年高考真題備選題庫-第五章機(jī)械能

第五章機(jī)械1車重的k1和k2倍，最大速率分別為v1和v2，則(

k＝k2

k＝ k1解析：選 F＝kmg，F(xiàn)＝kmg，兩種情況下，車的功率相同，即Fv＝Fv，解得

k1v1，故B

1 2

2＝t＝0.4s時(shí)恰好鉤艦到停止需要的滑行距離約為1000m已知始終重力加速度的大小為g則( 1/102.5s內(nèi)飛機(jī)在甲板上滑行過的加速度不變，說明飛機(jī)受到的合力不變，而兩段阻攔索的

m/s2＝28.6m/s2，選項(xiàng)C正確；由于飛機(jī)做勻運(yùn)動，所＝Δt

P＝Fv可知，功率逐漸減小，選項(xiàng)D3．(2012·江蘇)，細(xì)線的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小點(diǎn)。在此過拉力的瞬時(shí)功率變化情況是()F與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fm與滑動摩擦力大小相等， A．0～t1FB．t2AC．t2AD．t3A解析：0～t1時(shí)間內(nèi)，物塊，F(xiàn)的功率為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；t2時(shí)刻合外力最大，物塊AB正確；t2AC錯(cuò)誤；t1～t3時(shí)間內(nèi)，小物塊A、B用輕繩連接并跨過滑輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦)。初始時(shí)刻，A、B處于同一高度并恰好處于狀態(tài)。剪斷輕繩后A下落、B 2解析：由題意根據(jù)力的平衡有mAg＝mBgsinθ，所以mA＝mBsinθ。根據(jù)機(jī)械能守恒定律 2ΔEp＝－WG＝－mghCA、BA重力的平均功率為PA＝A

B的平均功率PB＝B θ)，因?yàn)閙A＝mBsinm所以PA＝PBD

m2度相等用相同的水平恒力將穿在軌道最低點(diǎn)B的小球分別沿Ⅰ和At1、t2ΔEk1、ΔEk2，) 解析選B Wf＝μmgcosαL＝μmgx水平，與斜面傾角無關(guān)；水平拉力為恒力，水平位移相同，所以拉力做功相等根據(jù)動能定理可知兩球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度相同，動能相等，AC誤；將小球的運(yùn)動看做直線運(yùn)動，畫出其速率隨時(shí)間變化的圖像，可知，沿Ⅱ軌道運(yùn)動的小球先到達(dá)，B確。2．(2014·卷Ⅱ)一物體在粗糙水平地面上?，F(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動物體，經(jīng)過一段時(shí)間后其速度變?yōu)関。若將水平拉力的大小改為F2，物體從開始經(jīng)過同Wf2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則( 解析：選 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律、第二定律、功的計(jì)算公式解題。根據(jù)＝

22根

2＋1

1F2 F>

3(2014· 力，改變了摩擦力就不能使細(xì)繩拉力等于小車所受的合力，D正確。③在所掛鉤碼個(gè)數(shù)不變的功大于細(xì)繩的拉力做的功，即大于小車動能的增量，C、D確。 44(2012·fl時(shí)，裝置可安mv0撞擊彈簧，將導(dǎo)致輕桿向右移動1。輕桿與槽間的最4解析：(1)F＝kx①且F＝f②kkW，則小車從撞擊到停止的過由動能定理得－f·l－W＝0－1mv2④ mvmm

v解得 v2＋3fl 2mv1v02vv02v02v02v02

v2＋3fl時(shí) kk

vv025．(2012·山東理綜)，一工件置于水平地面上，其AB段為一半徑R＝1.0m的光滑圓弧軌道，BCL＝0.5mB點(diǎn)，整個(gè)軌道位于同一豎直平面內(nèi)，Pm＝0.2kg，BCμ1＝0.4M＝0.8kgμ2＝0.1。(g＝10(1)若工件固定，將物塊由P點(diǎn)無初速度，滑至C點(diǎn)時(shí)恰好，求P、C兩點(diǎn)間的h。F②當(dāng)速度v＝5m/s時(shí)，使工件立刻停止運(yùn)動(即不考慮的時(shí)間和位移)，物塊飛離圓BCB點(diǎn)間的距離。解析：(1)PBCh＝0.2m②(2)①設(shè)物塊的加速度大小為a，P點(diǎn)與圓心的連線與豎直方向間的夾角為θcosθ＝RmgtanF＝8.5N⑥②設(shè)物塊做平拋運(yùn)動的時(shí)間為tx1Bx2，由運(yùn)h＝1x2＝x1－Rsinθ⑨x2＝0.4答案：(1)0.2 (2)①8.5 ②0.4) ) 以及結(jié)合速度圖象綜合分析功與功率的方法．由速度圖象可知，在0～t1時(shí)間內(nèi)，由于物體的速度增大，根據(jù)動能定理可知，外力對物體做正功，A0～t1時(shí)間內(nèi)，因?yàn)槲矬w的加速度減小，故所受的外力減小，由圖可知t1時(shí)刻外力為零，故功率為零，因此外力的功率不是逐漸增錯(cuò)誤；在t2Ct1～t3時(shí)間內(nèi)，因?yàn)槲矬w的動能不變，故外力做的總功為零，D3() 解析：選 v0，高度為

v2＝mgh，即v＝2gh4落體運(yùn)動，故時(shí)的豎直分速度vy＝2gh＝vx＝v0，則該物塊時(shí)的速度方向與水平方向的夾角θ＝π，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。42．(2014·卷Ⅱ)如圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn))，從大環(huán)的最高處由滑下。重力加速度大小為g。當(dāng)小環(huán)滑到大環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，大環(huán)對輕桿拉力的大小為() 2解析：選C根據(jù)機(jī)械能守恒定律、第二定律、第三定律和平衡條件解題。設(shè)Rm的小環(huán)滑下過遵守機(jī)械能守恒定律，所以1mv2＝mg·2R2滑到大環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)的速度為

2

mg＝R

mg＋R

根據(jù)第三定律，大環(huán)對輕桿拉力的大小為T′＝T＝Mg＋5mg，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤。彈簧長度，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表。有數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k＝ N/m。(g取9.80m/s2)砝碼質(zhì)量彈簧長度 ③用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；滑塊，記錄滑塊脫離彈簧后的速度v。 ④重復(fù)③中的操作，得到v與x的關(guān)系如圖(c)，由圖可知，v與x成

x

2

2mk答案：①50②相等③滑塊的動能④正比是通過橢圓中心O點(diǎn)的水平線。已知一小球從M點(diǎn)出發(fā)，初速率為v0，沿管道MPN運(yùn)動，到N點(diǎn)的速v1，所需時(shí)t1；若該小球仍由M點(diǎn)以初速率v0出發(fā)，而沿MQN運(yùn)Nv2t2。則() 解析：A由于橢圓形管道內(nèi)壁光滑，小球不受摩擦力作用，因MNM、N在同一高度，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，小球在M、N點(diǎn)的速率相等，B、D誤；小球MPN運(yùn)動的過，速率先減小后增大，而沿MQN運(yùn)動的過，速率先增大后減小，兩像與時(shí)間軸所圍面積相等，因此t1>t2，A確，C誤。彈出并離開彈簧，則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程，兩物塊()解析：選 越靠近最低點(diǎn)，則由最低點(diǎn)到平衡位置過，回復(fù)力對質(zhì)量較大的物塊做功較小，又2＝1mv2，故質(zhì)量較大的物塊在平衡位置速度較小，A；撤去外力瞬間，物塊的加速度最大，由第二定律可知，兩物塊的最大加速度不同，B；撤去外力前，兩彈簧具有相2所以重力勢能的變化量相同，D；因?yàn)閮晌飰K質(zhì)量不同，物塊的初始高度相同，由ABBCBA距水面的高度為HBCROm的游客(視為質(zhì)點(diǎn))AB若游客從A點(diǎn)由開始滑下，到B點(diǎn)時(shí)沿切線方向滑離軌道落在水面D點(diǎn)F向＝mR解析：(1)B2R＝vBtR＝1 由①②式得vB＝2gR 從A到B，根據(jù)動能定理，有 (2)OPOBθPvPNBmg(R－Rcos PRmgcosθ－N＝m R又 Rcos R 答案：(1) 甲、乙兩小孩沿不同軌道同時(shí)從A處滑向B處，下列說法正確的有( DB處解析：BDθ，則這時(shí)的加速度為gsinθ，由于甲的軌道切線傾角并不是都比乙的大，因此A誤；2據(jù)機(jī)械能守恒定律，mgh＝1mv2，在同一高度甲、乙的速度大小相等，B確；甲開始的2甲先到達(dá)B點(diǎn)，D確4 解析：C11

所以機(jī)械能守恒，D誤，C確(2014·海南高考)如圖，質(zhì)量相同的兩物體a、b，用不可伸長的輕繩跨初始時(shí)用力壓住b使a、b，撤去此壓力后，a開始運(yùn)動。在a下降的過，b始終未離開桌面。在此過( A．a(chǎn)b2解析：選ADva＝vbcosθ，θbEk＝1mv2A正確；a物體下降時(shí)，abb克B、Caa2bb的動能增加和克服摩擦力做功，選項(xiàng)D料時(shí)，小球沿右側(cè)斜面上升到的最置依次為1、2、3。根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比，可以得到的最直接的結(jié)論是()AO點(diǎn)等高的位置解析：選A 依次為1、2、3，即依次升高，所以得到的最直接的結(jié)論是：如果斜面光滑，小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置，選項(xiàng)A正確。B、C、D選項(xiàng)都不能根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比直接得到，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。4.(2014·高考)如圖是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖 解析：選B在車廂相互撞擊使彈簧壓縮過，由于要克服摩擦力做功，且緩沖器受合外力做功不為零，因此機(jī)械能不守恒，A誤；克服摩擦力做功消耗機(jī)械能，B確；撞擊以后墊板和車廂有相同的速度，因此動能并不為零，C誤；壓縮彈簧過程彈簧的彈性勢能增加，并沒有減小，D誤。μg。若乙的速度為v0，求工件在乙上側(cè)向(垂直于乙的運(yùn)動方向)滑過的距離若乙的速度為2v0，求工件在乙上剛停止側(cè)向滑動時(shí)的速度大小2v0不變，當(dāng)工件在乙上剛停止滑動時(shí)，下一只工件恰好傳到乙上，如m，除工件與傳送帶之間摩擦外，其他能量損耗均不計(jì)，求驅(qū)動乙的電的平均輸出功率Pax＝μgcos00解得＝s sa則ay＝tanaxΔtΔvx＝axΔt，Δvy＝ayΔt解得Δvx＝tantanθ＝vy，則

＝tanvv

vx′＝0時(shí)，vy′＝0xy，由題意知ax＝μgcosθ，ay＝μgsinθ02ayy＝(2v0)2－00

＝ 做功W＝1m(2v0)2－1 2m由P＝W，解得

4 05405

O點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)m，AB＝a，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，拉力做的功為W。撤去拉力后物塊由向左運(yùn)動，經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零。重力加速度為g。則上述過()

3解析：選BC 設(shè)O點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為x，則物塊在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能為EpA＝W－μmgx，由于摩擦力的存在，因此A、B間的距離a小于2x，即x＞1，所以 誤；物 OAB

OOOW－2μmgx＝Ek02μmg21a，因此 2OBOO點(diǎn)的距離，則物塊動能最大時(shí)彈簧的彈性勢能大于物塊在B點(diǎn)時(shí)的彈簧的彈力勢能，D誤。 直減小，故A選確；彈性勢能的變化取決于彈力做功，當(dāng)橡皮筋張緊后，隨著運(yùn)動員的下落彈力一直做負(fù)功，彈性勢能一直增大，故B選確；在蹦極過，由于只有重力和C正確；重力勢能的大小與勢能零點(diǎn)的選取有關(guān)，而勢能的改變與勢能零點(diǎn)選取無關(guān)，故選項(xiàng)DFt變化的圖象如圖(乙)所示，則()t2解析：本題意在考查學(xué)生的結(jié)合圖象以及應(yīng)用動能定理、功能觀點(diǎn)綜合分析問題的能力．在1球動能續(xù)增加A；在2時(shí)彈彈力最大說明彈被壓縮最短，時(shí)小球速度零B～3過簧從縮量最大漸恢復(fù)原長在衡位置時(shí)小動能最以小球動能先大后減C確2～3過小球彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)能守恒故小球加的動與重力能和等于彈減少的性勢能D．9．(2010·江蘇)，平直木板AB傾斜放置，板上的P點(diǎn)距A由開始滑到B.然后，將A著地，抬高B，使木板的傾角與前一過程相同，再讓物塊從B由開始滑到A.上述兩過程相比較，下列說法中一定正確的有()后一過合力做功為mgl2(sinα－μ2cosα)，因l1＜l2，前一過任一位置的動摩擦因數(shù)μ1大于后一過任一位置的動摩擦因數(shù)μ2，所以mgl1(sinα－μ1cosα)＜mgl2(sinα－μ2cosα)，因此根據(jù)動能定理知物塊經(jīng)過P點(diǎn)的動能前一過程較小，選項(xiàng)A正確；因兩個(gè)過摩擦力做C(圖線，可見后一過程運(yùn)動時(shí)間短，選項(xiàng)D正確．10．(2011·理綜)，以A、B和C、D為端點(diǎn)的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，一滑板在光滑水平地面上，左端緊靠B點(diǎn)，上表面所在平面與兩半圓分別B、C.EA時(shí)剛好與傳送帶速度相同，然后經(jīng)A沿半圓軌道滑下，再經(jīng)B滑上滑板．滑板運(yùn)動到C時(shí)被牢固粘連．物mM＝2mRl＝6.5R，板右端到C的距離LR<L<5R范圍內(nèi)取值，E距A為s＝5R，物塊與傳送帶、物塊與滑μ＝0.5g.B試物塊從滑上滑板到離開滑板右端的過，克服摩擦力做的功Wf與L的關(guān)系，并判斷物塊能否滑到CD軌道的中點(diǎn)．解析：(1)BvBEB＝1mv vB＝3 由③④v 由③⑥

解得 2.5R－Lg>設(shè)物塊離開滑板沿圓軌道上升的高度為 2解 3，故物塊不能滑到CD軌道中點(diǎn)ⅱ2R≤L<5RC相碰，碰后滑塊在滑板上繼續(xù)做運(yùn)動到右端，設(shè)此時(shí)的速度為vC1，對物塊由動能定理得 2－1mv 2vC1＝2gR>2設(shè)物塊離開滑板沿圓軌道上升的高度為h，由機(jī)械能守恒得

2解得 ，故物塊不能滑到CD軌道中點(diǎn)

答案：(1)3 m的小球(小球的大小可以忽略)．(1)Fα，小球保持靜F的大??；(2)由圖示位置無初速小球，求當(dāng)小球通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小及輕繩對小球的拉 根 ＝T′ mT′＝mg＋ml＝mg(3－2cosα)答案：(1)圖見解析(2) 意圖，其下半部AB是一2R的豎直細(xì)管，上半部BC是半徑為R的0.5R后鎖定，在彈簧g.求：mC2回緩慢轉(zhuǎn)動，