2006-2015年全国各地10年高考物理试题分类汇编：机械能

1、2006-20152006-2015 十年高考物理分类解析：机械能十年高考物理分类解析：机械能20152015 年高考物理真题分类汇编：年高考物理真题分类汇编：机械能机械能(2015(2015 新课标新课标 I-I-17) ). 如图，一半径为 R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道如图放置，三点POQ 水平。一质量为 m 的质点自 P 点上方高度 R 处由静止开始下落，恰好从 P 点进入轨道，质点滑到轨道最低点 N 时，对轨道的压力为 4mg,g 为重力加速度的大小，用 W 表示质点从 P运动到 N 点的过程中克服摩擦力所做的功，则A.W =mgR,质点恰好可以到达 Q 点B.W mgR,质点不能

2、到达 Q 点C.W =mgR,质点到达 Q 点后，继续上升一段距离D.W mgR,质点到达 Q 点后，继续上升一段距离【答案】【答案】 C【考点【考点】匀速圆周运动线速度；向心加速度；匀速圆周运动的向心力；动能和动能定理；重力做功与重力势能；功能关系、机械能守恒定律及其应用【解析】【解析】根据动能定理可得质点在 P 点的动能 EKP= mgR，在圆弧运动时，沿半径方向的合力提供所需的向心力即 FN mgsin = m，经过 N 点时， 根据牛顿第三定律轨道对质点的支持力 FN与质点对轨道的压力 FN/大小相等为 4mg ，由牛顿第二定律和向心力公式有： 4mg - mg = m,得 VN=,所

3、以 N 点的动能 EKN=mgR ，从 P 到 N 点过程由动能定理可得：mg2R W =mgR - mgR,得克服摩擦力做功 W =mgR， 滑动摩擦力 Ff=FN,根据功能关系可知质点克服摩擦力做功机械能减少， 根据对称性再结合前面可知从 N 到 Q 过程中的速度小 P 到 N 过程中对应高度的速度，轨道弹力小于 P到 N 过程中对应高度的弹力，轨道摩擦力小于 P 到 N 过程中对应高度的摩擦力，故从 N 到Q质点克服摩擦力做功WNQ0 ,仍会向上运动一段距离，选项 C 正确,【2015 新课标 II-17】17. 一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率 P随时间 t 的变

4、化如图所示。假定汽车所受阻力的大小 f 恒定不变。下列描述该汽车的速度 v随时间 t 变化的图像中，可能正确的是【答案】A【解析】试题分析：由图可知，汽车先以恒定功率 P1起动，所以刚开始做加速度减小的加速度运动，后以更大功率 P2运动，所以再次做加速度减小的加速运动，故 A 正确，B、C、D 错误。考点：机车起动问题【2015 新课标 II-21】21. 如图，滑块 a、b 的质量均为 m，a 套在固定直杆上，与光滑水平地面相距 h，b 放在地面上，a、b 通过铰链用刚性轻杆连接。不计摩擦，a、b 可视为质点，重力加速度大小为 g。则A. a 落地前，轻杆对 b 一直做正功B. a 落地时速

5、度大小为C. a 下落过程中，其加速度大小始终不大于 gD. a 落地前，当 a 的机械能最小时，b 对地面的压力大小为 mg【答案】BD考点：机械能守恒定律；运动的合成与分解【2015 重庆重庆-8】.（16 分）同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如题 8 图所示的实验装置。 图中水平放置的底板上竖直地固定有 M 板和 N 板。M 板上部有一半径为R的14圆弧形的粗糙轨道，P 为最高点，Q 为最低点，Q 点处的切线水平，距底板高为H.N 板上固定有三个圆环.将质量为m的小球从 P 处静止释放，小球运动至 Q 飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距 Q 水平距离为L处。不考虑空气

6、阻力，重力加速度为g.求：（1）距 Q 水平距离为2L的圆环中心到底板的高度；（2）小球运动到 Q 点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向；（3）摩擦力对小球做的功.【答案】 （1）到底板的高度34H； （2）速度的大小为2gLH，压力的大小2(1)2LmgHR，方向竖直向下 ； （3）摩擦力对小球作功2()4LmgRH【解析】试题分析： （1）由平抛运动规律可知Lvt，212Hgt同理：12Lvt，2112hgt考点：本题考查平抛运动的规律、动能定理、牛顿第二定律、牛顿第三定律。（2015 浙江浙江-14）下列说法正确的是A 电流通过导体的热功率与电流大小成正比B 力对物体所做的功与力的作

7、用时间成正比C 电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比D 弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比【答案】C考点：电功率，功，电容，胡克定律（2015 浙江浙江-18）我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为43 10 kg，设起飞过程中发动机的推力恒为51.0 10 N；弹射器有效作用长度为 100m，推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到 80m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的 20，则A 弹射器的推力大小为61.1 10 NB 弹射器对舰载机所做的功为81.1 10 JC 弹射器对舰载机做功的平均功率为7

8、8.8 10 WD 舰载机在弹射过程中的加速度大小为232m /s【答案】ABD【解析】试题分析：设发动机的推力为1F，弹射器的推力为2F，则阻力为120.2()fFF，根据动 能 定 理 可 得2121210.2()0.2()2FFFFsmv，511.0 10FN， 故 解 得621.1 10FN，A 正确；弹射器对舰载机所做的功为2821.1 10FWF sJ，B 正确；舰载机在弹射过程中的加速度大小为212120.2()0.2()32m/sFFFFam， 根 据 公 式212sat可 得 运 动 时 间 为22.5ssta，所以弹射器对舰载机做功的平均功率为2274.4 10 WFFWP

9、t，故 C 错误 D 正确；考点：动能定理，牛顿第二定律，运动学公式，功率和功的计算（2015 浙江浙江-21） 甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验， 乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验（1）图 1 中 A、B、C、D、E 表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材_乙同学需在图中选用的器材_.（用字母表示）（2）乙同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图 2 所示的两条纸带和。纸带_的加速度大（填或者） ，其加速度大小为_.【答案】 （1）AB；BDE（2）， （2.50.2）2/m s纸带中前第 1、2 点与第 2、3 点的位移差为三个点的位移差为 131.6529.

10、0029.0027.400.05xcm根据逐差法2xaT 可得纸带的加速度大，大小为2220.1 102.5/0.2am s考点：“验证机械能守恒定律”实验；“探究加速度与力、质量的关系”实验（2015 浙江浙江-23）如图所示，用一块长11.0Lm的木板在墙和桌面间架设斜面，桌面高H=0.8m， 长21.5Lm。 斜面与水平桌面的倾角可在 060间调节后固定。 将质量 m=0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数10.05，物块与桌面间的动摩擦因数2，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失。 （重力加速度取210/gm s；最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（1）求角增大到多少

11、时，物块能从斜面开始下滑； （用正切值表示）（2）当增大到 37时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数2（已知 sin37=0.6，cos37=0.8）（3）继续增大角，发现=53时物块落地点与墙面的距离最大，求此最大距离mx【答案】 （1）tan0.05（2）20.8（3）1.9m考点：动能定理，运动学公式（2015 四川四川-9） （15 分）严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源， “铁腕治污”已成为国家的工作重点，地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油公交车的使用，减少汽车尾气排放。若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运

12、动，先匀加速运动 20s 达到最高速度 72km/h，再匀速运动 80s，接着匀减速运动 15s 到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1106N，匀速阶段牵引力的功率为 6103kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。（1）求甲站到乙站的距离；（2）如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车排放气体污染物的质量。 （燃油公交车每做 1 焦耳功排放气体污染物 3106克）【答案】 （1）s1950m； （2）m2.04kg【解析】试题分析： （1） 根据匀变速直线运动规律可知， 地铁列车匀加速运动的位移为： s1121vt匀减速运动的位移为：s3321vt根

13、据匀速运动规律可知，地铁列车匀速运动的位移为：s2vt2根据题意可知，甲站到乙站的距离为：ss1s2s3由式联立，并代入数据解得：s1950m（2）地铁列车在从甲站到乙站的过程中，牵引力做的功为：W1Fs1Pt2根据题意可知，燃油公交车运行中做的功为：W2W1由式联立，并代入数据解得：W26.8108J所以公交车排放气体污染物的质量为：m31096.8108kg2.04kg考点：匀速直线运动与匀变速直线运动规律的应用，以及功大小的计算。（2015 四川四川-10） （18 分）如图所示，粗糙、绝缘的直轨道 OB 固定在水平桌面上，B 端与桌面边缘对齐，A 是轨道上一点，过 A 点并垂直于轨道的

14、竖直面右侧有大小 E1.5106N/C，方向水平向右的匀强电场。带负电的小物体 P 电荷量是 2.0106C，质量 m0.25kg，与轨道间动摩擦因数0.4，P 从 O 点由静止开始向右运动，经过 0.55s 到达 A 点，到达 B 点时速度是 5m/s，到达空间 D 点时速度与竖直方向的夹角为，且 tan1.2。P 在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力 F 作用，F 大小与 P 的速率 v 的关系如表所示。P 视为质点，电荷量保持不变，忽略空气阻力，取 g10 m/s2，求：（1）小物体 P 从开始运动至速率为 2m/s 所用的时间；（2）小物体 P 从 A 运动至 D 的过程，电场力做

15、的功。【答案】 （1）t10. 5s； （2）W9.25J。【解析】试题分析： （1）物体 P 在水平桌面上运动时，竖直方向上只受重力 mg 和支持力 N 作用，因此其滑动摩擦力大小为：fmg1N根据表格数据可知，物体 P 在速率 v02m/s 时，所受水平外力 F12Nf，因此，在进入电场区域之前， 物体 P 做匀加速直线运动， 设加速度为 a1， 不妨设经时间 t1速度为 v12m/s，还未进入电场区域。根据匀变速直线运动规律有：v1a1t1根据牛顿第二定律有：F1fma1由式联立解得：t1fFmv110.5s0.55s，所以假设成立即小物体 P 从开始运动至速率为 2m/s 所用的时间为

16、 t10.5s（2）当物体 P 在速率 v25m/s 时，所受水平外力 F26N，设先以加速度 a2再加速 t20.05s至A点 ， 速 度 为v2， 根 据 牛 顿 第 二 定 律 有 ： F2 f ma2根据匀变速直线运动规律有：v2v1a2t2由式联立解得：v23m/s物体 P 从 A 点运动至 B 点的过程中，由题意可知，所受水平外力仍然为 F26N 不变，设位移 为 x1， 加 速 度 为 a3， 根 据 牛 顿 第 二 定 律 有 ： F2 f qE ma3根据匀变速直线运动规律有：2a3x12Bv22v由式联立解得：x11m根据表格数据可知，当物体 P 到达 B 点时，水平外力为

17、 F3qE3N，因此，离开桌面在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做自由落体运动，设运动至 D 点时，其 水 平 向 右 运 动 位 移 为 x2， 时 间 为 t3， 则 在 水 平 方 向 上 有 ： x2 vBt3根据几何关系有：cot23vgt由式联立解得：x21225m所以电场力做的功为：WqE（x1x2）由式联立解得：W9.25J考点：物体的受力分析、牛顿第二定律、匀变速直线运动规律、平抛运动规律、功的定义式的应用。【2015 山东山东-23】. 如图甲所示，物块与质量为 m 的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接。 物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传

18、感装置上， 小球与右侧滑轮的距离为 l。开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值。现给小球施加一始终垂直于 l 段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成 60o角，如图乙所示，此时传感装置的示数为初始值的 1.25 倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的 0.6 倍.不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为 g。求：（1）物块的质量；（2）从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力所做的功。【答案】 （1）3m； （2）0.1mgl考点：物体的平衡；牛顿第二定律；动能 定理.【2015 广东广东-36】 36 (18 分)如图 18 所示， 一

19、条带有圆轨道的长轨道水平固定， 圆轨道竖直，底端分别与两侧的直轨道相切，半径 R0.5m，物块 A 以 v06m/s 的速度滑入圆轨道，滑过最高点 Q，再沿圆轨道滑出后，与直轨道上 P 处静止的物块 B 碰撞，碰后粘在一起运动，P 点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为 L0.1m，物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为0.1， A、 B 的质量均为 m1kg(重力加速度 g 取 10m/s2； A、B 视为质点，碰撞时间极短)。(1)求 A 滑过 Q 点时的速度大小 v 和受到的弹力大小 F；(2)碰后 AB 最终停止在第 k 个粗糙段上，求 k 的数值；(3)碰后 AB

20、滑至第 n 个(nk)光滑段上的速度 vn与 n 的关系式。【答案】 （1）F = 22N(2) k = 45(3) vn=m/s(且 n k )【考点】功能关系、机械能守恒定律及其应用；动量守恒定律及其应用；匀速圆周运动的向心力【解析】(1)由机械能守恒定律得： mv02= mg(2R) +mv2得：A 滑过 Q 点时的速度 v = 4m/s在 Q 点，由牛顿第二定律和向心力公式有： F + mg =解得：A 滑过 Q 点时受到的弹力 F = 22N（2）AB 碰撞前 A 的速度为 vA, 由机械能守恒定律有：mv02=mvA2得：vA= v0= 6m/sAB 碰撞后以共同的速度 vp前进，

21、由动量守恒定律得：mvA= (m + m)vp得：vp= 3m/s总动能 Ek=(m + m)vp2= 9J滑块每经过一段粗糙段损失的机械能E = fL = (m + m)gL = 0.2J则： k = 45(3)AB 滑到第 n 个光滑段上损失的能量 E损= nE = 0.2n J由能量守恒得： (m + m)vp2-(m + m)vn2= nE带入数据解得：vn=m/s ， （n k）【2015 福建福建-21】21. （19 分）如图，质量为 M 的小车静止在光滑的水平面上，小车 AB 段是半径为 R 的四分之一圆弧光滑轨道，BC 段是长为 L 的水平粗糙轨道，两段轨道相切于 B点，一质

22、量为 m 的滑块在小车上从 A 点静止开始沿轨道滑下，重力加速度为 g。（1）若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力；（2）若不固定小车，滑块仍从 A 点由静止下滑，然后滑入 BC 轨道，最后从 C 点滑出小车，已知滑块质量2Mm ,在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的 2 倍， 滑块与轨道 BC 间的动摩擦因数为，求：1滑块运动过程中，小车的最大速度 vm；2滑块从 B 到 C 运动过程中，小车的位移大小 s。【答案】 ： （1）3mg （2）gRvm31s=L/3【解析】试题分析： （1）由图知，滑块运动到 B 点时对小车的压力最大从 A 到 B，根据动能定理：021

23、2BmvmgR在 B 点：RvmmgFBN2联立解得：FN=3mg，根据牛顿第三定律得，滑块对小车的最大压力为 3mg（2）若不固定小车， 滑块到达 B 点时，小车的速度最大根据动量守恒可得：mMvvm从 A 到 B，根据能量守恒：222121mMvvmmgR联立解得：gRvm31 设 滑 块 到 C 处 时 小 车 的 速 度 为 v ， 则 滑 块 的 速 度 为 2v ， 根 据 能 量 守 恒 ：mgLMvvmmgR2221221解得：gLgRv3131小车的加速度：gMmga21根据asvvm222解得：s=L/3【2015 北京北京-23】.（18 分）分）如图所示，弹簧的一端固定

24、，另一端连接一个物块，弹簧质量不计。物块（可视为质点）的质量为 m，在水平桌面上沿 x 轴运动，与桌面间的动摩擦因数为 。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点 O，当弹簧的伸长量为 x 时，物块所受弹簧弹力大小为 F=kx,k 为常量。（1）请画出 F 随 x 变化的示意图；并根据 F-x 的图像求物块沿 x 轴从 O 点运动到位置x 的 过程中弹力所做的功。a. 求弹力所做的功.并据此求弹性势能的变化量；b. 求滑动摩擦力所做的功；并与弹力做功比较，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。【答案】（1）2kx21W（2）2122Pkx21kx21E:a)xxx2(mgW:b123f因

25、为摩擦力做功与路程成正比，而非像弹簧弹力做功一样与路径无关，只与初末位置有关，所以无“摩擦势能”的概念。【难度】【考点】用图像法求做功，功能关系。【解析】 （1）弹簧弹力与位移的图像如图，图像面积即为弹性做功:则2kx21W（2）a:由图可知，物体由 x1x2的过程中，弹力做功：2221kx21kx21W，由 W=EP得：2122Pkx21kx21Eb:在此过程中摩擦力做功由 f = N， Wf=fs 得)xxx2(mgW123f因为摩擦力做功与路程成正比，而非像弹簧弹力做功一样与路径无关，而只与初末位置有关，所以无”摩擦势能” 的概念。【2015 江苏江苏-9】9如图所示，轻质弹簧一端固定，

26、另一端与质量为 m、套在粗糙竖直固定杆 A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从 A 处由静止开始下滑，经过 B 处的速度最大，到达 C 处的速度为零，AC=h。圆环在 C 处获得一竖直向上的速度 v，恰好能回到 A；弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为 g，则圆环A下滑过程中，加速度一直减小B下滑过程中，克服摩擦力做功为214mvC在 C 处，弹簧的弹性势能为214mvmghD上滑经过 B 的速度大于下滑经过 B 的速度【答案】BD3 假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2 倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（）A.4 倍B. 2 倍C.3倍D.2

27、倍【答案】D【解析】设fkv，当阻力等于牵引力时，速度最大，输出功率变化前，有2PFvfvkv vkv ，变化后有22 PF vkv vkv，联立解得2vv，D正确；【2015 海南海南-4】如图，一半径为 R 的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端登高。质量为 m的质点自轨道端点 P 由静止开始滑下，滑到最低点 Q 时，对轨道的正压力为 2mg，重力加速度大小为 g，质点自 P 滑到 Q 的过程中，克服摩擦力所做的功为（）A.mgR41B.mgR31C.mgR21D.mgR4【答案】C【2015 天津-5】5 如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为 m 的小圆环圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接

28、，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为 L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为 2L(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到 最大距离的过程中A圆环的机械能守恒B弹簧弹性势能变化了mgLC圆环下滑到最大距离时所受合力为零D圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变【答案】B【2015 天津-10】10(16 分)某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图皮带在电动机的带动下保持 V=1 ms 的恒定速度向右运动 现将一质量为 m=2 kg 的邮件轻放在皮带上 邮件和皮带间的动摩擦因数= 05。设皮带足够长取 g=10ms2，在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，求(1

29、)邮件滑动的时间 t ；(2)邮件对地的位移大小 x ；(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功 W。【答案】 （1）0.2s(2) 0.1m(3) -2 J【解析】 （1）设邮件放到皮带上与皮带发生相对滑动过程中受到的滑动摩擦力为 F，则F = mg 1由牛顿第二定律求出邮件的加速度 a = F/m =g =5m/s 2由匀变速直线运动规律 v = at ，代入数据得： t = v/a = 0.2s 3（2）邮件与皮带发生相对滑动的过程中，对邮件应用动能定理，有Fx =mv2 0 4由14式并代入数据得： x = 0.1m 5（3）邮件与皮带发生相对滑动过程中，设皮带相对地面的位移为 s ，则

30、S = vt 6摩擦力对皮带做的功 W = -Fs 7由1367式并代入数据得：W = -2 J 82 2014重庆卷 某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的 k1和 k2倍，最大速率分别为 v1和 v2，则()Av2k1v1Bv2k1k2v1Cv2k2k1v1Dv2k2v12B解析 本题考查机车启动过程中功率的相关知识机车在不同的路面以相同的功率按最大速度行驶，可推断机车做匀速直线运动，受力平衡，由公式 PFv，Fkmg，可推出 Pk1mgv1k2mgv2，解得 v2k1k2v1，故 B 正确，A、C、D 错误152014新课标卷 取水平地面为重力势能零点一物块从

31、某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等 不计空气阻力 该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为()A.6B.4C.3D.51215B解析 由题意可知，mgh12mv20，又由动能定理得 mgh12mv212mv20，根据平抛运动可知 v0是 v 的水平分速度，那么 cosv0v22，其中为物块落地时速度方向与水平方向的夹角，解得45，B 正确162014新课标卷 一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为 F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为 v.若将水平拉力的大小改为 F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为 2v.对于上述两个过程，用 WF1、WF2分别表示拉力

32、F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则()AWF24WF1，Wf22Wf1BWF24WF1，Wf22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf1DWF24WF1，Wf22Wf116C解析 因物体均做匀变速直线运动，由运动学公式得前后两个过程的平均速度是 2 倍关系，那么位移 xt 也是 2 倍关系，若 Wf1fx，则 Wf2f2x 故 Wf22Wf1；由动能定理 WF1fx12mv2和 WF2f2x12m(2v)2得 WF24WF12fxt2Bv1t2Cv1v2，t1t2Dv1v2，t1t2.选项 A 正确19 2014全国卷 一物块沿倾角为的斜坡向上滑动当物块的初

33、速度为 v 时，上升的最大高度为 H，如图所示；当物块的初速度为v2时，上升的最大高度记为 h.重力加速度大小为 g.则物块与斜坡间的动摩擦因数和 h 分别为()Atan和H2B.v22gH1tan和H2Ctan和H4D.v22gH1tan和H419D解析 本题考查能量守恒定律根据能量守恒定律，以速度 v 上升时，12mv2mgcosHsinmgH，以v2速度上升时12mv22mgcoshsinmgh，解得 hH4，v22gH1tan，所以 D 正确18 2014福建卷 如图所示，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动质量不同、形状相同的两物块分别置

34、于两弹簧上端现用外力作用在两物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块()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重力势能的变化量不同18C解析 设斜面倾角为，物块速度达到最大时，有 kxmgsin，若 m1m2，则 x1x2，当质量为 m1的物块到达质量为 m2的物块速度最大位置的同一高度时，根据能量守恒得：Epmgh12mv2，所以 v2Epm2gh，因为 m1v2max，此时质量为 m1的物块还没达到最大速度，因此 v1maxv2max，故 A 错；由于撤去外力前，两弹簧具有相同的压缩

35、量，所以撤去外力时两弹簧的弹力相同，此时两物块的加速度最大，由牛顿第二定律可得 aF弹mgsinm，因为质量不同，所以最大加速度不同，故 B 错误；由于撤去外力前， 两弹簧具有相同的压缩量， 所以两弹簧与物块分别组成的两系统具有相同的弹性势能，物块上升过程中系统机械能守恒，所以上升到最大高度时，弹性势能全部转化为重力势能，所以两物块重力势能的增加量相同，故 D 错误；由 Epmgh 可知，两物块的质量不同，所以上升的最大高度不同，故 C 正确16 2014广东卷 图 9 是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图， 图中和为楔块，和为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过

36、程中()A缓冲器的机械能守恒B摩擦力做功消耗机械能C垫板的动能全部转化为内能D弹簧的弹性势能全部转化为动能16B解析 由于楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，摩擦力做负功，则缓冲器的机械能部分转化为内能，故选项 A 错误，选项 B 正确；车厢撞击过程中， 弹簧被压缩， 摩擦力和弹簧弹力都做功， 所以垫块的动能转化为内能和弹性势能，选项 C、D 错误21 2014福建卷 图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图， 整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的 AB 段轨道与四分之一光滑圆弧轨道 BC 在 B 点水平相切点 A 距水面的高度为 H，圆弧轨道 BC 的半径为 R，圆心 O 恰在水面一质量为 m 的游客(视

37、为质点)可从轨道 AB 的任意位置滑下，不计空气阻力(1)若游客从 A 点由静止开始滑下，到 B 点时沿切线方向滑离轨道落在水面上的 D 点，OD2R，求游客滑到 B 点时的速度 vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功 Wf；(2)若游客从 AB 段某处滑下，恰好停在 B 点，又因受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P 点后滑离轨道，求 P 点离水面的高度 h.(提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为 F向mv2R)21答案 (1) 2gR(mgH2mgR)(2)23R解析 (1)游客从 B 点做平抛运动，有 2RvBtR12gt2由式得 vB 2gR从 A 到 B，根据

38、动能定理，有mg(HR)Wf12mv2B0由式得 Wf(mgH2mgR)(2)设 OP 与 OB 间夹角为，游客在 P 点时的速度为 vP，受到的支持力为 N，从 B 到 P由机械能守恒定律，有mg(RRcos)12mv2P0过 P 点时，根据向心力公式，有 mgcosNmv2PRN0coshR由式解得 h23R.342014广东卷 (2)某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系如图 23(a)所示，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测量相应的弹簧长度， 部分数据如下表 由数据算得劲度系数 k_N/m.(g 取 9.80 m/s2)砝码质量(g)

39、50100150弹簧长度(cm)8.627.636.66取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图 23(b)所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小_用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量 x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度 v.释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为_重复中的操作， 得到 v 与 x 的关系如图 23(c) 由图可知， v 与 x 成_关系 由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的_成正比(a)(b)(c)34(2)50相等滑块的动能正比压缩量的平方解析 根据 F1mgkx1，F22mgkx2，有FF1F2kx1kx2，则 k0.490.0099N/

40、m49.5 N/m， 同理可以求得 k0.490.0097N/m50.5 N/m， 则劲度系数为 kkk250 N/m.滑块离开弹簧后做匀速直线运动，故滑块通过两个光电门时的速度相等在该过程中弹簧的弹性势能转化为滑块的动能；图线是过原点的倾斜直线，所以 v 与 x 成正比；弹性势能转化为动能，即 E弹12mv2，即弹性势能与速度平方成正比，则弹性势能与压缩量平方成正比2014天津卷 (2)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上， 将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系此外还准备了打点计时器及配套的电、导线、复

41、写纸、纸带、小木块等组装的实验装置如图所示若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些_实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行他这样做的目的是下列的哪个_(填字母代号)A避免小车在运动过程中发生抖动B可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力平衡摩擦后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车的速度 在保证所挂钩码数目不变的条件下， 请你利用本实验的器材提出一个解决办法：_他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功， 经多次实验发现拉力做功总是要比小

42、车动能增量大一些这一情况可能是下列哪些原因造成的_(填字母代号)A在接通电的同时释放了小车B小车释放时离打点计时器太近C阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力(2)刻度尺、天平(包括砝码)D可在小车上加适量的砝码(或钩码)CD21(8 分)2014山东卷 某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度实验步骤：用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作 G；将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示在 A 端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作 F；改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤；实验数据如下表所示

43、：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.590.830.991.221.371.60如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端 C 处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物 P 连接，保持滑块静止，测量重物 P 离地面的高度 h；滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的 D 点(未与滑轮碰撞)，测量 C、D 间的距离 s.图甲图乙完成下列作图和填空：(1)根据表中数据在给定坐标纸上作出 FG 图线(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数_(保留 2 位有效数字)(3)滑块最大速度的大小 v_(用 h、s、和重力加速度 g 表示)21答案 (1)略(2)0.40

44、(0.38、0.39、0.41、0.42 均正确)(3) 2g（sh）解析 (1)根据实验步骤给出的实验数据描点、连线即可(2)上问所得图线的斜率就是滑块与木板间的动摩擦因数(3)重物下落 h 时，滑块的速度最大设滑块的质量为 m，细绳拉力对滑块所做的功为WF，对该过程由动能定理得WFmgh12mv20滑块从 C 点运动到 D 点，由动能定理得WFmgs00由以上两式得 v 2g（sh）.m.152014江苏卷 如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为 v0.小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为.乙的宽度足够大，重力加速度为 g

45、.(1)若乙的速度为 v0，求工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离 s;(2)若乙的速度为 2v0，求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小 v;(3)保持乙的速度 2v0不变，当工件在乙上刚停止滑动时，下一只工件恰好传到乙上，如此反复若每个工件的质量均为 m，除工件与传送带之间的摩擦外，其他能量损耗均不计，求驱动乙的电动机的平均输出功率.15答案 (1)2v202g(2)2v0(3)4 5mgv05解析 (1)摩擦力与侧向的夹角为 45侧向加速度大小axgcos 45匀变速直线运动2axs0v20解得s2v202g.(2)设 t0 时刻摩擦力与侧向的夹角为，侧向、纵向加速度的大小分别

46、为 ax、ay则ayaxtan很小的t 时间内，侧向、纵向的速度增量vxaxt，vyayt解得vyvxtan且由题意知tanvyvx则vyvxvyvyvxvxtan 摩擦力方向保持不变则当 vx0 时，vy0，即 v2v0.(3)工件在乙上滑动时侧向位移为 x，沿乙方向的位移为 y，由题意知axgcos ，aygsin在侧向上2axx0v20在纵向上 2ayy(2v0)20工件滑动时间t2v0ay乙前进的距离 y12v0t工件相对乙的位移L x2（y1y）2则系统摩擦生热Qmgl电动机做功W12m(2v0)212mv20Q由 PWt，解得 P4 5mgv05.1. （2013 全国新课标理综

47、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答案.BD。【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动的能力。+【解题思路】由于空气阻力做负功，卫星轨道半径变小，地球引力做正功，引力势能一定减小，动能增大，机械能

48、减小，选项 AC 错误 B 正确。根据动能定理，卫星动能增大，卫星克服阻力做的功小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小， 所以卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小，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的。地球引力做功，引力势能减小；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（Mm）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平

49、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 ab 粗糙， 在两滑块沿斜面运动的过程中， .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 M 做的功大于 M 动能的增加，选项 B 错误。由功能关系，轻绳对 m 做的功等于 m 机械能的增加，选项 C 正确。由功能关系可知，两滑块组成系统的机械能损失等于 M 克服摩擦力做的功，选项 D 正

50、确。3. （2013 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EP=-GMmr，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 R2，此过程中因摩擦而产生的热量为A.GMm(21R-11R)B.GMm(11R-21R)C.12GMm(21R-11R)D.12GMm(11R-21R)【答案】 C【 解析】卫星降低轨道，减少的引力势能，EP=-G1MmR-(-G2MmR)=GMm(21R-11R)。由 G2MmR=mv2/R，可得卫

51、星在半径为 R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动的动能 Ek1=12mv2=12GMmR，卫星在半径为 R2的轨道上绕地球做匀速圆周运动的动能 Ek2=12mv2=22GMmR，动能增加Ek=22GMmR-12GMmR，由功能关系EP=Ek+Q，联立解得：此过程中因摩擦而产生的热量为 Q=12GMm(21R-11R)，所以正确选项为 C。4 （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 30，一质量为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

52、mgHC机械能损失了mgHmH30D机械能损失了12mgH答案：AC解析：分析小物块沿斜面上滑，根据题述可知，物块所受滑动摩擦力为 f=0.5mg，由动能定理，动能损失了fH/sin30+mgH=2mgH，选项 A 正确 B 错误。由功能关系，机械能损失fH/sin30=mgH，选项 C 正确 D 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：由图可知，碰撞后白球速度大约减小到原来的 0.6 倍，灰球

53、速度大约是白球碰撞前速度的 0.6 倍。碰撞过程中系统损失的动能E=21mv2-21m(0.6v)221m(0.6v)2=0.2821mv2。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 30%，选项 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

54、的动能增加量一定等于乙的动能减少量D甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功答案：B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。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。 现用水平向右的力将物块从 O 点拉至 A

55、点，拉力做的功为 W。 撤去拉力后物块由静止向左运动，经 O 点到达 B 点时速度为零。 重力加速度为 g。 则上述过程中（A）物块在 A 点时，弹簧的弹性势能等于W-21mga（B）物块在 B 点时，弹簧的弹性势能小于W-23mga（C）经 O 点时，物块的动能小于W-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答案：BC解析：设物块在 A 点时，弹簧的弹性势能等于 EpA，用水平向右的力将物块从 O 点拉至 A 点，拉力做的功为 W=EpA+mgOA，物块在 A 点时，弹簧的弹性势能EpA大于W-21mga，选项 A错误。由于物块与桌面间有摩擦，OA 大于

56、OB，物块从 0 到 A 再由 A 到 B 的过程克服摩擦力做功mgOA +mga，大于23mga。由功能关系，物块在 B 点时，弹簧的弹性势能小于W-23mga，选项 B 正确。物块从 0 到 A 再由 A 到 O 的过程，克服摩擦力做功 2mgOA，大于mga，所以经 O 点时，物块的动能小于W-mga，选项 C 正确。当物块运动到从 A 向 B运动，弹簧弹力等于摩擦力时物块的动能最大，此时弹簧处于拉伸状态；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弹簧的弹性势能的大小，选项 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

57、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/s2,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： （1）小球从 A 到 B 的过程中机械能守恒，有：mgh=12mvB2，小球从 B 到 C 做平抛运动，在竖直方向上有：H=12gt2，在水平方向上有：s=vBt，

58、联立解得：s=1.41m。（2）小球下摆到达 B 点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有：F-mg=m2BvL联立解得：F=20N根据牛顿第三定律，F=-F，轻绳所受的最大拉力大小为 20N。2012 年年高考题1 （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【考点定位】此题考查速度图象及其相关知识。2. （2012 福建理综）如图，表面光滑的固定斜面顶

59、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】 ：D【解析】 ：由于斜面表面光滑，由机械能守恒定律可知，从剪断轻绳到物块着地，两物块速率的变化量相同，机械能的变化量为零（相同） ，选项AB 错误；由于二者质量不等，重力势能的变化量不相同，选项 C 错误；由mAg=mBgsin， A 下落时间 tA=gh2， 重力做功的平均功率 PA=AAtghm=mAg

60、h2gh；B 下滑时间 tB=2sin2gh，重力做功的平均功率 PB=BBtghm=mBg2sin2gh= mBgsin2gh，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3【答案】 ：BC【解析】 ：滑块滑至 B 点，加速度4. （2012安徽理综）如图所示，在竖直平面内有