v1，电磁弹射系统关闭。舰载机继续以额定功率加速运行至c处，经历的时间为t 2，速度达到v2。此后，舰载机进入倾斜曲面轨道，在d处离开航母起飞。请根据以上信息求解下列问题。（ 1

17、）电磁弹射系统关闭的瞬间，舰载机的加速度。（ 2）水平轨道 ac的长度。（ 3）若不启用电磁弹射系统，舰载机在a 处以额定功率启动，经历时间t 到达 c处，假设速度大小仍为v2，则舰载机的质量应比启用电磁弹射系统时减少多少？（该问 ac间距离用x 表示。）14（3）全过程，根据动能定理有-fx= 12（2分）pt2m1v2应减少的质量 mm m1（ 1 分）2(ptfx)（ 2 分）得 m mv2220（ 19 分）（ 2013 福建省名校质检）水上滑梯可简化成如图所示的模型：倾角为 =37斜滑道 ab15和水平滑道 bc平滑连接，起点 a 距水面的高度 h=7.0m，bc长 d=2.0m，端点 c距水面的高度 h=1.0m. 一质量 m=50kg 的运动员从滑道