2014届高考物理第二轮复习方案新题之机械能1

1、- 1 - 2014 届高考物理第二轮复习方案新题之机械能 11. 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，假设汽车从静止出发，先做匀加速直线运动，到达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选项是2. 以下关于体育项目的说法正确的选项是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短跑运发动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，落地时应前轮先着地，这样可以防止向前翻到3在 2012 年怀化市中学生篮球比赛中

2、，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。假设空气阻力大小恒定，则以下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g b. 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- 2 - 4如下图， 轻质弹簧的一端与固定的竖直板p拴接， 另一端与物体a相连，物体a静止于光滑水平桌面上，右端接一细线， 细线绕过光滑的定滑轮与物体b相连开始时用手托住b，让细线恰好伸直，然后由静止释放b，直至b获得最大速度以下有关该过程的分析正确的选项是ab物

3、体的机械能一直减小bb物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和cb物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量d细线拉力对a做的功等于a物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量答案： abd解析：把ab和弹簧看作一个系统，相同机械能守恒，在b下落直至b获得最大速度过程中， a的动能增大，弹簧弹性势能增大，所以b物体的机械能一直减小，选项a正确；由动能定理，b物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和，选项b正确；b物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量与a动能增加量之和，选项 c错误； 对a和弹簧组成的系统，由功能关系， 细线拉力对a做的功等于a物体与弹簧所组成的系统机械能的增

4、加量，选项d正确。5某滑沙场有两个坡度不同的滑道ab和ab 均可看作斜面 ，甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙撬从a点由静止开始分别沿ab和ab 滑下，最后都停在水平沙面bc上，如下图设滑沙撬和沙面间的动摩擦因数处处相同，斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的，滑沙者保持一定姿势坐在滑沙撬上不动则以下说法中正确的选项是 ( ) a甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程b甲在b点的动能一定等于乙在b 点的动能c甲在b点的速率一定等于乙在b 点的速率d甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行的水平位移答案： a 解析：由动能定理列方程计算可得两人最后都停在水平沙面bc上同一点，甲滑行bb /c- 3

5、 - 的总路程一定大于乙滑行的总路程，甲全部滑行的水平位移一定等于乙全部滑行的水平位移，选项 a正确 d错误；甲在b点的动能一定大于乙在b 点的动能，甲在b点的速率一定大于乙在b 点的速率，选项bc错误。6. 如右图所示，水平面上放有质量均为m=l kg 的物块 a和 b，a、b与地面的动摩擦因数分别为1=0.4 和1=0.1 ，相距l=0.75m现给物块a一初速度使之向b运动，与此同时给物块 b一个 f=3 n 的水平向右的力，b由静止开始运动，经过一段时间a恰好追上b且二者速度相等。 g=10 m/s2，求：1物块 a的初速度大小；2从开始到物块a追上物块b的过程中，力f 对物块 b所做的

6、功解析：14 分 (1) 设a经时间t追上b，a、b的加速度大小分别为a1、a2, 由牛顿第二定律有：1mg=ma11 分a1=4 m/s2, f-2mg=ma21 分a2=2 m/s2 ，恰好追上时它们速度相同, 则：tatav2102 分追上时由路程关系有：v0t-ltata222121212 分由以上四式解得a的初速度大小为：v0=3 m/s ， t=0.5 s 3 分(2) b运动的位移：s=21a2t2 =0.25 m2 分f对物块b所做的功：w=fs= 0.75 j 3 分7. 如下图，水平传送带ab的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小。传送带的运行

7、速度为v0=6m s，将质量m=1.0kg 的可看作质点的滑块无初速地放到传送带a端，长度为 l=12.0m， “9” 字全高 h=0.8m， “9” 字上半部分圆弧半径为r=0.2m，滑块与传送带间的动摩擦因数为=0.3 ，重力加速度g=10m s2，试求：- 4 - (1) 滑块从传送带a端运动到 b端所需要的时间。 (2) 滑块滑到轨道最高点c 时对轨道作用力的大小和方向。(3) 假设滑块从 “ 9”形规道 d点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角 =60的斜面上p点，求 p、d两点间的竖直高度h( 保留两位有效数字) 。1在传送带上加速运动时，由牛顿第二定律mamg1 分得2/3smga1 分

8、加速到与传送带到达同速所需要的时间，smavt/2/01 分位移mats62/1211 分之后滑块做匀速运动的位移msls612所用的时间svst1/0221 分故sttt3211 分2滑块由b到 c的过程中动能定理2022121mvmvmghc1 分在 c 点，轨道对滑块的弹力与其重力的合力为其做圆周运动提供向心力，设轨道对滑块的弹力方向竖直向下，由牛顿第二定律得，rmvmgfcn/21 分nfn90力方向竖直向下1 分由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力大小为n=n=90n ， 1 分方向竖直向上。 1 分3滑块从b到 d的过程中由动能定理得222121)2(dpmvmvrhmg1 分在 p

9、点60tan/dyvv1 分又gvhy222 分 h=0.47m1 分8. 如图 16 所示，光滑斜面与水平面在b点平滑连接，质量为0.20kg 的物体从斜面上的a点由静止开始下滑，经过b点后进入水平面设经过b点前后速度大小不变 ，最后停在水平面上的c点。每隔0.20s通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。取- 5 - g=10m/s2。t/s 0.0 0.2 0.4 1.2 1.4 v/m? s-10.0 1.0 2.0 1.1 0.7 求：1物体在斜面上运动的加速度大小；2斜面上a、b两点间的距离；3物体在水平面上运动过程中，滑动摩擦力对物体做的功。1物体在斜面上做匀加

10、速直线运动，设加速度为a1，则a1=2.0-4.00.10 .20tvvtm/s2=5.0m/s2 3 分2设物体滑到b点所用时间为tb，到达b点时速度大小为vb，在水平面上的加速度为a2，则由数据表可知a2=2.01. 1-7 .0m/s2=-2.0 m/s21 分vb=a1tb1 分1.1- vb=a21.2-tb1 分解得tb=0.5s 1 分设斜面上a、b两点间的距离为xab，则xab=21a1tb2=0.625m 1 分3设物体在水平面上运动过程中，滑动摩擦力对物体做的功为wf，根据动能定理wf=222121bcmvmv=0-25 .220.021j=-0.625j 2 分9. 如图

11、 14 所示，质量为2.0kg 的木块放在水平桌面上的a点，受到一冲量后以某一速度在桌面上沿直线向右运动，运动到桌边b点后水平滑出落在水平地面c点。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.20 ，桌面距离水平地面的高度为1.25m，a、b两点的距离为4.0m，b、c两点间的水平距离为1.5m，g=10m/s2。不计空气阻力，求： 1木块滑动到桌边b点时的速度大小； 2木块在a点受到的冲量大小。图 16 c a b c a b 图 14 - 6 - 解析：1设木块在b点速度为vb，从b点运动到c点的时间为t，根据平抛运动的规律有221gth1 分tvxb1 分解得： t=0.50s ，vb=3.0m/

12、s 2 分2设木块在a点的速度为va，根据动能定理得222121ababmvmvumgs1 分解得：va=5.0m/s 1 分根据动量定理，木块在a点受到的冲量i=mva-0=10kgm/s 2 分10. 如下图，传送带的两个轮子半径均为r=0.2m,两个轮子最高点a、b 在同一水平面内，a、b间距离 l=5m，半径 r=0.4 的固定、竖直光滑圆轨道与传送带相切于b点，c 点是圆轨道的最高点。质量m=0.1kg 的小滑块与传送带之间的动摩擦因数=0.4 。重力加速度g=10m/s2。 求：(1) 传送带静止不动 ，小滑块以水平速度v0滑上传送带 ，并能够运动到c 点，v0至少多大？(2) 当

13、传送带的轮子以=10rad/s的角速度匀速转动时，将小滑块无初速地放到传送带上的a点，小滑块从a 点运动到b点的时间t 是多少？(3) 传送带的轮子以不同的角速度匀速转动，将小滑块无初速地放到传送带上的a点，小滑块运动到c 点时，对圆轨道的压力大小不同，最大压力fm是多大？解： 1设小滑块能够运动到c点，在 c点的速度至少为v，则mg=m2vr(2 分) 12mv212mv02=2mgr- mgl(2 分) 解得 v0=215m/s (1 分) (2) 设传送带运动的速度为v1，小滑块在传送带上滑动时加速度是a，滑动时间是t1，滑动过程中通过的距离是x，则- 7 - v1=r (1 分) ma

14、= mg (1 分) v1=at1(1 分) x=12at12，(1 分) 解得 v1=2m/s，a=4m/s2，t1=0.5s ，x=0.5m 由于xl，所以小滑块还将在传送带上与传送带相对静止地向b 点运动，设运动时间为t2，则lx= v1t2(2 分) 解得 t2=2.25s 则 t= t1 t2=2.75s (2 分) 3轮子转动的角速度越大，即传送带运动的速度越大，小滑块在传送带上加速的时间越长，到达b点的速度越大，到c点时对圆轨道的压力就越大。小滑块在传送带上一直加速，到达b 点的速度最大，设为vbm，对应到达c 点时的速度为vcm，圆轨道对小滑块的作用力为f，则vbm2=2al

15、(2 分) 12mvcm212mvbm2=2mgr(2 分) mg+f=m2mcvr(1 分) fm=f (1 分) 解得 fm=5n (1 分) 11. 如图甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道ab和圆轨道bcd组成，ab和bcd相切于b点，cd连线是圆轨道竖直方向的直径c、d为圆轨道的最低点和最高点， 已知boc =30? 。可视为质点的小滑块从轨道ab上高h处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点d时对轨道的压力为f， 并得到如图乙所示的压力f与高度h的关系图象， 取g=10m/s2。求：1滑块的质量和圆轨道的半径；2是否存在某个h值，使得滑块经过最高点d后能直接落到直

16、轨道ab上与圆心等高的点。假设存在，请求出h值；假设不存在，请说明理由。f/n7.5 5.0 2.5 da a h oba - 8 - 1mg(h2r)= 12mvd2 1 分fmg= mvd2r1 分得：f=2mg(h2r)rmg 取点 0.50m，0和 1.00m， 5.0n代入上式得：m=0.1kg ，r=0.2m 2分2假设滑块经过最高点d后能直接落到直轨道ab上与圆心等高的e点如下图oe=rsin30 ?x= oe=vdpt 1 分r=12gt2 得到：vdp=2m/s 1 分而滑块过d点的临界速度vdl=gr =2 m/s 1分由于：vdp vdl 所以存在一个h值，使得滑块经过最

17、高点d后能直接落到直轨道ab上与圆心等高的点 1分mg(h2r)= 12mvdp2 1 分得到：h=0.6m 1分12. 如下图，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在a点，弹簧处于自然状态时其右端位于b点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道mnp ，其形状为半径r=0.8 m 的圆环剪去了左上角135的圆弧， mn为其竖直直径，p 点到桌面的竖直距离也是r。用质量m1=0.4kg 的物块将弹簧缓慢压缩到c点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在b点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧也缓慢压缩到c点释放，物块过b 点后其位移与时间的关系为x=6t-2t2， 物块从桌面右边缘d点飞离桌面后，由 p点沿圆轨道切线落入圆轨道。g =10 m/s2，求：m n a c b d r p r 450 da ba a h oc ed- 9 - 1bp间的水平距离； 2判断m2能否沿圆轨道到达m点； 3释放后m2在水平桌面上运动过程中克服摩擦力做的功。解： 1设物块由d点以初速度vd做平抛，落到p点时其竖直速度为vy , 有2yv=2gr, 而vy= vdtan45 解得vd =4m/s 。2 分设