2022年高考物理预测100题（八）

1、PAGE15高中物理作为科学和技术的基础，其核心内容可以概括为：运动和力、功和能、场和路、力学和电学实验。高中物理中功和能主要内容包括功和功率、动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律等内容，功和能贯穿于高中物理的各个部分。高考对功和能的考查每年每份试卷都有46个题，分值占总分的3040%。高考对功和能考查频率最高的知识点主要是：功和功率、动能定理、机械能守恒定律、功能关系、能量守恒定律等。核心考点10、机械能守恒定律预测题1如图所示，将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以某一初速度水平抛出，小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，并沿轨道恰好通过最高点C，圆轨道ABC的

2、形状为半径R=2.5 m的圆截去了左上角l27的圆弧，CB为其竖直直径，sin53=，重力加速度g取10m/s2求：1小球经过C点的速度大小；2小球运动到轨道最低点B时小球对轨道的压力大小；3平台末端O点到A点的竖直高度H和小球从O点水平抛出时的速度。解析：（1）小球沿轨道恰好通过最高点C，重力提供向心力，即mg=m,解得vC=5m/s。（2）小球从B点到C点，由机械能守恒定律有mvC22mgR=mvB2，在B点对小球进行受力分析，由牛顿第二定律有FNmg=m,解得FN=。根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为。【名师点评】机械能守恒定律是高中物理重要知识点，与机械能守恒定律相关的综合问题是

3、高考考查热点。此题以平抛小球进入竖直面内的圆轨道运动切入，意在考查竖直面内的圆周运动、机械能守恒定律、牛顿运动定律、平抛运动等知识点。押中指数。预测题2重力势能Egh实际上是万有引力势能在地面附近的近似表达式，其更精确的表达式应为E为物体的质量，r为物体到地心的距离，并以无限远处的引力势能为零势能。一颗质量为m的地球卫星，在离地高度为H处环绕地球做匀速圆周运动。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球质量未知。试求：（1）卫星做匀速圆周运动的线速度；（2）卫星的引力势能；（3）卫星的机械能；（4）若要使卫星能飞离地球（飞到引力势能为零的地方），则卫星至少要具有多大的初速度从地面发射解

4、析：1卫星环绕地球做匀速圆周运动轨道半径r=RH，卫星绕地球做匀速圆周运动，G=m，在地球表面，G=mg，联立解得：v=R。2由Eg，联立解得：Ev2=，卫星的机械能E=EEv02-G=0解得v0=。【名师点评】此题引入引力势能的表达式，以人造地球卫星切入，意在综合考查对万有引力定律、卫星的运动、牛顿运动定律、机械能守恒定律等知识点的应用。押中指数。预测题3。如图所示,一个质量为m的小孩在平台上以加速度a做匀加速助跑,目的是抓住在平台右端的、上端固定的、长度为L的轻质悬绳,并在竖直面内做圆周运动已知轻质绳的下端与小孩的重心在同一高度,小孩抓住绳的瞬间重心的高度不变,且无能量损失若小孩能完成圆周

5、运动,则:1小孩抓住绳的瞬间对悬线的拉力至少为多大2小孩的最小助跑位移多大（3）设小孩在加速过程中，脚与地面不打滑，求地面对脚的摩擦力大小以及摩擦力对小孩所做的功。解析：1小孩能完成竖直面内的圆周运动，则在最高点最小的向心力等于小孩所受的重力。设小孩在竖直面内最高点运动的速度为v2，依据牛顿第二定律小孩在最高点有:mg=m,设小孩在最低点运动的速度为v1，小孩抓住悬线时悬线对小孩的拉力至少为F，依据牛顿第二定律小孩在最低点有：Fmg=m,:小孩在竖直面内做圆周运动，依据机械能守恒定律可得，mv222mgL=mv12，联立以上三式解得：F=6mg，v12=5gL。依据牛顿第三定律可知,小孩对悬线

6、的拉力至少为6mg。2小孩在水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据题意，小孩运动的加速度为a，末速度为v1,，根据匀变速直线运动规律，v12=2a，解得：=。（3）由牛顿运动定律可知摩擦力大小f=ma；由于地面对小孩的摩擦力位移为零，所以摩擦力对小孩做功为零。【点评】机械能与实际问题联系紧密，与机械能相关的实际问题是高考考查热点。此题以小孩抓绳在竖直面内的圆周运动切入，意在考查机械能守恒定律、牛顿运动定律、临界条件等知识点。押中指数。核心考点11、功能关系预测题1在赛车场上，为了安全起见，车道外围都固定上废旧轮胎作为围栏，当车碰撞围拦时起缓冲器作用为了检验废旧轮胎的缓冲效果，在一次模拟实验

7、中用弹簧来代替废旧轮胎，实验情况如图所示水平放置的轻弹簧左侧固定于墙上，处于自然状态，开始赛车在A处处于静止，距弹簧自由端的距离为L1=1m。当赛车起动时，产生水平向左的牵引力恒为F=24N使赛车向左做匀加速前进，当赛车接触弹簧的瞬间立即关闭发动机撤去F，赛车继续压缩弹簧，最后被弹回到B处停下已知赛车的质量为m=2kg，A、B之间的距离为L2=3m,赛车被弹回的过程中离开弹簧时的速度大小为v=4m/s，水平向右求：1赛车和地面间的动摩擦因数；2弹簧被压缩的最大距离；3弹簧的最大弹性势能。解析：（1）从赛车离开弹簧到B点静止，由动能定理得：-mgL1L2=0-mv2，解得=（2）设弹簧被压缩的最

8、大距离为L，从赛车加速到离开弹簧，由动能定理得：FL1-mgL12L=0-mv2，解得：L=0.5m（3）从赛车开始运动到压缩弹簧最短为止，由功能关系得：FL1-mgL1L=E=1kg的小球套在光滑杆上。（1）若杆的质量忽略不计。小球固定在杆的中点处，静止释放。请写出光电门测量到的速度vA与高度差h的关系式。（2）若杆的质量忽略不计。小球没有固定在杆上，仅套在杆的中点处。杆由静止释放后小球做自由落体运动，下落h后脱离杆，则小球脱离瞬间杆A端速度多大（3）实际情况下杆的质量M不能忽略，拿走小球后重复实验，得到了如图2所示的vA2与h关系图线。证明杆绕O点转动的动能EQE=f1,6MvA2。（4）

9、将小球固定在杆的中点后，得到如图2所示的vA2与h关系图线。由两图线，求杆的质量M。（取g=10m/s2）解析：1固定在杆的中点处的小球由静止释放，由动能定理EQmgfh,2=f1,2mfvA,22解得光电门测量到的速度vA与高度差h的关系式EQvA=2r,gh。2由自由落体运动公式，脱离杆时，小球速度EQv=r,2gh。因为小球从中点处释放，脱离时杆与水平方向夹角60，由速度分解vA=vcos60，得小球脱离瞬间杆A端速度EQvA=fr,2gh,2。3由动能定理，EQMgfh,2=EK，由vA2与h关系图线得h=vA2/30，联立解得EQE=f1,6MvA2。4）由动能定理，EQmgfh,2

10、Mgfh,2=f1,2mfvA,22f1,6MvA2，vA2与h关系图线可得vA2=，解得M=0.25kg。【点评】此题以光电门测量杆端速度切入，意在考查对动能定理、速度分解、vA2与h关系图线理解掌握情况。核心考点12、摩擦生热与能量守恒定律预测题1用图8所示的水平传送带AB和斜面BC将货物运送到斜面的顶端。传送带AB的长度L=11m，上表面保持匀速向右运行，运行的速度v=12m/s。传送带B端靠近倾角=37的斜面底端，斜面底端与传送带的B端之间有一段长度可以不计的小圆弧。在A、C处各有一个机器人，A处机器人每隔t=将一个质量m=10kg的货物箱（可视为质点）轻放在传送带A端，货物箱经传送带

11、和斜面后到达斜面顶端的C点时速度恰好为零，C点处机器人立刻将货物箱搬走。已知斜面BC的长度s=5.0m，传送带与货物箱之间的动摩擦因数0=，货物箱由传送带的右端到斜面底端的过程中速度大小损失原来的，g=10m/s2（sin37，cos37）。求：（1）斜面与货物箱之间的动摩擦因数；（2）从第一个货物箱放上传送带A端开始计时，在t0=的时间内，所有货物箱与传送带的摩擦产生的热量Q；（3）如果C点处的机器人操作失误，未能将第一个到达C点的货物箱搬走而造成与第二个货物箱在斜面上相撞。求两个货物箱在斜面上相撞的位置到C点的距离。（本问结果可以用根式表示）解析：（1）货物箱在传送带上做匀加速运动，根据牛

12、顿第二定律有0mg=ma0解得a0=0g=5.5m/s由运动学公式v12=2解得货物箱运动到传送带右端时的速度大小为v1=11m/s。货物箱刚冲上斜面时的速度v2=1v1=10m/s；货物箱在斜面上向上运动过程中v22=2 a1s解得a1=10m/s2。根据牛顿第二定律mgsinmgcos=ma1，解得=。（2）内放上传送带的货物箱有3个，前2个已经通过传送带，它们在传送带上的加速时间t1=t2=；第3个还在传送带上运动，其加速时间t3=。前2个货物箱与传送带之间的相对位移，s=vt1v1t1=13m，第3个货物箱与传送带之间的相对位移，s=vt3v1t3=9.25m，前2个货物箱与传送带摩擦

13、产生的总热量为Q1=20mgs=1430J第三个货物箱与传送带摩擦产生的热量为：Q2=0mgs=。所有货物箱与传送带的摩擦产生的热量：QQ1Q2。（3）货物箱由A运动到B的时间为，由B运动到C的时间为，可见第一个货物箱冲上斜面C端时第二个货物箱刚好冲上斜面。第一个货物箱沿斜面向下运动，根据牛顿第二定律有mgsinmgcos=ma2，解得第一个货物箱沿斜面向下运动加速度大小a2=2.0m/s2；设第一个货物箱在斜面C端沿斜面向下运动与第二个货物箱相撞的过程所用时间为t，有v2ta1t2a2t2=s，解得t=s。两个货物箱在斜面上相遇的位置到C端的距离s1=a2t2=m0.48 m。【名师点评】摩

14、擦生热是自然界中常见现象，是高考考查重点。摩擦产生的热量等于两者之间的滑动摩擦力与相对滑动距离的乘积。此题以传送带传送货物切入，意在考查牛顿运动定律、匀变速直线运动、摩擦生热等知识点。押中指数。预测题22010年11月5日研讨会，引起了全国舆论的广泛关注。其中一个方案是：从天津取水，由黄旗海一库布齐沙漠一毛乌素沙漠一腾格里沙漠一乌兰布和沙漠巴丹吉林沙漠，走河西走廊，经疏勒河自流进入罗布泊。此路径中最高海拔约为1200m，从罗布泊到下游的艾丁湖，又有近1000m的落差。此方案是否可行，涉及到环境、能源、技术等多方面的因素。下面我们仅从能量角度来分析这个方案。取重力加速度g=10m/s2，水的密度

15、1=103kg/m（1）通过管道提升海水，电能的利用率1=60，将1吨海水提升到海拔1200m，需要耗多少电能利用水的落差发电，发电效率也为1=60，在1000m的落差中1吨水可以发多少电能（2）如果每年调4109水，但还需要额外提供电能。（i）额外需要的电能可从三峡水电站输送。已知三峡水电站水库面积约109m2，年平均流量Q=1011m3，水库水面与发电机所在位置的平均高度差h=100m，发电站的发电效率1（ii）我国西北地区风能充足，额外需要的电能也可通过风力发电来解决。通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能。取空气密度2=1.25kg/m3。某风力发电机的发电效率2=4

16、0%，其风轮机一个叶片旋转一周扫过的面积S=400m2。某地区风速不低于=l0m/s的时间每年约为5500小时（合107s）。求在该地区最多建多少台这样的风力发电机就能满足“引渤入疆”工程额外需要的电能对一台这样的风力发电机，1s内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为2vS，风能的最大功率t=40%105107J=1012J。为满足“引渤入疆”工程额外需要的电能，需建设这样的风力发电机台数n=104。【名师点评】能量守恒定律是自然界的普适定律，能量问题是高考考查重点之一。此题以“引渤入疆”工程相关问题切入，考查动能、重力势能、能量守恒定律、功率、效率等相关知识点。押中指数。预测题3如图（a）所示，一倾角为37的传送带以恒定速度运行。现将一质量m=2kg的小物体以某一初速度放上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图（b）所示，取沿传送带向上为正方向，sin37=，cos37=。求：（1）010s内物体位移的大小；（2）物体与传送带间的动摩擦因数；（3）01