十年高考物理大全分类解析专题08机械能

1、一. 2013高考题1. （2013全国新课标理综II第20题）目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆， 且轨道半径逐渐变小。 若卫星在轨道半径逐渐变小的过程 中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列说法正确的是A. 卫星的动能逐渐减小B. 由于地球引力做正功，引力势能一定减小C. 由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D. 卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小【命题意图】本题考查卫星的运动、机械能.功能关系、动能定理及其相关知识 点，意在考查考生综合应用相关知识分析卫星运渤的能力。+ im题思路】由于空气阻力做员功，卫星轨道半卷变小，

2、地球引力做正功，引 力势能一定减小，动能増大”机械能减小.选项沌错误已正确。根据动能定理, 卫星动能増大，卫星克服阻力做的功水于地球引力做的正功，而地球引力做的正 功等于引力势能的减不，所以卫星克服气体阻力做前功小于别力势能的减小，选 项D正确。【命题分析】此题提出了引力势能可类比重力势能。引力势能属于卫星和地球 这个系统瞅地球弓|力做功，引力势能减卜 克服地球引力做功引力势能增大°2. （2013高考山东理综第14题）如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M m（ M>m的滑块,通过不可伸长的轻绳

3、跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜 面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中A. .两滑块组成系统的机械能守恒B. 重力对M做的功等于M动能的增加C. 轻绳对m做的功等于m机械能的增加D. 两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功答案；CD解析：由于斜面訪粗糙，在两滑块沿斜面运功的过程中两滑块组成系统的机 械能不守恒，选项A错误。由动能定理重力对VI做的功大于M动龍的増加 选项B错误，由功能关系.轻绳对m做的功等于m机械能的増加*选项C正确。 由功能关系可灿两猾块组成系统的机械能损失等于M克服摩攥力做旳物选 项D正确"3. （2

4、013高考安徽理综第17题）质量为 m的人造地球卫 星与地心的距离为r时，引力势 能可表示为E=-GMm，其中G为引力常量，M为地球质量。该卫星原来的在半径为 R1的轨r道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为 艮，此过程中因摩擦而产生的热量为A. GMm 丄-)B.& RGMrm-R11R2C.GMm1-丄)D.2R2 R.11 GMm1 -)2 R.1 R2【答案】c【扁析】卫星降低轨道减少的引力势能，-（-G 丄，由 G =inv-可得卫星在半径为 RR&.兄丘A'的轨道上绕地球做匀速圆周运己韵动巴耳-初匸 空乙

5、卫星在半径为2 "11R._的轨道上绕地球做匀速圆周运动的二工匸产丄尸=,动能增加厶2IRE尸也空巴'由功能关系 E严AEE 联立解得；此过程中因摩摞而产 2R- 1RB1生的热量为Q=1g_U： -：.,所以正确选项为J1 尽R4. （ 2013全国高考大纲版理综第 20题）如图所示，一固定斜面倾角为30°, 质量为 m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g。物块上升的最大高度为 H,则此过程中，物块的（A. 动能损失了 2mgHB. 动能损失了 mgHC. 机械能损失了 mgH1D.机械能损失了丄mgH答案；AC

6、解析；分析小物块沿斜面上滑，根据题述可知，物块所受滑动摩據力为f=O.5mg, 由动能定理，动能扌员失了 /Zf/sin30° +mgH = 2mgH ,选项A正确吕错误。由功能 关系，机械能损失Wsin30° =mgH;选项匚正确。错误.5。（2013高考江苏物理第5题）水平面上，一白球与一静 止的灰球碰撞，两球质量相等。碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的(A) 30%(B) 50%(C) 70%(D) 90%答案：A解析：由图可如他也吕白喙速度九勻滅小到原来的0.6倍，灰球速度 大约是白球碰撞前速度的0方倍，碰撞过程于二统损

7、失的动能E=i mv- i m(0.6i/)zim(0.6y)fc=0.28X ' .y-据止匕可推断，碰撞过程中系统损失 的备能约2碰撞前热能的30%,込项A正确。6. ( 2013高考天津理综物理第 2题)我国女子短道速滑队在今年世 锦赛上实现女子3000m接力三连冠.观察发现，“接棒”的运动员甲 提前站在“交捧”的运动员乙前面.并且开始向前滑行， 待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则A 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B. 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少

8、量D. 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功答案厂亍解析：冲量是矢量，甲乙相互作用时，二者相互作用力相等，甲对乙的冲量大小 一定等于乙对甲的冲量的大小，但是方向相反，选项A错误。由动量定理，甲、 乙的动量变化一定大小相等方向相反.选项B正确3甲乙相互作用过程，是非弹 性碰撞.机械能不守恒，所以选项CD错误。7。(2013高考江苏物理第9题)如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连。 弹簧处于自然长度时物块位于 o点(图中未标出)。物块的质量为 m AB=a物 块与桌面间的动摩擦因数为 口。现用水平向右的力将物块从 O点拉至A点，拉力做的功为W 撤去拉力后物块由静止向左运动

9、，经O点到达B点时速度为零。重力加速度为go则上述过程中1(A) 物块在A点时，弹簧的弹性势能等于 W丄口 mga23(B) 物块在B点时，弹簧的弹性势能小于 W? 口mga2(C) 经O点时，物块的动能小于 W 口 mga(D)物块动能最大时，弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能3答案：BC解析；设物块在A点时，弹簧的弹性势能等于E-用水平向右的力将物块从0 点拉至A点，拉力做的功为WE宀mg * g 物块在A点时，弹簧的弹性势能 陥大于 W-mgo,选项A错I吴。由于物块与桌面间有摩擦，0A 大于 0B,物 块从0到A再由A到B的过程克胎摩德于做功财g PA十口m阿 大于十叩g血

10、由功能关系，物块在B点时，弹簣的弾性势能小于S斗诃选项B正韓 物块从0到A再由A到O的过程，克服摩擦力做功羊卿-0A,大于 »巧9 口, 所臥 纟9 0点时，物块的动能小于W-fimga.选项C正确。当物块运动到从A向B运 动，弹簧弾力等于摩擦力吋物块的动能最丸此时弾簧处于拉伸状态.运动到B 点时弹簧处于压缩状态，根据题述不能判断这两个位置弾簧的弹性势能的大小， 选顶D错误。*8. （2013高考福建理综第 20题）（15分）如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，T端系一质量m=1.0kg的小球。现将小球拉到 A点（保持绳绷直） 由静止释放，当它经过 B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落

11、在水平地面上的 C点。地面上的 D点与OB在同一竖直线上，已知绳长 L=1.0 m，B点离地高 度H=1.0 m a B两点的高度差 h=0.5 m，重力加速度 g取10m/s ,不计空气 影响，（1）地面上DC两点间的距离s ；（2）轻绳所受的最大拉力大小。解析I （1）小球从A到B的讨空中机杷竈守恒債I mgh小球从B到匚做平抛运动，存工直方回丄有=1 ：-StS七在水平方问上有；沪诈笃 联立©解得 s=1.41rrt（2）小球下摆到达m点时.兄的拉九尹询合力提供向心九 有|吃L联立解得：F=20N 根据牛顿第三定律r=-Fs 轻绳所受的最大拉力大小为丫鵝2012年高考题1. （

12、2012 山东理综）将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，vt图像如图所示。以下判断正确的是Jk Mmd)A. 前3s内货物处于超重状态B. 最后2s内货物只受重力作用C. 前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D. 第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒1.语案】AC【解析】前无内货物加速向上运动，加速度向上，处于超重优态，选项A正 郵 最后N内货物减速向上运埶 加速度大小为环泞，啜到了拉力，选项 呂错误；前去内与最后K內货物的平均速度相同，选项匚正确；第玉末至 第5百末的过程中.货物冋上匀逮运动动能不变！重力势能增尢 机械能増 大、选项D错误。【考点宦位】此

13、题考查速度圈象及其相关知识°2. （2012 福建理综）如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块A. 速率的变化量不同B. 机械能的变化量不同C. 重力势能的变化量相同D. 重力做功的平均功率相同2【答案儿D【解祈】；由于斜面表面光湄，由机 械能守恒定律可知，从前断轻绳到物块着了也两物块速率的变化量相同，机械能 的变化量为零相同），选项阴错误i由于二者质量不等.重力势能的变化量不相同，选顶C错误；由 彷卫窘二叩勻?启口

14、6A 下落时间t- B ,董力做功的平均功率P寸字訥劲奇；B下滑吋间妒云爲 ' 重力做功的平均功率 p尸響卡旳詳 f赧昶畐、重力做功的平均功率相同；选项D正 确。3 （2012 广东理综物理）图 4是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部B处安装一个压力传感器，其示数 N表示该处所 受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度 h处由静止下滑， 通过B点时，下列表述正确的有N小于滑块重力A. N大于滑块重力B. N越大表明h越大C. N越大表明h越小占【管乘儿乂碼祈1滑块涓至呂点，加速度同上.渭道对滑块立持力大于重 力，N大于滑块重力，选项3正确A错误，由机械能守恒定律可知

15、，h越犬，滑 块滑至B点速度越大.向心加速度越大*滑道支持力越大。所以N越大表明滑 块滑至B点时加邀度a越大，逋度越丸h越大，选顶匚IE确D错误。【考点定位】此题考査机械能守恒定律、牛顿第二定律及其相关知识。4. （2012 安徽理综）如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径 OA水平、OB竖直，一个质量为 m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R,重力加速度为g,则小球从P到B的运动过程中A. 重力做功2mgRB. 机械能减少mgRC. 合外力做功mgR1D. 克服摩擦力做功mgR2斗答棄D【解命根据小球沿轨道到达最高点

16、8时恰好对執道役有压力，其速度満足 在B点吋动能为；曲护。小球从P到B的运动过程中.重力做功mg乩机械能减少;曲旳选项AB错误：合外力做功gm乩克服摩擦力做功片四乩 选项C错误D正确0【考点定位】此题考杳动育绽理*竖直面内的圆周运动及其相关知识.5. （2012 浙江理综）由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球，从距离水平地面为 H的管口 D处静止释放，最后能够从 A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是（）A. 小球落到地面时相对于2 RH 2R .2RH 4R2A点的水平位移值为A点的水平位移值为C.小球能从细管A端

17、水平抛出的条件是H>2RB. 小球落到地面时相对于D. 小球能从细管 A端水平抛出的最小高度fin=5R/25 【答案儿BC r解析】由机械能守恒定律，解得小球从A端iBr水平抛出时的速度庐占药,由平抛运动规律，联立解信E上RH-4R：选项3错误巳迁确匚小球能从细管苗端朮平抛出的条件是 Ff>2Rt选项C正碉D错误°6. （ 2012 上海物理）如图，可视为质点的小球A B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱,A的质量为B的两倍。当B位于地面时,心等高。将A由静止释放，B上升的最大高度是(A) 2R(B) 5R3(C) 4R3( )(D) 2R3

18、A恰与圆柱轴【答案儿"解祈儿將由静止秤脫 由机械能守叵定律吨R皿恥斗渝:,解得A落地时B的速度v=<，由竖直：动规律可得B竖直上拋运动高度为21二RM所以E上升的最犬高度是R-RHd 选项匚正确。 %【考点定位】此题考查机械能守恒定律、竖直上抛运动。7 （2012 海南物理）下列关于功和机械能的说法，正确的是A. 在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功B. 合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C. 物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关D. 运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量【答案】：汇【解析】：在任何情况

19、下，铐:本重力巧譴的减少都等干重力对物体所 做的孙选项典错询根据动灌定电合力对物体斯做的功等于物体功能的改变 量，选项B正确；物体的重力势能是物体三亠一之间的相互作用能，其大小与勢 能零点的选取有关，选项匚工确*当日上刀做功的情况下，运动物体动能的减 少量才等于其重力势能的増加呈 吐訓D错诧【考点定位】此题考查重力做龙，重力势能、动能定理及其相关知识。8 （16分）（2012 重庆理综）题23图所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，基主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的 摆锤和连接摆锤的轻质细杆。摆锤的质量为m细杆可绕轴o在竖直平面内自由转动，摆锤重心到o点距离为L。测量时

20、，测量仪固定于水平地面， 将摆锤从与o等高的位 置处静止释放。摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦 过一小段距离s （s<L）,之后继续摆至与竖直方向成B角的最高位置。若摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力，重力加速度为 g,求（1）摆锤在上述过程中损失的机械能；（2）在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功；（3）橡胶片与地面之间的动摩擦因数。S【答案儿CO E二mglxoE创（2）mgLcos-; r （3） 口二右 m呂Leo出*【解祈】；C13摆锤在上述过程中损失的机械能ZXE诃g心沏（2）在上述过程中摩掠力对摆糯所做的功fG）橡胶片功也面之间的动摩擦因数，k =丄mgLeoc【考点定位

21、】此题考查功能关系及其相关知识。9. （2012 海南物理）如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的水平直轨道，BCD是圆心为O半径为R的3/4圆弧轨道，两轨道相切于 B点。在外力作用下，一 小球从A点由静止 开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度为g。求：（1）小球在AB段运动的加速度的大小；（2）小球从D点运动到A点所用的时间。解，（1）小球在ECD段运动时，受到重力囈轨道正压力K的作用，如图所示。据题意.且小球在最高点C：所受轨道的正压 力为零o设小球在C点的遠度大小为vc,根据牛顿第二定律有，-!V：小球从B点运动到C点”

22、很据机械能守叵定律，设B点 处小球的速度大小为吋有11>3 nwnE_ = n'c2rnqR,由运勃学公式,由于不球在AB段由静止开始做匀加速运动,设加速度大小为a 有vb鼻鮎R,联立解得AB段运动的加速度的大小a-?g .<0）设小球在D点处的速度大木为耳，下落到A点时的速度大小为V,由机械能守恒定律有I斗wyB2= + fnvo'+egR11r：i3'-卄-ii小球Kd点运动到A点所用的时间为t,由运为学公式得，联立解得t二农-曲:爭=7恥【考点定位】此题考查机械能守恒定律、牛顿第二定律及其相关知识。10. （16分）（2012 北京理综）如图所示，质量

23、为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离I后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上。已知l=1.4m,v=3.0m/s,m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数u=0.25,桌面高h=0.45m.不计空气阻力，重力加速度取10m/s2.求（1）小物块落地点距飞出点的水平距离s；（2）小物块落地时的动能E<（3）小物块的初速度大小vo.10.【答案】：（1）s=0.90m。（ 2）0.90J。（3）4.0m/s。17110.【答案】；CO S=0.90mo 0.90Jo（3）4.0m/so【解析儿（1）由平拋运动规律，有竖直方向h丄曲水平方向s=vtr联立解得水平距离5=0.90m.

24、（2）由机械能守恒定律，动能2*m讦+mgh=0.9Dh（3）由动能定理，有 朮m刖二£血详”£即忖扌 解得初速度大小vo=4.0nVs-【考点定位】此题考査平抛运动规律、机械能守恒定律和动能定理中11. （ 15分）（2012 山东理综）如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道，BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切与B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg,与BC间的动摩擦因数 口 1=0.4。工件质量M=0.8kg，与地面间的动摩 擦因数卩2=0.1。（取g=

25、10m/s ）（1）若工件固定，将物块由 P点无初速度释放，滑至 C点时恰好静止，求 P、C两点间的高度差ho（2 ）若将一水平恒力 F作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动。求F的大小当速度时，使工件立刻停止运动 （即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与 B点间的距离。11【答案】（lh=a2mc【解祈】（1）物块从二点下滑经m点至C点的整个过程，根据动能定理得 即曲化ffigm 代入数据h=o'.2mo（2）设物块的却速度大小为r P点弓圆心的近銭与竖直方冋间的夹甬 为&,由几何关系可得=p泊二=_根据牛顿第二定

26、徉，对物体习O1中彌匸和©对工件郝物体整体有十即乜司制十曲门.联立式，代入数据冨F也氷设物体平抛运动的时间二平位移 f 物块落点与貂间的距离为比，由运动学公式可得I联立式，代入数据得 X- =D.斗 Ea【考点定位】此题考査动能定理、牛顿第二定律、平抛运动规律及其相关知 识°12. （16分）（2012 江苏物理）某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f。轻杆向右移动不超过I时，装置可安全工作。一质量为m的小车若以速度V。撞击弹簧，将导致轻杆向右移动I/4，轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不

27、计小车与地面的摩擦。（1）若弹簧的劲度系数为 k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x ；（2 ）求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度Vm；（3）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v'和撞击速度v的关系。12【答案】=)x=f/kc (2)vm=轻杆弓）当v< Jv： -时，产【解析】：（1）轻杆开始移动时，弹簧的弹力=kx, 且F=f*恠得尸设轻秆移动前水车对弹黃所做的功为w,则小车从撞击到停止陶过程中，A 动能定理-/ - - W=Q- n?v5oaj ®4 2同理，小车以咛撞击弹簧时，-fl-W=O- G）设轻杆恰好移动时，小车撞击速度为匕林U由联立解得I

28、V：= fvc _v2h【考点定位】此题考查胡克定律 动能定理及其相关知识。13 （ 2012 全国理综）一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的坡面呈 抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧，以速度Vo沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示，以沟底的0点为原点建立坐标系 Oxy。已知，山沟竖直一侧的高度为 2h,坡面的抛物线方程1 2为y= x求此人落到坡面时的动能； 此人水平跳出的速度为多大时， 他落在坡面时的动能最小？动能的最小值为多少?【解析】；（1）由平抛运动规律 X=votr 2h-y=_gt又丫二丄/% T,探险队员的质量为 m。人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为go联

29、立解得岱由动能定理，irg（2h-y'j=：Ek- nw.解彳导 Ek - me(2h- 7v： +纠(2)Ek = mT十 v/+gh-gh)<>v；亠 fft当芒° p：+gh,即vD= Jk时.他落在坡面时的动能最小口 巧 4- gh动能的最小值为E“产：mgho【考点定位】考査平抛运动规律.动能定理及其相关知识。三. 2011年高考题1 （2011全国理综卷）我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“ 24小时轨道”上绕地球运行（即绕地球一圈需要 24小时）；然后，经过两次变轨依次到达“ 48小时轨道”和“ 72小时 轨道”；最后奔向月球。 如果按圆形轨道计算

30、，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成 后与变轨前相比，A. 卫星动能增大，引力势能减小B.卫星动能增大，引力势能增大C.卫星动能减小，引力势能减小D.卫星动能减小，引力势能增大、【解析儿变轨后轨道半径増大，速度减广卜，卫星动能减尔，引力势能增大，选 项D正确*【答案】：D【点评】卫星正常运行吋动能和引力势能之和保持不变。2. （2011新课标理综第15题）一质点开始时做匀速直线运动， 从某时刻起受到一恒力作用。 此后，该质点的动能可能A. 一直增大B. 先逐渐减小到零，再逐渐增大C. 先逐渐增大到某一值，再逐 渐减小D. 先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大【解析儿若该恒力与开始时二速

31、运动J方向夹腳卜于新，则该恒力做正功. 该质点的动能一直増大，选项A丐輻 芝该恒力工开始时匀速运动的方向相反， 则该恒力先做负功待速度减到零启该恒力做正功，该质点的动能先逐渐减小 到零，再逐渐增大，选项B正确若该恒力酩时匀速运动的方向夹角大于 剜,则该恒力先做貝功，局述功，讣-恿萌功能先逐漸减小至某一非零的最 小值，再逐渐增大，选项D正确.【答策儿ABD【点评】此题考查功龍定理乂其+B关刘空点。3. （ 2011新课标理综）一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，至最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是A. 运动员到达最低点前重力势能始终减小

32、B. 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加C. 蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D. 蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关I答秦匸ABC【解祈】：运动员到达最低点前高度始终减小，重力剪能始终减小，选项A正确; 蹦极绳张紧后的下落过程中，弾力做负功，弹性势能増加，选顶吕错误；蹦极过 帥，运动员r地球和蹦极绳所组成的系统机械能守亘 重力势能的改变与重力 唏能零点的选取无关，选项C正确D错误。【答案】! A&C4. ( 2011浙江理综卷)节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量 n=1000kg的混合动力轿车

33、，在平直公路上以vi=90km/h匀速行驶，发动机的输出功率为P=50kW当驾驶员看到前方有 80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变， 立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动l =72m后,速度变为V2=72km/h。此过程中发动机功率的 1/5用于轿车的牵引，4/5用于供给发电机工 作，发动机输送给发电机的能量最后有50%专化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求(1) 轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力F阻的大小;(2) 轿车从90km/h减速到72km/h过程中，获得的电能 E电；(3) 轿车仅用其在上述减速过程中

34、获得的电能E电维持72km/h匀速运动的距离 L'。丄解析 (0汽车牵引力与输出功率关系“盼 将P=50kW, 代人得F=P vi=2X10aNo当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有f=F=21.(：0在减速运动过程中，注意到发功机只有P,用于汽车的牵引&根据动能定 理有 代入数据得Pt=1.57?X10-L电源获得电能为E 5 X 1f/=6.3X10*JoG龍据题设，轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为在此过 程中，由能量转化及守恒定律可知，仅有电能埔于克服阻力就功，e汽化，代入数据得Z -315 (2011北京理综卷)如图所示，长度为 I的轻绳上端固定在 O点，

35、下端系 一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)。(1) 在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为a，小球保持静止，画出此时小球的受力图，并求力F的大小。(2) 由图示位置无初速度释放小球，求当小球通过最低点时的速度 大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。解析】：（1）受力图见右q根据平低条件，应满足Ttosaiii容 Tsina=F 拉力大小F=mgtanCl <>（2）运动中只有重力做功.系统机械能守恒.mgi（ lr©osa）= - znu2。则逋过最低点吋，小球的速度大Z 阳 11 -a 根据牛顿第二定律， 厂-mg二矿】,?解得轻纟亀对小球的拉力r=mg+/n

36、 I二nigU亡W 方向竖直向上匚I【点评】此题考查受力分析、电场力、平衡条件、机械能守恒定律、牛顿运动定 律等知识点。6 （2011福建理综卷）如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图， 其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆 弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为 R、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上段放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口 C时，对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和 解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求：（1）

37、质量为m的鱼饵到达管口 C时的速度大小vi；（2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep；（3）已知地面与水面相距 1.5R，若使该投饵管绕 AB管的中轴线 00在 90角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量2在- m到m之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最3大面积S是多少？&解祈：此题考查半抛运动规律、，牛輙运动定律、鉴直面內的圆周运动机械能 守恒定律等知识点。（1）质量为E的鱼饵到达管口 C时做圆周运动的向心力完全由重力提供，则nng=m解得叱二J賊弹黄的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能，由机械能守恒定律有&尹切g（ 1.5站

38、只卄£ E叱匚 由式解（叮不考虑因缓慢转动装置对鱼谓速度大小的影响，质量为m的鱼饵离开管口 匚后做平抛运动。设经过t时间落到水面上，离00的水平距离为s由平抛运 动规律有4,5R；ggtS xi=vR, ®宙&式解得x；=4R.当鱼因的质量为 T 时，设其到达管口 C时速度大小为g 由机械能守恒定律 有1 2 _£-= >-g,：1.5RjhR- ?:亡>®32 3由式解得g莎质量为2蔔冷的鱼馆落到水面上时，设离OCT的水平距离为忠，则K5=i/St+Rs © 由©®式解得x：=7R.鱼饵能够落到水面的最

39、大面积久S=i（nx2<KX?）= rfl2或&25祕咲44四. 2010年高考题1 （2010上海理综）如图5是位于锦江乐园的摩天轮，高度为108m,直径是98m 一质量为50kg的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转 一圈需25min。如果以地面为零势能面，则他到达最高处时的（取2g=10m/s ）（）。A. 重力势能为 5.4 X 10 4J，角速度为0.2rad/sB. 重力势能为 4.9 X 10 4J，角速度为0.2rad/sC. 重力势能为 5.4 X 10 4J，角速度为 4.2 X 10-3rad/sD. 重力势能为 4.9 X 10 4J，角速度为 4.2 X

40、10-3rad/s【解析】以地面为零蛰能兀他到达最高.处对的重力莓能为中刊丫宀 ia&J=5.4104J?周期?=251=15005,角速度w2nA=4.2xlO-rad/s,选项 C 正 确。【答案】C（点评1此题以锦江乐园的摩天轮为命题素林考查重力势能和匀速圆周运动莘2. （2010福建理综）如图6（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧, 上升到一定高度后再下落，t.压力传專器一 QJJfi如此反复。通过安装在弹簧 下端的压力传感器，测出这 一过程弹簧弹力F随时间

41、变化的图像如图6（乙）如 示，则A. t1时刻小球动能最大B. t2时刻小球动能最大C. t2t3这段时间内，小球的动能先增加后减少D. t2t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能答案；Cr时刻小球刚扶融弹曹 重力九厂弹力，小球向下继续加速，当弹力増大到等于重力时，小球潼度最大，动能最大】屯吋刻对应弹力最大，水 球下落到最低点，劫能为零，事注势歆京尢AB错误；上时刻对应小球向 上运动即将脱离弹簧的瞬时，弾力为零，Dr乜段时间内，小球的动能先增加 后减乩丿卜球增加的动能和增丹门重力势賦-出寻于弹簧减少的弹性势曲选项 C正确D错误。ffi 9K点讦1小球与弾簧组成的系统，二肌械能守瓦

42、 当弹力増大或减小）到等于 重力时，小球速度最大.动能情弋。墓能條从弹簧弹力戸随时间r变化的图象中 找出容个时刻小球受力情况和运动情匸。3. （2010安徽理综）伽利略曾设计如图9所示的一个实验，将摆 球拉至M点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处有钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反 过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的 M点。这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜 面（或弧线）下滑时，其末速度的大小A. 只与斜面的倾角有关B.只与斜面的长度有关C.只与下滑的高度有关D.只与物体的质量有关CS析】摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应

43、点，说明摆球的机械能守恒4 当物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，只有重力做功.机 械能守恒.其末速度的大小只与下滑的高度有关，谨项C正确；【答案】Q【点评1物体沿不同倾角的光滑料面（或弧线）下滑时，初械能守風此题以伽 利略摆球实脸切入考查机械能守叵定律。4. （ 2010上海理综）高台滑雪运动员腾空跃下，如果不考虑空气阻力，则下落过程中该运 动员机械能的转换关系是A. 动能减少，重力势能减少B 动能减少，重力势能增加C.动能增加，重力势能减少 D 动能增加，重力势能增加【解祈】不考虑空气阻力，运动员下落过程中只有重力做功.重力势能减奘 动 能增加，选项C正确"答案】

44、Q【点羽 如果不考虑空气狙力，斯有拋体运励（竖直上抛、竖直下抛、斜迪 平 抛自由蓿体等），机械能守恒。5. （ 2010山东理综）如图11所示，倾角=30。的粗糙斜面固定在地面上，长为 I、质量为 m粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳相连，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面） 在此过程中A. 物块的机械能逐渐增加B. 软绳的重力势能共减少了mgl/4C. 物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功D. 软绳的重力势能的减少小于软绳动能的增加与软绳克服摩擦力所做的功之和rm析】物块由静止释放后，物块受到竖直问上的

45、拉力件用，拉力对物块做员功, 物块的机械能逐渐减少，选项久错误！粗细均匀*质量分布均匀的软绳其重心在 软绳的中心.初状态，软绳重心在距斜面最高点购.末状态.软绳重心在距斜 面最咼点也在此过程中,软绳的重力势能共减少了 mg （- f/4）- mg （-说）=mg 叽选项B正确孑物块重力势能的减少.软绳的重力勢能的减少之和等于二者増 加的动能和软绳克服摩擦力所做的功，选项匚错误；由功能关系可知，软绳的重 力势能的减少加上物块机械能的减少等于辗龟动能的増加与软绳克服摩擦力所 做的功之和，所以选项D正确.、【答案】BDo1点评】 本题考查机械能守恒定律、动能定理、功能关系等知识点，意在考查 考生理解

46、能力、分祈能力和综合运用知识的能力。6. （ 2010福建理综）如图 4所示，物体A放在足够长的木板 B上，木板B静止于水平面。 t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B,使它做初速度为零，加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动。已知 A的质量mA和BA电动机的质量m均为2.0kg,A、B之间的动摩擦 因数卩1=0.05 , B与水平面之间的动摩擦 因数卩2=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦 力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2。求（1）物体A刚运动时的加速度 aAt 1=1.0s时，电动机的输出功率P;（3）若t1=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P' =5W并在

47、以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t2=3.8s时物体A的速度为1.2m/s。则在t1=1.0s到t2=3.8s这段时间【解析儿1）物体心在术平方向上受到向右的摩攥力，由丰顿第二定律得祀人藪据解得吋0.5m/*o（2）t=1.0s时，木板B的速度大小为vi=o&ti木板B受到拉力F,由牛顿笫二定律得印俩.©卩二|：叫土叫）尸化仇电动机输出功率联立上述各式并代人数据解得P-7W.（电动机的输岀功率调整为Q5W时,设细绳对木板B的拉力为F：则P七也 代人数据解曇尸=5心木板B受力满足-»佃茅-闯礼+化）尸0,所以木板B将做匀速直线运动，而物体&则继续在B上僦

48、匀加速直线运动直到A.B速度相等乜设这一过程时间为乩有内二业低十竹遠段时间内B的位移狂二比fAB速度相同后由于F沖工伽肘mJ®且电动机输出功率恒定.氐B将一起做加 速度逐渐减小的变加速运功。由励育淀理得°°17由©QQ并代人数据解得衣板b f£f_=i.o?到比这段时何内的位移为 s*+S2=3.03m内木板B的位移为多少?【点评】：此题将牛顿运动定律、功和功率、动能定理、摩擦力等综合在一起考查，题目设 置了梯度，有一定难度。7( 2010北京理综)如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从0点水平飞出，经过3.0 s落到斜坡上的 A点。已知0点

49、是斜坡的起点，斜坡与水平面 的夹角 =37 °,运动员的质量 mF 50 kg。不计空气阻力。(取sin 37 °= 0.60 , cos37°= 0.80 ; g 取 10 m/s )求(1) A点与0点的距离L；(2) 运动员离开0点时的速度大小(3) 运动员落到A点时的动能。【解析儿1运动员在逻W方向伫目由落件広动，有L5i n37c= - or2,?"A.点与0点的距离-=一=3rr+设运动员离开o点的进度为冷r. 呉任水平方向做匀速直线运励，即i. ccs37c='/3f解得 720 rri/s运动闵由0点到捶為 由动有理，广冲i苗疋寸

50、”叫：解得 E<a-32500Jo【点评】：此题以跳台滑雪运动切入，考查动能定理、平抛运动等知识点。8. (2010山东理综)如图8所示，四分之一圆轨道 OA与水平轨道 AB相切，它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内，圆轨道 OA的半径R=0.45m,水平轨道 AB长S1=3m, OA与AB均光滑。一滑块从 O点由静止释放， 当滑块经过A点时，静止在CD上的小车CD上运动 此时滑块M=0.2kg,2(取 g=10m/s )求在F=1.6N的水平恒力作用下启动，运动段时间后撤去力 F。当小车在了 S2=3.28m 时速度 v=2.4m/s , 恰好落入小车中。已知小车质量与CD间的动摩擦因

51、数 卩=0.4。(1) 恒力F的作用时间t。(2) AB与CD的高度差h。mu(1)设才嘩在恒力匸作用下的位移为人由劫能定理刃-阳倉厂 解得/=2m;由牛顿第二定律解得由运动学公式 lar 解得弋也Q）滑块由o滑至a的过程，由渤能定理，也輕二丄斯访解得 k y/2sR -滑块衽A5段运日冋间为匸巴二=1.故滑块离开B后平拋时问与小车撤掉恒力F后运动时间相同。 由牛顿第二定律得卿旷Md 由运动学公式得""“十由平拋规律得为士;呂严联立解并代人数据得h=0£论K点评】此题老查动肓冼理、牛顿运动定律、平抛运渤、匀变谏直线运动规律等。五. 2009年高考题2AV和v02g

52、（1 丄）mgB1. （ 2009年全国卷H）以初速度 V0竖直向上抛出一质量为 m的小物块。假定物块所受的空 气阻力f大小不变。已知重力加速度为 g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率 分别为述和 v0mg2g（i 丄）mg f mg192CV0和 v mgC亦耳和Emg2j答棄：A【解析】上升的过程中.重力做负功，阻力f做负功，由渤能定理得-二 0 加忖上解得小物块上升的最大高度肛 J :f呆1+亠对上升和下落的全过程，重力做功为零，只有阻力做功*应用动能定理，得 则 1-1z解得小物块返回抛出点的速度 rJEZ,所以选项血正确。【点评】若题中所述问题涉及初末速度豉初末动能，容易表

53、达出或己知过程中各 个力所做功，一股百选动能定理口此题也可利用牛顿运动定律和匀变速直线运动 规律解答2. （2009 广东物理）某缓冲装置可抽象成图4所示的简单模型。图中ki、k2为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确 的是A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B.垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等C. 垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等D. 垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变【答案】BD<【解祈】不同弹簣的缓冲姒果与弹賞的劲度系数有关，选项A错误，在垫片问 右运动的过程中，由于两个弹簧相连，则它们之间的作用力等选项B正晰 由于两弹簧的劲度系数不同*由胡克定律F=kA盂

54、可知，两弹簧的型变量不同, 则两弹簧的长度不相等，选项C错误；在垫片向右运动的过程中，由于弹簧的 弹力做功，则弹性畀能将发生变化,选顶D正确，3. （2009 江苏物理）如图所示，两质量相等的物块 A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限 度内。在物块A上施加一个水平恒力， A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中， 下列说法中正确的有A. 当A、B加速度相等时，系统的机械能最大B. 当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大C. 当A、B的速度相等时，A的速度达到最大D. 当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大答案

55、；BCD【解析】处理本题的关髏是对物体进行受力分析和运动过程分析， 使用图掠处理则可以使冋题大大简攸 对払刀在水平方向受力分析如图，鬥为弾簧的拉力i当加速度大小相同为口时，对A有F 斤二郴-对口有片十,得斤二衽整个过程中A的台力（加速度）一直减小而E的合力（加速度） 一直增£ 在达到共同加速度之前A的合力（加速度）一直大于口的合力（加 速度），之后A的合力（扣速度）一直小于日的合力（加速度）一两物体运动的 W图掠如图小时刻，两物祈加违度相等，斜率相同"速度差最大飞时刻两物体的速度相等，A速度达到最大值，两实线之间围成的面积有最大值即两物体的 相对位移最大，弾竇被拉到最长罷除董力和弹簧弹力外其它力对系统止功，系统 机械能増加，口时刻之后竝力依然做正功，即加速度相寻时，系统机械能并非最4. （2009山东理综第22题）图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角43为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为 。木箱在轨道顶端时，自动装货装置图10将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑 下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。 下列选项正确的是A.m = MB. m = 2MC. 木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度D. 在木箱与货物从顶端滑到最低点