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2018屆高考物理三輪沖刺:機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練(含解析)2018屆高考物理三輪沖刺:機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練(含解析)2018屆高考物理三輪沖刺:機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練(含解析)2018屆高考物理三輪沖刺:機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練(含解析)三輪沖刺--機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練1、在上海的某活動中引入了全國首個戶外風(fēng)洞翱翔體驗裝置,體驗者在風(fēng)力作用下飄揚(yáng)在半空。若減小風(fēng)力,體驗者在加速下落過程中A.失重且機(jī)械能增加B.失重且機(jī)械能減少C.超重且機(jī)械能增加D.超重且機(jī)械能減少【答案】B【解析】據(jù)題意,體驗者飄揚(yáng)時碰到的重力細(xì)風(fēng)力平衡;在加速下降過程中,風(fēng)力小于重力,即重力對體驗者做正功,風(fēng)力做負(fù)功,體驗者的機(jī)械能減??;加速下降過程中,加速度方向向下,體驗者處于失重狀態(tài),應(yīng)選項B正確。2、韓曉鵬是我國首位在冬奧會雪上項目奪冠的運(yùn)動員。他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離,重力對他做功1900J,他戰(zhàn)勝阻力做功100J。韓曉鵬在此過程中A.動能增加了1900JB.動能增加了2000JC.重力勢能減小了1900JD.重力勢能減小了2000J【答案】C【解析】依照動能定理可知,動能的增加量等于合外力做功,即動能的增加量為1900J–100J=1800J,選項AB錯誤;重力做功等于重力勢能的變化量,故重力勢能減小了1900J,選項C正確,1/112018屆高考物理三輪沖刺:機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練(含解析)D錯誤。3.如圖,圓滑圓軌道固定在豎直面內(nèi),一質(zhì)量為m的小球沿軌道做完滿的圓周運(yùn)動。已知小球在最低點(diǎn)時對軌道的壓力大小為N1,在高點(diǎn)時對軌道的壓力大小為N2。重力加速度大小為g,則N1–N2的值為A.3mgB.4mgC.5mgD.6mg【答案】D【解析】設(shè)小球在最低點(diǎn)時速度為v1,在最高點(diǎn)時速度為v2,根據(jù)牛頓第二定律有,在最低點(diǎn):N1–mg=mv12,在最高點(diǎn):N2+mg=mv22;RR從最高點(diǎn)到最低點(diǎn),依照動能定理有mg·2R=mv12–mv22,聯(lián)立可得:2212N–N=6mg,應(yīng)選項D正確。4、我國高鐵技術(shù)處于世界當(dāng)先水平,友善號動車組是由動車和拖車編組而成,供應(yīng)動力的車廂叫動車,不供應(yīng)動力的車廂叫拖車。假設(shè)動車組各車廂質(zhì)量均相等,動車的額定功率都相同,動車組在水平直軌道上運(yùn)行過程中阻力與車重成正比。某列動車組由8節(jié)車廂組成,其中第1、5節(jié)車廂為動車,其余為拖車,則該動車組A.啟動時乘客碰到車廂作用力的方向與車運(yùn)動的方向相反B.做勻加速運(yùn)動時,第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之2/112018屆高考物理三輪沖刺:機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練(含解析)比為3:2C.進(jìn)站時從關(guān)閉發(fā)動機(jī)到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機(jī)時的速度成正比D.與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為1:2【答案】BD【解析】列車啟動時,乘客隨車廂加速運(yùn)動,加速度方向與車的運(yùn)動方向相同,故乘客碰到車廂的作用力方向與車運(yùn)動方向相同,選項A錯誤。動車組運(yùn)動的加速度a2F8kmgFkg,對第6、、88m4m7節(jié)車廂整體:F=3ma+3kmgF;對第7、8節(jié)車廂整體:56F=2ma+2kmgF;故第5、6節(jié)車廂與第6、7節(jié)車廂間的作用力之67比為3:2,選項B正確。依照動能定理1Mv2kMgs,解得sv2,可22kg知進(jìn)站時從關(guān)閉發(fā)動機(jī)到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機(jī)時速度的平方成正比,選項C錯誤;8節(jié)車廂有2節(jié)動車時的最大速度為vm12P;8節(jié)車廂有4節(jié)動車時的最大速度為vm24P,則vm11,8kmg8kmgvm22選項D正確。5、以下列圖為一滑草場。某條滑道由上下兩段高均為h,與水平面傾角分別為45°和37°的滑道組成,滑草車與草地之間的動摩擦因數(shù)為。質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑,經(jīng)過上、下兩段滑道后,最后恰好靜止于滑道的底端(不計滑草車在兩段滑道交接處的能量損失,sin37o=0.6,cos37o=0.8)。則3/112018屆高考物理三輪沖刺:機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練(含解析)A.動摩擦因數(shù)67B.載人滑草車最大速度為2gh7C.載人滑草車戰(zhàn)勝摩擦力做功為mghD.載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為【答案】AB

g【解析】由動能定理可知:mg2hmgcos45ohmgcos37oh0,解得6,選項A正sin45osin37o7確;對前一段滑道,依照動能定理有mghmgcos45oh1mv2,sin45o2解得:v2gh,則選項B正確;載人滑草車戰(zhàn)勝摩擦力做功為2mgh,7選項C錯誤;載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為mgsin37omgcos37o3amg,選項D錯誤。356、如圖,小球套在圓滑的豎直桿上,輕彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端與小球相連。現(xiàn)將小球從M點(diǎn)由靜止釋放,它在下降的過程中經(jīng)過了N點(diǎn)。已知M、N兩點(diǎn)處,彈簧對小球的彈力大小相等,且∠ONM<∠OMN<π。在小球從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中2A.彈力對小球先做正功后做負(fù)功資*源%庫B.有兩個時辰小球的加速度等于重力加速度4/112018屆高考物理三輪沖刺:機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練(含解析)C.彈簧長度最短時,彈力對小球做功的功率為零D.小球到達(dá)N點(diǎn)時的動能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢能差【答案】BCD【解析】因M和N兩點(diǎn)處彈簧對小球的彈力大小相等,且∠ONM<∠OMN<π,知M處的彈簧處于壓縮狀態(tài),N處的彈簧處于伸長狀態(tài),2則彈簧的彈力對小球先做負(fù)功后正功,選項A錯誤。當(dāng)彈簧水平時,豎直方向的力只有重力,加速度為g,當(dāng)豎直方向的合外力為mg時,加速度為也g,則有兩個時辰的加速度大小等于g,選項B正確;彈簧長度最短時,即彈簧水平,彈力與速度垂直,則做功的功率為零,選項C正確;M→N由動能定理WFkWGEk,因和N兩點(diǎn)處彈簧對M小球的彈力大小相等,則由彈力做功特點(diǎn)知WFk=0,即WGEk,選項D正確。7、以下列圖,三角形傳達(dá)帶以1m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動,兩邊的傳達(dá)帶長都是2m,且與水平方向的夾角均為37°.現(xiàn)有兩個物塊A、B從傳達(dá)帶頂端都以大小為v0=1m/s的初速度沿傳達(dá)帶下滑,物塊A、B與傳達(dá)帶間的動摩擦因數(shù)都是0.5,取g=10m/s2,sin37°0.6,cos37°=0.8.以下說法正確的選項是( )A.物塊A、B同時到達(dá)傳達(dá)帶底端B.傳達(dá)帶對物塊A做正功,對B做負(fù)功C.物塊A、B在傳達(dá)帶上的劃痕長度之比為1∶3D.滑動摩擦力對物塊A與傳達(dá)帶做的功之和與滑動摩擦力對物塊B與傳達(dá)帶做的功之和相同大5/112018屆高考物理三輪沖刺:機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練(含解析)解析:在平行傳達(dá)帶的方向上,由于mgsin37°>μmgcos37°,物塊A、B均沿傳達(dá)帶加速向下滑動,傳達(dá)帶對物塊A、B的摩擦力都沿傳達(dá)帶向上,加速度大小均為a=mgsin37°-μmgcos37°=2mm/s2,初速度大小v0相同,又由于兩邊的傳達(dá)帶長度相同,依照x=12可知兩者的運(yùn)動時間均為t=1s,即兩者同時到達(dá)底端,20選項A正確.滑動摩擦力與位移方向均相反,摩擦力均做負(fù)功,選項B錯誤;B到達(dá)傳達(dá)帶底端時的速度大小vB=v0+at=3m/s,傳達(dá)帶在1s內(nèi)的行程x=vt=1m,A與傳達(dá)帶是同向運(yùn)動的,A的劃痕長度為A與傳達(dá)帶相對位移的大小,即2m-1m=1m.B與傳達(dá)帶是反向運(yùn)動的,B的劃痕長度為B與傳達(dá)帶相對位移的大小,即2m+1m=3m,即物塊A、B在傳達(dá)帶上的劃痕長度之比為1∶3,選項C正確;物塊A的位移大小為2m,A碰到的滑動摩擦力與位移方向相反而做負(fù)功,A碰到的滑動摩擦力做的功Wf1=-f×(2m),傳達(dá)帶的位移大小為1m,傳達(dá)帶碰到的滑動摩擦力與位移方向相同而做正功,滑動摩擦力對傳達(dá)帶做的功Wf2=f×(1m),滑動摩擦力對A做的功與對傳達(dá)帶做的功之和Wf=Wf1+Wf2=-f×(1m),物塊B的位移大小為2m,B碰到的滑動摩擦力與位移方向相反而做負(fù)功,B碰到的滑動摩擦力做的功W′f1=-f×(2m),傳達(dá)帶的位移大小為1m,傳達(dá)帶碰到的滑動摩擦力與位移方向相反而做負(fù)功,滑動摩擦力對傳達(dá)帶做的功W′f2=-f×(1m),滑動摩擦力對B做的功與對傳達(dá)帶做的功之和W′f=W′f1+W′f2=-f×(3m),即Wf≠W′f,選項D錯誤.[答案]AC8、以下列圖,左側(cè)為一個固定在水平桌面上的半徑為R的半球形碗,碗口直徑AB水平,O點(diǎn)為球心,碗的內(nèi)表面及碗口圓滑.右6/112018屆高考物理三輪沖刺:機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練(含解析)側(cè)是一個足夠長的固定圓滑斜面.一根不可以伸長的輕質(zhì)細(xì)繩超出碗口及豎直固定的輕質(zhì)圓滑定滑輪,細(xì)繩兩端分別系有可視為質(zhì)點(diǎn)的小球和物塊,且小球質(zhì)量m1大于物塊質(zhì)量m2.開始時小球恰在A點(diǎn),物塊在斜面上且距離斜面頂端足夠遠(yuǎn),此時滑輪右側(cè)的細(xì)繩與斜面平行且恰好挺直,C點(diǎn)在球心O的正下方.當(dāng)小球由靜止釋松開始運(yùn)動,則以下說法中正確的選項是( )A.在小球從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中,小球與物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.當(dāng)小球運(yùn)動到C點(diǎn)時,小球的速率是物塊速率的C.小球不可以能沿碗面上升到B點(diǎn)

22D.物塊沿斜面上滑的過程中,地面對斜面的支持力向來保持恒定[解析]本題易錯之處是誤認(rèn)為小球與物塊的速度大小相等,無法判斷地面對斜面的支持力與什么因素有關(guān).在小球從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中,小球與物塊組成的系統(tǒng)只發(fā)生著動能和重力勢能的轉(zhuǎn)變,小球與物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,選項A正確;當(dāng)小球運(yùn)動到C點(diǎn)時,設(shè)小球的速率為v1,物塊的速率為v2,解析可知有v2=v1cos45°22=2v1,即物塊的速率是小球速率的2,選項B錯誤;假設(shè)小球恰能上升到B點(diǎn),則滑輪左側(cè)的細(xì)繩將加長,物塊必然是上升的,物塊的機(jī)械能必然增加,小球的機(jī)械能不變,以致系統(tǒng)機(jī)械能增加,違犯了機(jī)械能守恒定律,即小球不可以能沿碗面上升到B點(diǎn),選項C正確;7/112018屆高考物理三輪沖刺:機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練(含解析)物塊沿斜面上滑過程中,由于滑輪右側(cè)細(xì)繩向來與斜面平行,所以物塊對斜面的壓力向來不變,地面對斜面的支持力向來保持恒定,選項D正確.[答案]ACD二、非選擇題9、、地面上物體在變力F作用下由靜止開始豎直向上運(yùn)動,力F隨高度x的變化關(guān)系以下列圖,物體能上升的最大高度為,<。hhH當(dāng)物體加速度最大時其高度為,加速度的最大值為?!敬鸢浮?或hgh2Hh【解析】依照題意,從圖可以看用心F是均勻減小的,可以得出力F隨高度x的變化關(guān)系:FF0kx,而kF0,可以計算出物體到H達(dá)h處時力FF0F0h;物體從地面到h處的過程中,力F做正功,H重力G做負(fù)功,由動能定理可得:Fhmgh,而FF0FF0F0h,22H可以計算出:F02mgH,則物體在初地址加速度為:F0mgma,2Hh計算得:agh;當(dāng)物體運(yùn)動到h處時,加速度為:mgFma,2Hh而F2mgH2mgh,計算辦理得:agh,即加速度最大的地址2Hh2Hh2Hh是0或h處。10、以下列圖,傾角為θ的斜面底端固定一個擋板P,質(zhì)量為m的8/112018屆高考物理三輪沖刺:機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練(含解析)小物塊A與質(zhì)量不計的木板B疊放在斜面上,A位于B的最上端且與擋板P相距L.已知A與B、B與斜面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2,且μ1>tanθ>μ2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,A與擋板P相撞的過程中沒有機(jī)械能損失.將A、B同時由靜止釋放.求A、B釋放剎時小物塊A的加速度大小a1;若A與擋板P不相撞,求木板B的最小長度l0;若木板B的長度為l,求整個過程中木板B運(yùn)動的總行程.[解析](1)釋放A、B,它們一起勻加速下滑.以A、B為研究對象,由牛頓第二定律有mgsinθ-μ2mgcosθ=ma1,解得a1=gsinθ-μ2gcosθ.在B與擋板P相撞前,A和B相對靜止,以相同的加速度一起向下做勻加速運(yùn)動.B與擋板P相撞后馬上靜止,A開始勻減速下滑.若A到達(dá)擋板P處時的速度恰好為零,此時B的長度即為最小長度l0.從A釋放至到達(dá)擋板P處的過程中,B與斜面間由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q1=μ2mgcosθ·(L-l0),A與B間由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q2=μ1mgcosθ·l0依照能量守恒定律有mgLsinθ=Q1+Q2,得l0=sinθ-μ2cosθL.(μ1-μ2)cosθ分兩種情況:①若l≥l0,B與擋板P相撞后不反彈,A素來減速直到靜止在木板B上,木板B經(jīng)過的行程s=L-l;②若l<l0,B與擋板P相撞后,A在木板B上減速運(yùn)動直至與擋板P相撞.由于碰撞過程中沒有機(jī)械能損失,A將以撞前速率返回,9/112018屆高考物理三輪沖刺:機(jī)械能及其守恒定律押題模擬訓(xùn)練(含解析)并帶動木板一起向上減速;當(dāng)它們的速度減為零后,再重復(fù)上述過程,直至物塊A停在擋板處.在此過程中,A與B間由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q′1=μ1mgcosθ·l,B與斜面間由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q′2=μ2mgcosθ·s,依照能量守恒定律有mgLsinθ=Q′1+Q′2,解得s=Lsinθ-μlcosθ1.μ2cosθ11、一探險隊員在探險時碰到一山溝,山溝的一側(cè)豎直,另一側(cè)的坡面呈拋物線形狀.此隊員從山溝的豎直一側(cè),以速度v0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面.以下列圖,以溝底的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系xOy.12已知,山溝豎直一側(cè)的高度為2h,坡面的拋物線方程為y=2hx,探險隊員的質(zhì)量為m.人視為質(zhì)點(diǎn),忽略空氣阻力,重力加速度為g.求此人落到坡面時的動能

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